一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备的制作方法

1.本发明涉及纳米碳酸钙生产技术领域，具体为一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备。


背景技术：

2.碳酸钙包括：重钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙等，为了提高性能，通常要进行活化，活化也叫表面处理或改性处理，国外叫涂覆(coating)，意思的粒子外面包覆一层表面处理剂，碳酸钙的活化改性分为干法活化和湿法活化。湿法活化工艺，是对碳酸钙在浆料情况下，加入活性剂进行表面处理包覆后，再进行烘干、粉碎等工序。由于纳米碳酸钙的粒子小，表面极性强，如果采用干法生产，团聚严重，须使用湿法活化，湿法活化比干法活化更均匀，但是湿法活化也存在药剂分散不均匀、活化效果差等缺点。
3.现有技术中，公开号为cn107021516b的中国专利文献中提出了一种纳米碳酸钙高压皂化湿法活化的方法，进行纳米碳酸钙的活化有利于碳酸钙粒径细化、药剂分散和吸收，可明显降低纳米碳酸钙产品的吸油值，活化率较高，然而在实际应用该方法进行碳酸钙活化过程中发现，该方法中由于反应釜与活化釜的容积一定，并不能根据需要活化处理的碳酸钙粉体的含量对应调整气泵的输出功率，容易造成能源浪费，且活化剂对碳酸钙粉体的活化效率仍旧具有较大的提升空间，因此，本技术公开了一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备来满足纳米碳酸钙的高精度活化需求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备，具备提高碳酸钙粉体活化效率、降低活化能耗等优点，解决了现有技术中碳酸钙粉体活化效果不佳、能耗大等系列问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备，包括操作台，所述操作台上安装有转动的转台以及通过对应安装座安装在所述转台上的多个锥形活化室，所述锥形活化室用于分散碳酸钙粉体，所述操作台上还安装有用于混合活化剂与碳酸钙粉体的入料管，且所述入料管上连通有用于称取单位重量碳酸钙粉体的固体计量组件，以及用于称取对应单位体积活化剂的液体计量组件，所述固体计量组件包括用于承载碳酸钙粉体的托盘，以及用于将碳酸钙粉体重量信息转换为压力信息的压力传感器；所述固体计量组件还包括通过填充气囊的形变发生内径变化的填充橡胶圈，所述填充橡胶圈与所述托盘的高度相适配，且所述锥形活化室上还连通有加压组件与泄压管，所述操作台上还安装有与所述泄压管内部相连通的显微镜测试管，所述显微镜测试管可配合光学显微镜或电子显微镜使用，并用于观察碳酸钙粉体粒子的分散程度。
8.优选地，所述操作台的底部安装有用于驱动所述转台转动的驱动组件，所述驱动
组件包括相连接的驱动电机和减速器，所述转台安装在所述减速器的输出端，且所述转台上开设有多个分布均匀的限位孔，所述操作台的底部安装有与多个书上说限位孔位置相适配的限位气缸，所述限位气缸的伸缩端外径小于所述限位孔的孔径大小。
9.优选地，所述入料管的底端套设在所述操作台上并与多个所述锥形活化室的位置相对应，所述入料管的顶端连通有用于装载碳酸钙粉体的粉末储存罐，以及位于所述入料管及所述粉末储存罐之间的计量管，所述入料管上还连通有注液管，所述注液管的低端位于所述计量管的下方，所述注液管的顶端连通有用于装载活化剂的储液罐；所述粉末储存罐的输出端设有出粉阀门。
10.优选地，所述计量管上还连通有内径大于所述计量管外径大小的扩张管，所述扩张管内固定安装有多个分布均匀的限位环，所述填充气囊套设在多个所述限位环内，且所述填充橡胶圈固定套接在所述填充气囊上并与所述填充气囊及所述计量管同轴布置；所述填充气囊上还连通有进气管，所述进气管的另一端与外部气体输出端相连通并设有电磁阀。
