李海濱，鄒檢生，彭鶴松
江西廣源化工有限責(zé)任公司，江西吉安，331500
1 引言
加強節(jié)能減排，實現(xiàn)低碳發(fā)展，是生態(tài)文明建設(shè)的主要內(nèi)容，是促進經(jīng)濟提升增效升級的必由之路。“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要明確提出了單位國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）能耗和二氧化碳排放量降低，主要污染物排放總量減少的約束性目標。根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于化解產(chǎn)能嚴重過剩矛盾的指導(dǎo)意見》（國發(fā)（2013）41號）和《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》（國發(fā)（2013）30號），企業(yè)應(yīng)大力推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加快技術(shù)創(chuàng)新，努力做好節(jié)能減排技術(shù)改造，為節(jié)能減排降碳工作盡應(yīng)盡之責(zé)。
重鈣因其來源廣泛、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)過程中環(huán)境污染小等眾多優(yōu)點廣泛用作橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥、食品、日化等行業(yè)的填料。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，重鈣將會得到進一步的發(fā)展，在重鈣的生產(chǎn)過程中存在著電能消耗大、原礦損耗大、粉塵和噪音污染大等缺陷，重鈣企業(yè)要得到快速健康的發(fā)展，必須要節(jié)能降耗、減少排放、走綠色可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級道路。筆者根據(jù)自身從事重鈣生產(chǎn)十余年的經(jīng)驗和廣源化工在節(jié)能降耗、改善環(huán)保等方面的實際措施，在此拋磚引玉，與大家分享一些重鈣生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。
2 重鈣生產(chǎn)工藝
重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法主要有干法和濕法兩種，干法一般生產(chǎn)2500目以下的重鈣，若生產(chǎn)2500目以上的重鈣在技術(shù)上是可行的，但是能耗高和成本較高，在經(jīng)濟上不可行。2500目以上的超細重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)主要采用濕法研磨，而干法研磨則是濕法研磨的前段工序。
2.1干法工藝
干法生產(chǎn)重鈣是目前國內(nèi)較普遍的方式，技術(shù)也較成熟，一般采用研磨設(shè)備與分級設(shè)備組成的加工工藝系統(tǒng)就能得到各粒度的產(chǎn)品。主要采用的設(shè)備有雷蒙磨、環(huán)輥磨、球磨機、高壓輥磨機、立式攪拌磨機、氣流磨等，分級設(shè)備主要采用葉輪式超細分級機。干法生產(chǎn)工藝具有設(shè)備投資少、技術(shù)成熟、工藝簡單、能耗低、單機產(chǎn)量較高等特點，一般常規(guī)干法生產(chǎn)重鈣工藝如圖1所示。
圖1重鈣干法生產(chǎn)工藝流程圖
2.2濕法工藝
