重質(zhì)碳酸鈣粉是以天然方解石、大理石或白堊為原料，經(jīng)機(jī)械設(shè)備粉磨和分級后達(dá)到一定細(xì)度的粉體。目前我國的重鈣加工設(shè)備種類繁多，如：雷蒙磨、沖擊式粉碎機(jī)、干式攪拌磨、氣流磨、立磨、環(huán)輥磨、振動磨和球磨機(jī)等等，它們與分級機(jī)配合，組成超細(xì)粉加工系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)超細(xì)重鈣微粉的生產(chǎn)。統(tǒng)觀各種加工工藝及設(shè)備，一般都可以達(dá)到較好的超細(xì)粉碎效果，對各類設(shè)備的工藝探討一直是粉體工程專家競相研究的課題。
在干法超細(xì)粉的加工中，水的助磨作用也越來越被人們所重視。下面以環(huán)輥磨工藝系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究水分含量對環(huán)輥磨生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣工藝的影響，以及水分在碳酸鈣粉表面的作用機(jī)理。
水分的作用機(jī)理
方解石顆粒在磨機(jī)內(nèi)，受到磨環(huán)高速沖擊、碾壓、研磨的綜合作用，顆粒被打碎，逐步超細(xì)化，形成超微細(xì)顆粒。與此同時(shí)，顆粒的碰撞、摩擦也會在磨機(jī)內(nèi)產(chǎn)生富余的電荷，這些電荷聚積在單十的顆粒表面上，從而使顆粒帶有一定的電量。這些顆粒有的帶正電，有的帶負(fù)電，形成粉體后總體上是不帶電的。正是由于電荷的存在，當(dāng)兩個(gè)帶有正負(fù)電荷的微粒靠近到一定程度時(shí)，便產(chǎn)生了靜電引力F=Q1Q2/R2，這個(gè)力將多個(gè)帶電微粒吸引在一起，形成了團(tuán)聚現(xiàn)象，顆粒越微細(xì)，團(tuán)聚現(xiàn)象也就越嚴(yán)重，解團(tuán)聚也就越困難。
由于電荷的存在，顆粒之間表現(xiàn)出極強(qiáng)的電引力，把多個(gè)帶電微粒緊緊吸引在一起。這些團(tuán)聚在一起的顆粒，其表面形貌不規(guī)則，加上碳酸鈣粉本身不導(dǎo)電，正負(fù)電荷難以中和，顆粒上的靜電荷短時(shí)間內(nèi)就不會消失。水的存在使得這些微小顆粒之間力的關(guān)系發(fā)生了微妙的變化。原料水分小于0.05%時(shí)，聚積在微粒表面的正負(fù)電荷不能夠被迅速中和掉，電引力引起的團(tuán)聚現(xiàn)象得不到根本性的解決。當(dāng)水分逐漸正加到1%左右時(shí)，在磨內(nèi)高溫的作用下，水被汽化，與顆粒一起彌散在空氣中，水分子吸附在顆粒的表面上，當(dāng)兩個(gè)帶電微粒接觸時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用，正負(fù)電荷很快被中和掉，不會形成明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。
當(dāng)原料水分進(jìn)一步增多，到3%以上時(shí)，汽化后的水分子吸附在微小顆粒的表面上，雖然能夠很快中和顆粒上的正負(fù)電荷，解決靜電團(tuán)聚現(xiàn)象，但是多余的水分會把顆粒包覆起來，形成薄膜水。這層水膜，在表面張力的作用下，象膠粘劑一樣，又將顆粒黏結(jié)在一起。所以，原料中含有適量的水分，給整個(gè)磨機(jī)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行提供了良好的條件。