كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) مسحوق أبيض يُصنع بطحن معادن الكربونات الطبيعية مثل الكالسيت والرخام والحجر الجيري. مكونه الرئيسي هو كربونات الكالسيوم (CaCO₃) بكتلة جزيئية نسبية 100.09. يظهر GCC عادةً كمسحوق أبيض، عديم الرائحة والطعم، مستقر في الهواء. يكاد يكون غير قابل للذوبان في الماء، ولكنه قابل للذوبان بشكل طفيف في الماء المكربن، ويتفاعل مع حمض الأسيتيك المخفف، وحمض الهيدروكلوريك، وحمض النيتريك، مُنتجًا فورانًا وذوبانًا.
بفضل بياضه العالي (عادةً أعلى من 90%)، ونقائه العالي، وحجم جسيماته الموحد، واستقراره الجيد، وصلابته المعتدلة، يلعب GCC دورًا لا غنى عنه في مختلف الصناعات مثل البلاستيك والمطاط والطلاء والورق ومواد البناء.
في صناعة البلاستيك، يعمل GCC على تعزيز الصلابة والصلابة ومقاومة الحرارة والاستقرار الأبعادي مع تقليل التكاليف وتحسين أداء المعالجة.
في صناعة الطلاء، يُحسّن قوة الإخفاء والالتصاق ومقاومة الطقس، مع خفض التكاليف وتعزيز فعالية التكلفة. نظام تصنيف طحن الكرات تبلغ طاقة خط الإنتاج الواحد 100,000 طن. يوفر هذا النظام تحكمًا دقيقًا في حجم الجسيمات. وقد أصبح هذا النظام هو العملية الرئيسية لإنتاج دول مجلس التعاون الخليجي على نطاق واسع.
نظام تصنيف طحن الكرات: البطل وراء الكواليس لمعالجة الكالسيوم الثقيل
يُعدّ الطحن بالكرات والتصنيف حلقة وصل رئيسية في معالجة الكالسيوم الثقيل. ويلعب تصنيف الطحن بالكرات دورًا حاسمًا في معالجة كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC). الطحن بالكرات هو عملية طحن المواد باستخدام مطحنة كرات، حيث تصطدم كرات فولاذية أو وسائط طحن أخرى بالمادة وتطحنها، مما يُقلل حجم جسيماتها تدريجيًا. يتضمن التصنيف استخدام مُصنِّف لفصل المواد المطحونة حسب حجم الجسيمات، مما يُنتج منتجات كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) بمواصفات مختلفة. في صناعة الورق، يُحسّن كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) الأكثر دقةً وتجانسًا بياض الورق ونعومته وشفافيته.
في صناعة البلاستيك، يُحسّن توزيع حجم الجسيمات المُتحكم به التشتت والتعزيز داخل تركيبات البلاستيك. يُحسّن كفاءة الإنتاج ويُخفّض التكاليف. تُحسّن عملية الطحن والتصنيف المُحسّنة الإنتاج، وتُقلّل استهلاك الطاقة، وتُخفّض تكاليف الإنتاج.
يساهم هذا في زيادة تنافسية منتجات دول مجلس التعاون الخليجي في السوق. ومن خلال تحسين تقنيات طحن الكرات وتصنيفها، يمكن للمصنعين تلبية احتياجات الصناعة الخاصة، وتحسين الكفاءة، وتحسين جودة المنتجات، مما يعزز مكانتهم في السوق.
النقاط الرئيسية لعملية طحن الكرات والتصنيف
مبدأ العمل
تطحن مطحنة الكرات المواد باستخدام وسائط طحن مثل الكرات الخزفية أو الفولاذية. تُولّد الأسطوانة الدوارة قوى تصادم وقص. يصطدم وسيط الطحن في المطحنة ويطحن المادة بشكل متكرر بفضل الطاقة الحركية الناتجة عن دوران المطحنة. تُفرّغ المادة المسحوقة إلى خزان الشفط عبر ذيل مطحنة الكرات، ثم تُنقل إلى المصنف للتصنيف تحت ضغط سلبي. يُجمع المسحوق الناعم المُؤهل بواسطة مُجمّع إعصاري أو مُجمّع غبار. تُفرّغ الجسيمات الخشنة بعد التصنيف من الطرف السفلي للمصنف، ثم تُعاد إلى مطحنة الكرات للسحق عبر أنبوب التغذية.
يختلف تصميم هذه الآلة عن مطاحن الأسمنت التقليدية ومطاحن التعدين والمعادن. فهي تلبي متطلبات معالجة المعادن فائقة الدقة الألمانية. تم تحسين نسبة العرض إلى الارتفاع لمنع الطحن المفرط وتحقيق أفضل نتائج طحن. كما تم تحسين نسبة الفتح وتصميم فتحات الفكين. وزيادة دقة الطحن باستخدام وسائط طحن أصغر. يعمل ذيل الطحن على شكل بلاطة بسلاسة. ولا توجد أي ظاهرة طحن، ولا تحتاج الأسطوانة إلى تبريد.