隨著重質(zhì)碳酸鈣越來越朝著微細化發(fā)展，傳統(tǒng)的干法生產(chǎn)工藝不論從設(shè)備本身還是經(jīng)濟效益方面都無法滿足要求，從而濕法研磨工藝應(yīng)運而生。濕法研磨與干法研磨的最大區(qū)別在于分散介質(zhì)的不同，干法以空氣作為分散介質(zhì)，而濕法研磨則以水作為分散介質(zhì)，在配以研磨助劑，使得顆粒的分散性更好，研磨效率更高，粒度更細。一般濕法研磨工藝如圖2所示，原礦經(jīng)洗選后兩段破碎至400目左右，配制成一定濃度的漿液，加入研磨助劑，給入立式研磨機，以氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)，通過調(diào)整磨機各項參數(shù)控制出料細度，物料經(jīng)磨細后以漿料形式排出，經(jīng)干燥除塵后收集裝袋。
圖2濕法研磨工藝
3 重鈣生產(chǎn)中的節(jié)能措施
3.1采用自動化設(shè)備
3.1.1集中破碎清洗、均化處理原礦
重鈣生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇來自同一礦脈、品位和色澤基本一致的原礦進行加工生產(chǎn)，這樣就保證了原礦的穩(wěn)定。早期生產(chǎn)重鈣我們采用人工挑選、分類整理、人工破碎清洗的方式進行投料，存在著礦石碎石量大、浪費較大、工人勞動強度大、清洗后的泥土等難以處理等問題。
2009年公司投入重金，建立了大型破碎中心，集中處理所有原礦，采用集中破碎，自動清洗，均化處理，然后分裝到各生產(chǎn)線存料棚。
3.1.2自動投料、自動包裝設(shè)備的改進
早期生產(chǎn)重鈣采用的都是人工投料、人工包裝的方式，隨著自動化進料系統(tǒng)和包裝的引進，極大的降低了工人勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。在干法生產(chǎn)中，采用變頻調(diào)速的自動進料系統(tǒng)可實現(xiàn)一臺進料器供應(yīng)2條干法環(huán)輥磨的生產(chǎn)線生產(chǎn)，同時可以實現(xiàn)一個控制室同時控制2-4條生產(chǎn)線的開機操作，極大的降低了操作崗位人員的配置；在濕法生產(chǎn)中，由于濕法生產(chǎn)的原料為干法生產(chǎn)的400目重鈣，那么采用自動進料的改進直接用螺旋鉸刀或者管道輸送的方式將400目的重鈣從干法生產(chǎn)出料口連接到濕法生產(chǎn)的進料系統(tǒng)可以減少物料的損耗、降低操作的工序、減少所需干法生產(chǎn)的包裝，實現(xiàn)干濕法聯(lián)用的節(jié)能新工藝。從包裝崗位來說，采用全自動化的包裝系統(tǒng)可減少包裝人員的配置，同時減少和降低車間的粉塵排放，實現(xiàn)自動化的包裝工藝也是重鈣生產(chǎn)過程中的一大節(jié)能亮點。
3.2 引進大型化設(shè)備、實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)
重鈣的生產(chǎn)發(fā)展技術(shù)從最早的采用雷蒙磨生產(chǎn)單飛粉、雙飛粉發(fā)展到現(xiàn)在的超細粉碎技術(shù)生產(chǎn)1250目、2500目，濕法研磨可以達到生產(chǎn)6000目以上的產(chǎn)品，在很大的程度上得益于超細粉碎設(shè)備的發(fā)展。干法研磨設(shè)備（環(huán)輥磨）最早的從86型發(fā)展到現(xiàn)在的188、198型，實現(xiàn)了單機產(chǎn)量的大幅度提升，同時能耗的降低，濕法研磨設(shè)備從最早的剝片機發(fā)展到現(xiàn)在的3600L、甚至5000L的大型立式攪拌磨，也實現(xiàn)了產(chǎn)量的大幅度提升和能耗的降低，可以說，大型化的機械設(shè)備是實現(xiàn)重鈣企業(yè)提高產(chǎn)能降低能耗的必經(jīng)途徑。在引進了大型化的設(shè)備之后，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)是重鈣企業(yè)的有效途徑。重鈣生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能大，少者10萬噸，多者幾十萬噸，上百萬噸，單一的一條或者是幾條生產(chǎn)線可能難以滿足于如此大的產(chǎn)能的生產(chǎn)，那么就需要我們重鈣企業(yè)走規(guī)?；陌l(fā)展道路，以一臺進料器配置2條生產(chǎn)線，生產(chǎn)車間生產(chǎn)線呈偶數(shù)排布，在提升產(chǎn)能的同時，可降低能耗。