11.优选地，所述扩张管的外壁上固定安装有粉末计量阀门，所述粉末计量阀门的输出断通过联轴器固定连接有转轴，所述转轴的另一端转动套设在所述扩张管上，并固定连接有位于所述扩张管内的翻板，所述托盘的底端固定连接有多个垂直滑杆，多个所述垂直滑杆的底端均滑动套设在所述翻板上并均固定套接有限位片；所述压力传感器安装在所述翻板上，且所述托盘的底端与所述压力传感器的输入端相贴合，所述托盘位于水平状态时，所述填充橡胶圈的内径与所述计量管的内径及所述托盘的外径大小一致。
12.优选地，所述注液管上还设有与所述储液罐输出端相连通的垂直段，所述垂直段上设有相适配的出液阀门与液体计量阀门，所述液体计量组件包括用于监测活化剂含量并位于所述垂直段内的液位仪。
13.优选地，所述加压组件包括安装在所述操作台上的气泵，气体连通环安装在所述操作台顶部内壁上并与所述气泵的输出端相连通，所述气体连通环上还转动连通有垂直管，所述转台上还安装有转动盘，所述垂直管的底端与所述转动盘的输入端相连通，所述转动盘的输出端通过多个分支管分别于对应的所述锥形活化室相连通，且多个所述分支管上均设有分支阀门。
14.优选地，所述垂直管上固定套接有圆盘，所述圆盘上设有与其同轴布置的存储环管，其中一个所述锥形活化室通过所述泄压管与所述存储环管相连通，且所述泄压管上还设有泄压阀门，所述显微镜测试管的底端延伸至所述泄压管内；所述分支管与所述泄压管的一端均位于对应所述锥形活化室内的液位以下。
15.优选地，多个所述锥形活化室的底端均延伸至所述转台的底布以下并均设有用于排放碳酸钙活化产物的排放阀门。
16.优选地，多个所述锥形活化室的外壁上还均安装有剪切电机，多个所述剪切电机的输出端通过联轴器均连接有分散盘及消泡桨，所述分散盘及所述消泡桨均位于对应所述锥形活化室内的液位以下。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本发明提供了一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备，具备以下有益效果：
19.1、该碳酸钙粉体生产用活化处理设备，通过固体计量组件与液体计量组件使得碳酸钙粉体与活化剂先后经入料管流至对接的锥形活化室内，同时还能对滞留在入料管内壁上的碳酸钙粉体进行冲刷作用，提高活化结果的精度，随后，进行下一循环，对后续锥形活化室内填充活化剂与碳酸钙粉体，从而完成碳酸钙粉体整体的多样本独立活化操作，不但提高了对碳酸钙粉体的活化效率，还能对应调整活化剂与碳酸钙粉体的实验比例，满足实验室的测试需求，同时，降低了气体压缩机的输出功率，提高能源利用率。
20.2、该碳酸钙粉体生产用活化处理设备，通过向填充气囊内充入气体，使其膨胀并带动填充橡胶圈聚拢，直至填充橡胶圈的内径与托盘的外径及计量管的内径大小一致，此时托盘与计量管的间隙完全消失，上方的碳酸钙粉体能够完全落至托盘上，实现精准称取的同时避免碳酸钙粉体浪费，称取结束后，填充气囊向外排气，并同步带动填充橡胶圈向外扩张，提高间隙大小，方便托盘转动，实现稳定倾倒碳酸钙粉体。
21.3、该碳酸钙粉体生产用活化处理设备，通过气泵运转，并通过气体连通环、垂直管及转动盘的连通作用，对相应的锥形活化室内进行加压，促进碳酸钙粉体与活化剂的反应速率，同时，通过使用光学显微镜或电子显微镜通过显微镜测试管观察到活化后的碳酸钙粉体的分散情况，并在活化达标时通过对应的排放阀门将产物排出，这一过程可以通过控制对应的分支阀门，改变不同锥形活化室内的气压大小，从而测试出碳酸钙粉体活化时的最佳压强，而通过显微镜测试管快速识别活化结果，不但有利于提高整体活化效率，还能减少碳酸钙粉体达标活化后气泵的输出功率，实现进一步降低碳酸钙粉体的活化能耗。
附图说明
22.图1为本发明第一视角立体结构示意图；
23.图2为本发明第二视角立体结构示意图；
24.图3为本发明部分立体结构示意图；
25.图4为本发明入料管立体结构示意图；
26.图5为本发明扩张管部分剖开立体结构示意图；