يتم اختيار وسائط الطحن وفقًا لمتطلبات المنتج، بنسبة معقولة ومعدل تعبئة مرتفع، مما يضمن كفاءة عالية.
تُستخدم أدوات الطحن عند طحن المساحيق فائقة النعومة لتحسين كفاءة الطحن. يُحسّن توافق طاقة الدفع والطحن لتحقيق أقصى قدر من توفير الطاقة. يُشكّل المُصنّف نظامًا مغلقًا مع نقل ضغط سلبي، مما يمنع إنتاج الغبار.
تحسين شكل ومادة وسائط البطانة والطحن وفقًا للمعايير الألمانية. هذا يقلل من معدل التلف ويعزز كفاءة الطحن. يمكن تصميم المعادن الصلبة دون تلوث الحديد. تُصنع أجسام البطانة والطحن من سيراميك الألومينا، أو الكوارتز، أو السيلكس، أو مواد خاصة.
نظام الإنتاج
تُحقق المصنفات عالية السرعة متعددة الدوارات نطاقًا واسعًا من تعديلات حجم الجسيمات. من خلال تعديل سرعة مروحة المصنف وتدفق الهواء، يُمكن إنتاج أحجام جسيمات مختلفة. وهذا يُلبي متطلبات حجم الجسيمات المتنوعة في صناعات مثل البلاستيك والطلاء والورق.
علاوة على ذلك، يُمكّن التكوين التسلسلي والمتوازي للنظام من إنتاج منتجات خاصة. من خلال التكوين الصحيح لمطحنة الكرات والمصنف، يُمكن إنتاج منتجات ذات توزيعات خاصة لحجم الجسيمات. بالنسبة للمنتجات البلاستيكية عالية الجودة، يلزم استخدام مُركّبات GCC منخفضة الامتصاص للزيت لتحقيق الأداء الأمثل. يُنتج تحسين التكوين التسلسلي والمتوازي مُركّبات GCC تُلبي هذه المتطلبات المحددة.
حالة نموذجية
- شركة في سيتشوان (بدأت العمل في عام 2000) التكوين الفني: تستخدم مطحنة كرات + مصنف توربيني متعدد المراحل + نظام جمع غبار النبض، مع قدرة إنتاج سنوية تبلغ 100000 طن من مسحوق GCC بحجم 1250 شبكة.
- شركات المساحيق الأوروبية الكبرى:
مميزات العملية: مطحنة كرات + مصنف متعدد المراحل على التوالي، بسعة خط واحد تتجاوز 100000 طن/سنة، تنتج منتجات ذات توزيع ضيق بشبكة 800-2500، مناسبة لصناعات الورق والطلاء.
مقارنة التكنولوجيا: بالمقارنة مع عمليات الطحن الرأسي، يحقق نظام طاحونة الكرات مساحة سطحية أعلى للمنتجات التي تزيد عن 1250 شبكة، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات القيمة العالية. - شركة في تشينغداو (2015)
تحسينات المعدات: تم تحسين نسبة طول طاحونة الكرات إلى قطرها (φ3×9م) ومعدل ثقب الحجاب الحاجز (12%-15%)، بالإضافة إلى وسائط طحن سيراميك الزركونيا، مما أدى إلى تقليل تلوث الحديد إلى 6 غ/طن. إنجازٌ في التصنيف: تم استخدام مُصنِّف توربيني عالي السرعة لتحقيق دقة في قطع حجم الجسيمات في نطاق 5-45 ميكرومتر.
إمكانيات لا حصر لها لنظام تصنيف طحن كرات الكالسيوم المطحونة
مع التطور السريع للصناعات الناشئة، مثل الطاقة الجديدة والفضاء والإلكترونيات، يتزايد الطلب على المواد عالية الأداء. ونظرًا لكونها مادة أساسية مهمة، تتمتع مادة GCC بآفاق تطبيقية واسعة في هذه المجالات. ففي قطاع بطاريات الطاقة الجديدة، يمكن استخدام مادة GCC كمادة مضافة في فواصل البطاريات لتحسين أدائها. وفي قطاع الفضاء، تُستخدم المواد المركبة المصنوعة من مادة GCC في تصنيع قطع غيار الطائرات، مما يُقلل الوزن ويُحسّن الأداء. ومن المتوقع أن تلعب تقنية طحن الكرات وتصنيفها من مادة GCC دورًا هامًا في الصناعات الناشئة، مع إمكانات نمو هائلة.