3.3 高效分級設(shè)備的引進與改進
由于重鈣是采用天然礦石進行加工粉碎而制得的一種產(chǎn)品，生產(chǎn)過程為單純的物理研磨過程，因此在粉碎的過程中顆粒大小是不一的，研磨后的細度也是不均勻的。那么粗細不一的顆粒在研磨的過程中所需能耗是不一樣的，如果長時間的大小不一的顆粒在研磨機中相互碰撞研磨，會造成研磨主機電流偏大，能耗增加，這樣就需要選用高效的分級設(shè)備，及時地將達到細度的小顆粒分級出去，而將大顆粒留在研磨機中繼續(xù)研磨。由于分級后就是收集過程，所以高效的分級設(shè)備與合理的收集系統(tǒng)的搭配是至關(guān)重要的。我們應(yīng)根據(jù)研磨設(shè)備的型號和產(chǎn)品的細度來選擇分級設(shè)備，以及確定分級設(shè)備與收集系統(tǒng)的搭配。超細粉體的加工還需要我們采用二次或者多次分級才能實現(xiàn)，分級設(shè)備的合理選型對于產(chǎn)量的高低起到了至關(guān)重要的作用。
3.4 研磨分散介質(zhì)的添加與選型
由于碳酸鈣表面呈極性，在粉碎研磨的過程中細微的顆粒極易由于表面吸附的作用而團聚成較大顆粒，如果單純的不添加任何研磨助劑進行研磨，就可能造成細小顆粒重復(fù)多次研磨，降低產(chǎn)量，增加能耗。在研磨的過程中添加研磨分散介質(zhì)可以有效的降低顆粒之間的團聚，使細微的粒子更快地通過分級設(shè)備到達收集系統(tǒng)，避免了多次研磨的弊端。在干法研磨生產(chǎn)過程中，在研磨主機的進料口進行添加研磨分散劑；在濕法研磨配制漿料的過程中可以添加研磨分散劑。同時要做好對研磨分散介質(zhì)的選型，由于每個重鈣企業(yè)所在的區(qū)域不同，生產(chǎn)加工重鈣礦石的晶型和質(zhì)地也不同，礦石的松散程度等不一致，因此要根據(jù)礦石的種類來選擇分散介質(zhì)的種類和型號。通過研磨分散介質(zhì)的合理選型和添加可以在一定程度上提高單機產(chǎn)量，同時降低研磨設(shè)備的磨耗。
3.5 產(chǎn)品創(chuàng)新升級
隨著下游市場的逐步變化和發(fā)展，對重鈣產(chǎn)品也提出了越來越高的要求。重鈣生產(chǎn)企業(yè)要適應(yīng)市場的發(fā)展需要，單一的以產(chǎn)品細度為衡量重鈣價格的時代已經(jīng)過去了，產(chǎn)品的專用化和功能化迫使我們需要根據(jù)市場需要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加快產(chǎn)品升級。產(chǎn)品的創(chuàng)新升級不僅會使重鈣生產(chǎn)企業(yè)能耗降低，同時會帶來極大的經(jīng)濟價值。重鈣產(chǎn)品的精細化和功能化將在一定程度上極大地促進節(jié)能降耗工作。在短時間內(nèi)開發(fā)的某一行業(yè)專用或特有的重鈣產(chǎn)品其產(chǎn)能可能比較小，但是其附加值可能是普通的產(chǎn)品的幾倍甚至更高。相當來說，采用一條生產(chǎn)線生產(chǎn)的功能型產(chǎn)品其產(chǎn)值等于幾條生產(chǎn)線生產(chǎn)的普通產(chǎn)品。從長遠和廣義的意義上講，其節(jié)能降耗的效果就是減少了幾條生產(chǎn)線的能耗。加快科技創(chuàng)新的步伐，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新升級是重鈣生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗的主要道路。
4 重鈣生產(chǎn)中的環(huán)保減排技術(shù)
重鈣生產(chǎn)過程通過采用自動化的設(shè)備基本上可以實現(xiàn)全密閉式生產(chǎn)，在重鈣的生產(chǎn)過程中主要影響環(huán)境的有以下幾個方面：（1）粉塵，（2）噪音，（3）沖洗礦石和濕法研磨所排放的廢水，（4）濕法研磨干燥工序燃煤排放的廢氣，（5）未利用的碎石、雜石等?？茖W(xué)合理地改進措施會極大地降低以上幾個方面的排放，同時節(jié)約能耗。筆者所從事的企業(yè)主要是針對以上幾個方面進行了一些改性優(yōu)化來降低排放，做綠色環(huán)保的重鈣生產(chǎn)企業(yè)。