27.图6为本发明计量管剖开立体结构示意图；
28.图7为本发明转台立体结构示意图；
29.图8为本发明转台另一视角立体结构示意图；
30.图9为本发明加压组件立体结构示意图。
31.图中：1、操作台；2、转台；3、安装座；4、锥形活化室；5、入料管；6、注料阀门；7、注液管；8、储液罐；9、出液阀门；10、液体计量阀门；11、液位仪；12、粉末储存罐；13、计量管；14、扩张管；15、出粉阀门；16、粉末计量阀门；17、翻板；18、垂直滑杆；19、托盘；20、压力传感器；21、限位片；22、限位环；23、填充气囊；24、填充橡胶圈；25、电磁阀；26、气泵；27、气体连通环；28、垂直管；29、转动盘；30、分支管；31、分支阀门；32、泄压管；33、存储环管；34、泄压阀门；35、显微镜测试管；36、剪切电机；37、排放阀门；38、限位气缸。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备。
34.本技术的一种典型的实施方式中，如图1-9所示，一种碳酸钙粉体生产用活化处理设备，包括操作台1，所述操作台1上安装有转动的转台2以及通过对应安装座3安装在转台2上的多个锥形活化室4，锥形活化室4用于分散碳酸钙粉体，操作台1上还安装有用于混合活化剂与碳酸钙粉体的入料管5，且入料管5上连通有用于称取单位重量碳酸钙粉体的固体计量组件，以及用于称取对应单位体积活化剂的液体计量组件，固体计量组件包括用于承载碳酸钙粉体的托盘19，以及用于将碳酸钙粉体重量信息转换为压力信息的压力传感器20；固体计量组件还包括通过填充气囊23的形变发生内径变化的填充橡胶圈24，填充橡胶圈24与托盘19的高度相适配，且锥形活化室4上还连通有加压组件与泄压管32，操作台1上还安装有与泄压管32内部相连通的显微镜测试管35，显微镜测试管35可配合光学显微镜或电子显微镜使用，并用于观察碳酸钙粉体粒子的分散程度，活化碳酸钙粉体时，通过固体计量组件对需要活化的碳酸钙粉体进行称量，并根据单个锥形活化室4的容积将碳酸钙粉体均分为多组，同时，根据均分出的碳酸钙粉体组数，通过液体计量组件对应控制活化剂的使用量，并伴随多组均分出的碳酸钙粉体均匀混合后，排至相应的多个锥形活化室4内，从而利用加压组件对多个锥形活化室4内进行加压，以促进碳酸钙粉体与活化剂的活化反应，相较于现有技术，使用多个锥形活化室4，实现自主智能配比活化剂与碳酸钙粉体的含量，不但充分利用了压缩气体，提高压缩机的能源利用率降低耗能，还提高了活化剂与碳酸钙粉体的接触程度，进而提高了碳酸钙粉体的活化强度，此外，在固体计量组件运转时，通过填充气囊23与填充橡胶圈24的相互配合，在称取碳酸钙粉体时，能够填充托盘19入料管5之间的间隙，提高称量精度，并在托盘19转动倾倒碳酸钙粉体时，主动扩大间隙，方便托盘19转动，实现整个装置的稳定运行，另外，进入多个锥形活化室4内的碳酸钙粉体与活化剂的混合物，在显微镜测试管35的间歇式观察下，能够在最短时间内根据使用要求主动发觉碳酸钙粉体是否活化达标，避免压缩机等电器元件在活化达标后持续运转，从而进一步降低碳酸钙粉体的活化能耗，并提高整体的活化效率。
35.作为本实施例中的一种优选实施方式，操作台1的底部安装有用于驱动转台2转动的驱动组件，驱动组件包括相连接的驱动电机和减速器，转台2安装在减速器的输出端，且转台2上开设有多个分布均匀的限位孔，操作台1的底部安装有与多个书上说限位孔位置相适配的限位气缸38，限位气缸38的伸缩端外径小于限位孔的孔径大小，活化碳酸钙粉体时，通过驱动电机与减速器同步运转，带动转台2实现间歇式转动，从而带动多个锥形活化室4持续接收活化剂与碳酸钙粉体的混合物，期间，通过限位气缸38的伸缩端插入至对应的限位孔内，实现对转台2的快速限位，避免惯性影响转台2的操作精度。
