以重質(zhì)碳酸鈣含量為主的石灰石、方解石、白堊、大理石等為原料采用機械粉碎方法生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣粉體的工藝一般包括選(洗)礦、礦石破碎、磨粉或細磨、超細粉碎或超細磨等加工工藝。

由于石灰石、方解石資源較豐富，碳酸鈣CaCO3含量≥97%的優(yōu)質(zhì)方解石及白堊資源量也較大，因此，目前生產(chǎn)中一般不對礦石進行機械選礦加工，只進行簡單的洗礦和人工揀選。

1、破碎

一般根據(jù)原礦的塊度和產(chǎn)品的粒度要求確定破碎段數(shù)。目前生產(chǎn)中大多采用一段或二段破碎的工藝流程。破碎設備主要有顎式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機等。

2、磨粉

目前生產(chǎn)中對于400目以下的產(chǎn)品，一般工藝流程是:原礦→破碎→磨礦(粉)→(分級)。主要設備有雷蒙磨(懸輥磨)、球磨機、輥磨機(包括壓輥磨、環(huán)輥磨)、旋轉(zhuǎn)沖擊磨(包括錘磨機)、振動磨等。一般采用干式開路式粉碎工藝。配置分級機后各種設備的適宜的產(chǎn)品細度調(diào)節(jié)范圍見表1。

各種粉磨設備的適宜的產(chǎn)品細度調(diào)節(jié)范圍

設備類型 雷蒙磨 球磨機 輥磨機 旋轉(zhuǎn)沖擊磨 振動磨

給料粒度/㎜ ≤30 ≤30 ≤30 ≤35 ≤5

產(chǎn)品細度/目 150~600 200~2500 120~800 200~800 200~1250

325目產(chǎn)能/(t/h) 1.2~10.0 2.0~20.0 2.0~30.0 2.0~6.0 1.0~5.0

3、超細粉碎

方解石和白堊等的超細粉碎工藝主要有干法和濕法二種。干法工藝一般用于生產(chǎn)D97≥3~5mm的產(chǎn)品:主要設備為球磨機+分級機、輥磨機(包括滾輪磨、環(huán)輥磨等)+分級機、振動磨+分級機、攪拌磨+分級機等。濕法工藝一般用生產(chǎn)D97≤3~5mm(D90≤2mm)的產(chǎn)品:主要設備是攪拌研磨機與砂磨機等。

(1)干法

球磨機與精細分級機組合不僅可以加工D97=5~10mm的超細粉體，而且可以根據(jù)用戶要求在325~2500目之間進行調(diào)節(jié);這種生產(chǎn)工藝的特點是連續(xù)閉路生產(chǎn)、多段分級、循環(huán)負荷大(300%~500%)、單機生產(chǎn)能力較大，是當今世界和中國大型超細重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠的主要生產(chǎn)工藝之一。

環(huán)輥磨是近五年在超細GCC領域廣泛應用的一種超細粉碎設備，從最初的小時超細粉生產(chǎn)能力幾百公斤的小機型發(fā)展到現(xiàn)在小時超細粉生產(chǎn)能力2噸以上的大型機。其特點是工藝簡單，粉碎比大，單位產(chǎn)品能耗較低。給料粒度≤20㎜，產(chǎn)品細度可以在D97=5~45mm(325~2500目)之間調(diào)節(jié);單機產(chǎn)量500~6000kg/h;能耗( D97=10 mm )約100kwh/t。

滾輪磨(輥磨機)是近年來干法超細GCC加工技術(shù)的主要進展之一，其特點是單機生產(chǎn)能力大，用方解石生產(chǎn)GCC，產(chǎn)量可達3~10t/h，內(nèi)置分級機，產(chǎn)品細度可以在D97=10~45mm(325~1250目)之間調(diào)節(jié)。

振動磨配置精細分級設備也可用于生產(chǎn)D97=5~20mm的產(chǎn)品，但單機生產(chǎn)能力較小，近年來在GCC行業(yè)用戶越來越少。

干式攪拌磨在歐洲的大型重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)廠有應用，但中國目前應用很少。

(2)濕法

濕法生產(chǎn)工藝主要用于生產(chǎn)D60≤2mm、 D90≤2mm及D97≤2mm的造紙涂料(漿料)級產(chǎn)品及部分超細填料。

一般采用一段或二段連續(xù)式攪拌磨超細粉碎工藝流程。主要由濕式攪拌研磨機(攪拌磨、研磨剝片機、砂磨機)及相應的儲罐和泵組成。

中國大陸超細GCC濕法生產(chǎn)工藝始于1993年。2000年之前，主要使用國產(chǎn)80~500L的BP型研磨剝片機及其他攪拌磨機。2002年前后開始在工業(yè)上應用1500L攪拌磨;2003年采用3000L立式攪拌磨;2005年后采用3500 ~8000L攪拌磨。單機生產(chǎn)能力(D90≤2mm折干量):由1995年的300kg/h、2000年500kg/h、2003年31000kg/h發(fā)展到2005年≥2000kg/h;能耗1995年250kWh/t，2000年180kWh/t，2003年120kWh/t，2005年約90kWh/t。

造紙用超細重質(zhì)碳酸鈣目前市場是主要供應漿料，不需要后續(xù)脫水或干燥作業(yè);采用濕法超細研磨生產(chǎn)塑料用超細重質(zhì)碳酸鈣填料的生產(chǎn)工藝中，在濕法超細粉碎之后還需要進行干燥和表面改性。