4.1 安裝除塵設(shè)備、降低粉塵排放
粉塵的排放主要產(chǎn)生在重鈣生產(chǎn)的包裝工序，采用自動包裝設(shè)備，同時在自動包裝設(shè)備中安裝集中的收塵器，用管道引風(fēng)連接至布袋收塵系統(tǒng)，在廠房頂棚安裝高效的儲存設(shè)備可以有效的降低車間的粉塵濃度，減少對操作人員的身心健康的影響，同時可將集中收集的粉塵加工成產(chǎn)品。
4.2 降低噪音源、建立隔離墻
重鈣的生產(chǎn)過程中，大型的破碎機、研磨機、空壓機都會產(chǎn)生噪音影響。在設(shè)計生產(chǎn)線的時候，應(yīng)盡量對噪音源進行隔離處理。建立獨立的空壓機房，采用隔聲材料做砌體墻面，一個獨立的車間設(shè)計4-8條生產(chǎn)線，只集中布置一個區(qū)域為空壓機房；對于大型的破碎機產(chǎn)生的噪音，在廠房設(shè)計的時候，應(yīng)將投料系統(tǒng)和破碎系統(tǒng)單獨安裝于主操作室和研磨包裝工序外，采用墻體隔離；對于研磨主機產(chǎn)生的噪音，應(yīng)建立獨立的消音或隔音材料的砌體將其隔離；對于其他風(fēng)機、電機、水泵機產(chǎn)生的噪音，應(yīng)加設(shè)隔聲罩，在采購設(shè)備的時候同時應(yīng)選購低噪音的設(shè)備。
4.3 廢水循環(huán)利用、減少用水量
重鈣生產(chǎn)過程中的廢水主要來源于清洗過程和濕法研磨工藝所用制漿沖洗地面和沖洗設(shè)備的一些廢水。早期我們采用的是三級沉降池的方式，經(jīng)沉降后排放至集中的水道。由于大部分廢水中含有粉塵或顆粒、泥沙，如果單純的采用三級沉降的方式，需要定期清理沉降池，同時廢水直接外排，用水量大?，F(xiàn)在我們建立了全廠的廢水循環(huán)利用中心，將工廠所有的生活用水和工業(yè)用水的廢水用管道集中到廢水處理中心，采用絮凝、沉降、回收、循環(huán)利用的方法，一年可節(jié)約用水量20萬噸以上。
4.4 提高燃煤效率、降低廢氣排放
采用濕法研磨生產(chǎn)重鈣，其中的干燥工藝采用的是鏈條爐排燃燒器燃煤供熱，燃煤主要產(chǎn)生的是廢氣。對于燃煤，應(yīng)選用高熱低硫的煤炭。公司對每一車進廠的煤炭都進行嚴格檢驗，保證所用燃煤的質(zhì)量都優(yōu)于國家標準，其次對燃煤操作人員進行專業(yè)的技能培訓(xùn)，提高燃煤效率，同時對燃煤產(chǎn)生的廢氣采用水膜除塵，經(jīng)凈化達標后在排放。
4.5 提高碎石、雜石的利用率
重鈣原料由于是礦山上直接采礦后的原料，經(jīng)破碎清洗后難免會產(chǎn)生碎石和雜石，這些碎石和雜石堆放在廠區(qū)會占用廠房面積，同時難以清理。對于產(chǎn)生的碎石，可以采用外包給可以利用的個人或企業(yè)，用于道路建設(shè)，工業(yè)建筑等；對于雜石，應(yīng)根據(jù)其含量的不同予以分類堆放，最大效益地實現(xiàn)其綜合利用。4結(jié)語
隨著超細粉碎技術(shù)和超細粉碎設(shè)備的不斷發(fā)展，部分重鈣生產(chǎn)企業(yè)逐步地走向了自動化、大型化、規(guī)?；陌l(fā)展道路，但依然有多數(shù)廠家存在規(guī)模小，設(shè)備舊，產(chǎn)品升級慢等問題。做好節(jié)能技術(shù)改造、降低排放、走清潔生產(chǎn)發(fā)展道路是所有重鈣生產(chǎn)企業(yè)所發(fā)展的必經(jīng)之路。在做好生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排的同時，我們應(yīng)加強員工的勞動技能，做好工廠的綠化環(huán)保建設(shè)，打造花園式的重鈣生產(chǎn)企業(yè)，改變以往大家對重鈣生產(chǎn)企業(yè)粉塵大、噪音大的認識，建立新型的重鈣生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展模式。