36.作为本实施例中的一种优选实施方式，入料管5的底端套设在操作台1上并与多个锥形活化室4的位置相对应，入料管5的顶端连通有用于装载碳酸钙粉体的粉末储存罐12，以及位于入料管5及粉末储存罐12之间的计量管13，入料管5上还连通有注液管7，注液管7的低端位于计量管13的下方，注液管7的顶端连通有用于装载活化剂的储液罐8，粉末储存罐12的输出端设有出粉阀门15，计量管13上还连通有内径大于计量管13外径大小的扩张管
14，扩张管14内固定安装有多个分布均匀的限位环22，填充气囊23套设在多个限位环22内，且填充橡胶圈24固定套接在填充气囊23上并与填充气囊23及计量管13同轴布置，填充气囊23上还连通有进气管，进气管的另一端与外部气体输出端相连通并设有电磁阀25，扩张管14的外壁上固定安装有粉末计量阀门16，粉末计量阀门16的输出断通过联轴器固定连接有转轴，转轴的另一端转动套设在扩张管14上，并固定连接有位于扩张管14内的翻板17，托盘19的底端固定连接有多个垂直滑杆18，多个垂直滑杆18的底端均滑动套设在翻板17上并均固定套接有限位片21，压力传感器20安装在翻板17上，且托盘19的底端与压力传感器20的输入端相贴合，托盘19位于水平状态时，填充橡胶圈24的内径与计量管13的内径及托盘19的外径大小一致，注液管7上还设有与储液罐8输出端相连通的垂直段，垂直段上设有相适配的出液阀门9与液体计量阀门10，液体计量组件包括用于监测活化剂含量并位于垂直段内的液位仪11，需要活化碳酸钙粉体时，将碳酸钙粉体倾倒至粉末储存罐12内，随即控制出粉阀门15间歇运转，对碳酸钙粉体进行间歇式落料，单次落料的碳酸钙粉体落至下方的托盘19上，进而通过压力传感器20前后的压力变化即可换算出托盘19内的碳酸钙粉体的重量，随后，控制粉末计量阀门16运转，使得转轴带动翻板17转动，从而通过垂直滑杆18带动托盘19转动，将其中称量的碳酸钙粉末倾倒至入料管5内，并同步开启对应的注料阀门6，进而使入料管5内的碳酸钙粉体进入下方对接的锥形活化室4中，同时，根据托盘19单次称取的碳酸钙粉体的重量，对应换算出需要使用的活化剂含量，开启出液阀门9，关闭液体计量阀门10，活化剂流入注液管7上的垂直段内，并通过液位仪11的作用，主动识别活化剂的用量，并在对应液位关闭出液阀门9，开启液体计量阀门10，使得活化剂经入料管5流至对接的锥形活化室4内，同时还能对滞留在入料管5内壁上的碳酸钙粉体进行冲刷作用，提高活化结果的精度，随后，进行下一循环，对后续锥形活化室4内填充活化剂与碳酸钙粉体，从而完成碳酸钙粉体整体的多样本独立活化操作，不但提高了对碳酸钙粉体的活化效率，还能对应调整活化剂与碳酸钙粉体的实验比例，满足实验室的测试需求，同时，降低了气体压缩机的输出功率，提高能源利用率，另外，上述托盘19称取碳酸钙粉体时，通过向填充气囊23内充入气体，使其膨胀并带动填充橡胶圈24聚拢，直至填充橡胶圈24的内径与托盘19的外径及计量管13的内径大小一致，此时托盘19与计量管13的间隙完全消失，上方的碳酸钙粉体能够完全落至托盘19上，实现精准称取的同时避免碳酸钙粉体浪费，称取结束后，填充气囊23向外排气，并同步带动填充橡胶圈24向外扩张，提高间隙大小，方便托盘19转动，实现稳定倾倒碳酸钙粉体，值得注意的是，填充橡胶圈24的弹性能够满足其内径大小随填充气囊23的形变而变化。
37.作为本实施例中的一种优选实施方式，加压组件包括安装在操作台1上的气泵26，气体连通环27安装在操作台1顶部内壁上并与气泵26的输出端相连通，气体连通环27上还转动连通有垂直管28，转台2上还安装有转动盘29，垂直管28的底端与转动盘29的输入端相连通，转动盘29的输出端通过多个分支管30分别于对应的锥形活化室4相连通，且多个分支管30上均设有分支阀门31，垂直管28上固定套接有圆盘，圆盘上设有与其同轴布置的存储环管33，其中一个锥形活化室4通过泄压管32与存储环管33相连通，且泄压管32上还设有泄压阀门34，显微镜测试管35的底端延伸至泄压管32内，分支管30与泄压管32的一端均位于对应锥形活化室4内的液位以下，多个锥形活化室4的底端均延伸至转台2的底布以下并均设有用于排放碳酸钙活化产物的排放阀门37，上述将碳酸钙粉体与活化剂混合均分进入多
