Bài viết chuyên ngành

Quy trình nghiền đá vôi — khô và ướt, mạch kín, cỡ hạt

Quy trình nghiền đá vôi là chuỗi đập, cấp liệu, nghiền và phân ly khép kín để biến đá cacbonat canxi thành bột đúng cỡ hạt. Điểm quyết định chất lượng không phải máy nghiền mà là cách định nghĩa cỡ hạt và điều khiển bộ phân ly.

Quy trình nghiền đá vôi — khô và ướt, mạch kín, cỡ hạt
Phương phápNghiền khô hoặc ướt
Cấp liệu≤ 40 mm
Độ mịn80 - 2500 mesh
Độ ẩm cho phépdưới 6% khô, tới 15% có sấy
Chỉ số Bond10 - 13 kWh/t

Đặc điểm công nghệ của đá vôi

Đá vôi giòn và dễ vỡ nên tạo hạt mịn không khó. Thử thách thực sự là tạo đủ bột đạt chuẩn mà không nghiền quá mức, vì nghiền dư làm tăng điện năng mỗi tấn mà không thêm giá trị. Vì vậy thiết kế dây nên dựa trên phân bố cỡ hạt chứ không chỉ dựa vào một con số mesh danh nghĩa.

Với sản phẩm dùng làm chất độn hoặc phụ gia, chất lượng được nhìn từ hai phía: đuôi hạt thô không được vượt ngưỡng, và tỷ lệ hạt siêu mịn không được quá cao gây tăng độ nhớt khi phối trộn. Đây là lý do D90 và D97 thường được dùng thay cho mesh đơn thuần.

Các bước trong quy trình

  1. Nhận đá nguyên khai, đập hàm một cấp về 150 - 250 mm, có thể đập thứ cấp nếu mỏ đá cục lớn.
  2. Sàng rung loại hạt quá cỡ đưa về đập lại, nam châm tách kim loại lẫn bảo vệ máy nghiền.
  3. Lưu kho đệm để tách nhịp khai thác khỏi nhịp nghiền, giữ cấp liệu ổn định.
  4. Cân định lượng và băng tải nạp đều liệu vào máy chính; máy đứng sấy liệu bằng khí nóng nếu cần.
  5. Nghiền và phân ly mạch kín: hạt đạt cỡ theo gió sang thu bụi, hạt thô quay lại nghiền.
  6. Thu thành phẩm bằng lốc ly tâm và lọc túi vải, đưa về xi lô, đóng bao hoặc xuất rời.

Ngoài nghiền khô, một số dây dùng nghiền ướt tạo bùn cho tháp khử lưu huỳnh hoặc cho công đoạn phối liệu ướt. Nghiền ướt tránh được bụi và không cần sấy, nhưng đòi thêm thiết bị khuấy, bơm bùn và hệ tách nước. Chọn khô hay ướt phụ thuộc sản phẩm đầu ra dùng ngay ở dạng bột hay dạng bùn.

So sánh quy trình khô và ướt
Tiêu chíNghiền khôNghiền ướtGhi chú
Sản phẩmBột khôBùn, hồTheo đầu ra sử dụng
Kiểm soát bụiCần lọc túi vảiÍt bụiƯớt đỡ ô nhiễm hơn
Sấy liệuCần nếu ẩm caoKhông cầnKhô dùng khí nóng
Thiết bị phụQuạt, phân ly, lọc túiBơm bùn, bể khuấyKhác nhau rõ rệt
Điện năngThấp ở cùng cỡ hạtCao hơnTùy cấu hình

Chọn cấu hình theo quy trình

Với dây khô công suất lớn, máy nghiền đứng LM là điểm tựa vì tích hợp nghiền, sấy, phân ly và vận chuyển trong một cụm, lại chịu được độ ẩm cao. Dây cỡ vừa dùng máy châu Âu MTW với phân ly tần số để đổi độ mịn. Khi cần siêu mịn cho chất độn, thêm một dây LUM hoặc SCM chạy nhánh riêng, dùng chung khâu đập và kho đệm để tiết kiệm vốn.

Dù chọn quy trình nào, hãy đặt ưu tiên số một cho cấp liệu ổn định. Lưu lượng dao động làm cỡ hạt và điện năng dao động theo, khiến mọi nỗ lực tối ưu bộ phân ly trở nên vô nghĩa.

Kinh nghiệm tối ưu quy trình

  • Định nghĩa độ mịn theo D90 hoặc D97 kèm giới hạn đuôi thô, thay vì chỉ ghi một số mesh.
  • Kiểm tra độ kín các van xả và cửa quan sát; khí giả lọt vào làm phân ly mất ổn định và bị đổ lỗi sai cho máy nghiền.
  • Bố trí đường ống gió ngắn, ít gấp khúc để giảm tổn thất cột áp và tiếng ồn.
  • Cân nhắc nghiền ướt khi bột dùng ngay dạng bùn, vì sẽ bỏ được khâu sấy và giảm bụi.

Câu hỏi thường gặp

Nên chọn nghiền đá vôi khô hay ướt?

Phần lớn dây sản xuất bột đá vôi dùng nghiền khô vì bột bán ở dạng khô và tiết kiệm khâu sấy. Nghiền ướt phù hợp khi đá vôi dùng trực tiếp dạng bùn cho tháp khử lưu huỳnh hoặc làm phối liệu nghiền ướt, vì không cần tháo nước trở lại.

Vì sao không nên thiết kế dây chỉ theo số mesh?

Vì cùng một mesh nhưng phân bố cỡ hạt có thể rất khác. Sản phẩm có thể đạt mesh trung bình mà vẫn lọt nhiều hạt thô ở đuôi phân bố. Cần định nghĩa theo D90 hoặc D97 và giới hạn hạt quá cỡ, nếu không bột sẽ không dùng được cho chất độn.

Bộ phân ly có vai trò gì trong toàn bộ quy trình?

Đây là điểm điều khiển thật của dây. Bộ phân ly quyết định cỡ hạt ra và tỷ lệ hạt thô quay lại nghiền. Chỉnh tốc độ phân ly chính là cách đổi độ mịn nhanh nhất, nhanh hơn nhiều so với thay cơ khí trong khoang nghiền.

Độ ẩm bao nhiêu thì cần sấy?

Với hệ kiểu Raymond, độ ẩm trên 6 phần trăm bắt đầu gây dính và giảm năng suất rõ. Máy nghiền đứng dẫn khí nóng nên chịu được tới 12 - 15 phần trăm, nhưng vẫn nên che mưa kho chứa để giảm tải sấy mùa mưa.