方解石（大理石、白堊）、白云石、高嶺土、重晶石和葉蠟石等非金屬礦，莫氏硬度都在4以下，屬中低硬度非金屬礦。目前，以重鈣為代表的這類白色非金屬礦微粉和超細微粉產品，應用范圍極為廣泛，涉及到造紙、建材、冶金、化工、輕工、機械等諸多工業部門。這些部門對非金屬礦產品的細度，大多要求在400～2500目，而市場主流需求的則是800～1500目。但是，因為這類非金屬礦超細深加工產品的附加值增值率，與其它微粉（氧化鋁、氧化鋯）相比并不太高。針對以上非金屬礦的特點及市場需求，對其進行超細深加工的加工工藝及設備，原則上要求：技術成熟、工藝設備簡單可靠、投資少、產品能耗低，而產量則越大越好。
以上產品需采用干法加工，是毫無疑問的。目前，我國的粉磨設備種類繁多，如：雷蒙磨、沖擊式粉碎機、干式超細攪拌磨、氣流磨、立式輥磨、振動磨和高細球磨機等，它們與超細分級機配合，組成超細加工系統，即可實現超細微粉的生產。但是采用哪種生產工藝流程更加科學合理，則需進行仔細的研究。
統觀各種加工工藝設備，一般都可達到非常好的超細效果。但是在進行重鈣類超細微粉的大規模生產時，球磨機配大型分級機則表現出了更多優點。目前在全世界，這是最受西方技術先進國家（如德國）推薦和常見的生產工藝。這一生產工藝完全滿足了生產重鈣這類附加值不太高的產品，所要求的技術成熟、工藝設備簡單可靠、投資少、能耗低而產量則越大越好的原則。
1項目單位情況
安徽青陽縣硫鐵礦，擁有品質一流、可采儲量在3700萬t以上的方解石礦山一座。近年來，一直是在開采原礦出售并用雷蒙磨生產400目以下的粉，獲益很低。為了達到綜合利用、合理開發的目的，經對國內外市場的調查論證，決定按“總體規劃、一步設計、分步實施、滾動發展”的原則，組建一家股份制公司——磊鑫碳酸鈣粉業有限公司。在硫鐵礦下屬的原硫酸廠的廠址上，采用球磨機加大型渦流超細分級機的生產工藝，建設一條年產1萬t800～2500目的重鈣超細微粉生產線，并預留二、三期生產線位置，5年內發展到年產10萬t超細重鈣微粉的規模。
2生產線工藝及設備
2.1 工藝流程設計 該生產線，主機是01.5×5.7m高細球磨機和國產化的大型ADW6303渦流超細分級機，年產1萬t800~2500目重鈣超細微粉。現以1250目為例，說明生產過程（圖1）。
2.2工藝流程說明
2.2.1 原料：從礦山來的方解石．經選礦除去明顯雜質。必要時，再用高壓水沖洗除去泥土灰塵等，再晾曬干送入堆棚。
2.2.2粗破：原礦在此分二段破碎，大塊石料送入顎式破碎機粗破，再由皮帶輸送機送入高細錘式破碎機細碎，細石料由斗式提升機送入原料儲庫待用。
2.2.3球磨及分級：這是閉路粉磨系統。來自原料庫的細石料，由變頻調速喂料機定量喂入高細球磨機粉磨，出磨粉料經穩流喂料機氣力送入ADW6303渦流超細分級機，產品細度800~2500目可調。細產品直接進高濃度脈沖收塵器一次性收集，成品經鎖風下料器出料，直至安裝在其下部的普通成品庫存儲；粗粉經鎖風下料器出分級機，由粗粉回料螺旋輸送機送回磨頭，與原料混合，再入球磨機粉磨。
出收塵器的微粉，也可接螺旋輸送機，送入高速混合機，與改性劑在一定溫度下高速混合，進行表面改性處理。改性產品直接出料，至安裝在下部的冷卻機，冷卻后包裝。
2.2.4包裝：采用人工或機械包裝方式。分25kg裝和50kg裝二種規格。
2.2.5收塵及其它：破碎及輸送設備引起的粉塵，通過小型脈沖收塵器收集；球磨機通風引起的粉塵，通過專用脈沖收塵器收集；改性設備、包裝及出料引起的粉塵，也設小型脈沖收塵器收集。全廠冷卻水，采用循環用水制，由清水泵和高位水池供水。
2.3 主要生產設備選型
2.3.1球磨機：球磨機已有一百多年的歷史。在我國，這是一種使用非常普遍的粉磨設備，且Ø4m以下的球磨機制造技術，已達到世界先進水平。
但球磨機在白色非金屬礦超細粉磨中應用，過去仍存在許多疑慮，一般人都直觀懷疑：球磨機產生的微粉量少，僅適合中等細度或粗產品的粉磨；粉磨中鐵污染大，將導致產品白度降低。