个锥形活化室4内后，控制气泵26运转，并通过气体连通环27、垂直管28及转动盘29的连通作用，对相应的锥形活化室4内进行加压，促进碳酸钙粉体与活化剂的反应速率，同时，通过间歇开启泄压管32，使得锥形活化室4内活化后的碳酸钙粉体混合液进入泄压管32内，从而方便使用光学显微镜或电子显微镜通过显微镜测试管35观察到活化后的碳酸钙粉体的分散情况，并在活化达标时通过对应的排放阀门37将产物排出，这一过程可以通过控制对应的分支阀门31，改变不同锥形活化室4内的气压大小，从而测试出碳酸钙粉体活化时的最佳压强，而通过显微镜测试管35快速识别活化结果，不但有利于提高整体活化效率，还能减少碳酸钙粉体达标活化后气泵26的输出功率，实现进一步降低碳酸钙粉体的活化能耗。
38.作为本实施例中的一种优选实施方式，多个锥形活化室4的外壁上还均安装有剪切电机36，多个剪切电机36的输出端通过联轴器均连接有分散盘及消泡桨，分散盘及消泡桨均位于对应锥形活化室4内的液位以下，通过剪切电机36运转，间接驱动分散盘及消泡桨运转，实现强力高剪切搅拌，该效果在背景技术中的专利文献中具有详细记载，在此不做赘述。
39.本发明工作原理：需要活化碳酸钙粉体时，将碳酸钙粉体倾倒至粉末储存罐12内，随即控制出粉阀门15间歇运转，对碳酸钙粉体进行间歇式落料，单次落料的碳酸钙粉体落至下方的托盘19上，进而通过压力传感器20前后的压力变化即可换算出托盘19内的碳酸钙粉体的重量，随后，控制粉末计量阀门16运转，使得转轴带动翻板17转动，从而通过垂直滑杆18带动托盘19转动，将其中称量的碳酸钙粉末倾倒至入料管5内，并同步开启对应的注料阀门6，进而使入料管5内的碳酸钙粉体进入下方对接的锥形活化室4中，同时，根据托盘19单次称取的碳酸钙粉体的重量，对应换算出需要使用的活化剂含量，开启出液阀门9，关闭液体计量阀门10，活化剂流入注液管7上的垂直段内，并通过液位仪11的作用，主动识别活化剂的用量，并在对应液位关闭出液阀门9，开启液体计量阀门10，使得活化剂经入料管5流至对接的锥形活化室4内，同时还能对滞留在入料管5内壁上的碳酸钙粉体进行冲刷作用，提高活化结果的精度，随后，进行下一循环，对后续锥形活化室4内填充活化剂与碳酸钙粉体，从而完成碳酸钙粉体整体的多样本独立活化操作，不但提高了对碳酸钙粉体的活化效率，还能对应调整活化剂与碳酸钙粉体的实验比例，满足实验室的测试需求，同时，降低了气体压缩机的输出功率，提高能源利用率。
40.托盘19称取碳酸钙粉体时，通过向填充气囊23内充入气体，使其膨胀并带动填充橡胶圈24聚拢，直至填充橡胶圈24的内径与托盘19的外径及计量管13的内径大小一致，此时托盘19与计量管13的间隙完全消失，上方的碳酸钙粉体能够完全落至托盘19上，实现精准称取的同时避免碳酸钙粉体浪费，称取结束后，填充气囊23向外排气，并同步带动填充橡胶圈24向外扩张，提高间隙大小，方便托盘19转动，实现稳定倾倒碳酸钙粉体。
41.将碳酸钙粉体与活化剂混合均分进入多个锥形活化室4内后，控制气泵26运转，并通过气体连通环27、垂直管28及转动盘29的连通作用，对相应的锥形活化室4内进行加压，促进碳酸钙粉体与活化剂的反应速率，同时，通过间歇开启泄压管32，使得锥形活化室4内活化后的碳酸钙粉体混合液进入泄压管32内，从而方便使用光学显微镜或电子显微镜通过显微镜测试管35观察到活化后的碳酸钙粉体的分散情况，并在活化达标时通过对应的排放阀门37将产物排出，这一过程可以通过控制对应的分支阀门31，改变不同锥形活化室4内的气压大小，从而测试出碳酸钙粉体活化时的最佳压强，而通过显微镜测试管35快速识别活
化结果，不但有利于提高整体活化效率，还能减少碳酸钙粉体达标活化后气泵26的输出功率，实现进一步降低碳酸钙粉体的活化能耗。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。