實際上，球磨機的粉磨技術一直在發展，我院的發明專利——高細球磨機技術，已在水泥、冶金、非金屬礦、化工等行業得到了廣泛的應用；再就是高耐磨材料的問世，使球磨機的上述疑難可全得到解決。本次選用的是普通結構的01.5×5.7m球磨機，但是其內部已進行了較大的改造，以滿足超細研磨和極低鐵混入的要求。
2.3.2大型多轉子渦流貧級機：任何一條干法超細加工生產線，都離不開超細分級機這一關鍵設備。該設備性能的高低，決定著生產線的產品質量（細度及切割頂點）和產量。
我國已研制并成功使用了多種超細分級機，但規格都較小，難以滿足工業規模生產的需求。1250目產量在lt/h以上的分級機仍需進口，設備價格很高，給建設單位帶來較大的投資負擔和風險。有鑒于此，合肥水泥研究設計院在引進技術的基礎上，經過攻關，實現了渦流超細分級機的國產大型化。
2.3.3高濃度高壓脈沖袋式收塵器：收塵器性能的好壞，一方面會極大地影響分級效率的高低及產品的粒度分布；另一方面決定設備流程的復雜程度。本生產線采用了我院從美國富樂公司引進的高濃度高壓脈沖袋式收塵器，使從分級機出來的超細產品能直接進入收塵器收集下來，避免了采用普通收塵器時，中間要加一臺旋風收集器進行產品預收集的環節，使設備流程變得非常簡單。更重要的是，使產品的粒度分布確定一致，質量均一。
以上的主機選型方案，在青陽縣磊鑫碳酸鈣粉業有限公司的1萬t/a生產線上，經8個多月的生產運行，證明選型合理，設備能力匹配，系統運行穩定可靠，產品的質量波動小（圖2）。例如：1250目(D97= 10μm)產品的波動范圍，小于±1μm，達到了國際著名碳酸鈣跨國公司的質量指標要求。
3產品指標
3.1 產品規模 本生產線以生產1250目(D97=10μm)重鈣產品為主，臺時產量0.9~1.2t。據客戶需求，也生產800～2500目各檔次的產品。
3.2粒度分布超細產品的細度衡量指標，至少有二個參數，即通過率為97%時的粒徑和最大粒徑。本生產線生產的1250目和2200目二種產品的粒度分布情況，見表1。
4生產線主要技術經濟指標
本生產線經8個多月的生產運行，工廠各項經濟指標均已穩定（表2）。
5生產線運行影響因素分析
在生產線運行中發現，影響設備運行和產、質量的因素有：原料的硬度、含水率、入磨細度、研磨介質的級配、助磨劑的品種及用量、粉體出磨細度、分級機的性能等。下面就主要影響因素進行分析。
1．原料的含水率：當原料的含水率大于2%時，生產線的運行將受到很大影響，破碎時，糊破碎機蓖縫，物料溜槽粘粉；球磨機糊磨，粉磨效率明顯下降，出磨細度變粗；粉料團聚，分級效率下降。所以，一般控制原料水份在1%以下。
2．助磨劑：加助磨劑可明顯改善球磨機的粉磨狀況，不糊磨，料流順暢；出磨物料分散性也得以改善，提高分級效率。常用助磨劑為多元醇或胺氮化合物。用量一般每t產品300～1000g。針對產品用途不同，助磨劑的品種和用量也應作相應改變。
3．分級機的性能：粉體在分級機內的濃度有一最佳值，約在300～500g/m
3。濃度太高，分級效率將下降；濃度過低，雖然分級效率較高，但單位產量將下降，分級機的能力未得充分發揮。通過對喂料速度、風量及分級機轉速的仔細調節，就可達到較高的分級效率。
6結論
1．在800～2500目方解石類非金屬礦的大規模干法超細加工中，球磨機配大型渦流分級機的生產技術及裝備，在國內外已有多年應用經驗，投資又相對較小，且操作維護方便，適合我國國情。
2．重鈣的大規模超細加工，分級機的大型化是關鍵。實踐證明，1250目產量在1t/h以上的國產的大型渦流分級機完全可替代同類進口設備，這將大幅度降低工廠的投資及今后的操作維修費用。
3．除方解石（大理石、白堊）外，白云石、高嶺土、重晶石、葉蠟石、滑石及硅灰石等非金屬礦，都可采用球磨機配大型渦流分級機的生產技術及裝備，進行干法超細加工。
