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1、第26卷第4期化工设计通讯Vol.26No.42000年12月ChemicalEngineeringDesignCommunicationsDec.2000轻质碳酸钙生产设备与工艺的选择郭华林(湖南大乘资氮集团有限公司冷水江市417506)摘要概括介绍了我国轻质碳酸钙工业生产现状,阐述了该产品工程设计时可供选择的成熟设备、工艺条件和经验数据。关键词轻质碳酸钙工业选择轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙(以下简称轻质钙生产过程的基本步骤如图1所轻钙),是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主示
2、,其中虚线部分为本文讨论的部分。要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化生1石灰烧制与贮存成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入CO2碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,根据用11原料准备途可进行碳酸钙粒子表面改性处理,最后经石灰石的主要成分是碳酸钙。轻钙产品脱水、干燥而制得。的质量很大程度上取决于原料石灰石的质主要化学反应如下:量,生产轻钙对石灰石的要求见表1。表1生产轻钙对石灰石的要求CaCO3CaO+CO2项目要求项目要求CaO+H2OCa(OH)2w(CaCO3)/%965w(Ag
3、2O3+Fe2O3)<04Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2Ow(CaO)/%54w(Mn)/%<00045w(MgCO3)/%<146w(P+S)微量轻质碳酸钙是重要的无机粉体填料之w(MgO)/%<07粒度/mm75~150一,广泛用于橡胶、塑料、造纸、涂料、建材、日w(SiO2)/%<15抗压强度/MPa11768用化工、医药、食品、饲料、油墨等行业。据12石灰烧制1998年不完全资料统计,全国轻钙生产厂近现在大部分轻钙厂所用的原料石灰都是6300家,产量达20
4、10t/a。目前的产量与外购。其中相当大部分石灰生产厂(场)的装用量均在以每年10%的速度在增长。但整备相当落后,并不能保证石灰质量,石灰活性个行业存在的问题较多,与国外同行业相比,差,运输途中有意无意掺加了许多杂质,严重差距较大,如生产规模小,设备陈旧、水平低、影响轻钙质量和生产成本。建议有条件的厂消耗高、成本高、产品品种单一、质量差等。家应自己建窑烧制石灰。本文就新建轻钙厂时部分工序作了一些探石灰窑的种类很多,如野窑、轮窑、立窑、讨。回转窑、沸腾窑等。收稿日期:2000-04-05修回
5、日期:2000-09-1136化工设计通讯第26卷立窑投资小,能耗低,结构简单,操作方用。机械立窑好于普通立窑。回转窑和沸腾便,使用可靠,已在国内石灰工业得到广泛应窑由于投资、能耗等原因在国内尚无应用。22消化温度石灰的温度和消化用水的温度都影响石灰的消化速度。从反应动力学分析,从常温到300的范围内,温度越高,石灰的消化反应速度越快。刚出窑的石灰,可用55~65的热水消化;常温下的石灰,则可用80的热水消化。23消化水量依据经验,消化水图1轻质钙生
6、产基本步骤方框图量为石灰质量的48倍13石灰的贮存为好。一般情况下,石灰的烧制场与轻钙生产24杂质对消化的影响厂有一定距离,出窑整理后的石灰运到轻钙石灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3越多,消化厂后需要贮存。现在大部分的厂家都使用框速度越慢。但如果加入稀的盐酸、硝酸和氯架式厂房作为灰库。笔者认为不妥。因为石化钙溶液则可加速消化反应。但是否为了加灰与空气接触面积太大,加快了石灰风化的快消化反应而加入这些东西,应仔细考虑,避速度,其次因密封不好,空气中和场地周围大免这些东西对最终产品质
7、量的影响。量的杂质混入石灰中,将影响轻钙产品质量。25消化设备如果建设圆筒型水泥密封灰仓将会较好地解一般应选用卧式回转化灰机,转筒倾斜决这些问题,而且石灰从灰仓到化灰机可实安装,外壁保温,调速电机控制回转速度。用现机械化。消化池进行消化反应的作法应被淘汰。2石灰的消化3粗浆液的精制和调和21石灰的粒度出化灰机的粗浆液其石灰乳浓度约为石灰与水的反应称为石灰的消化反应,15~20Be,其中含有大量的杂质。分离这些影响石灰消化反应的因素除石灰的煅烧度杂质,一般应用旋液泵将粗浆液打入旋液分
8、外,还有石灰的粒度、消化温度、消化用水量、离器进行三级分离即可。分离后的精浆液送杂质等。入精浆槽。旋液分离器底部出来的杂质送洗石灰的粒度越小,其比表面积越大,消化渣机洗渣,洗渣液返回化灰机循环使用。时就越快,越完全。一般应将石灰的粒度破精浆槽的精浆液石灰乳浓度较高,需补碎到10~30mm。破碎机械一般应选用颚式充干净的冷水将精浆液石灰乳浓度调至10破碎机。~12Be,同时可加入一定量的分散剂和抑制第4期郭华林:轻质碳酸钙生产设备与工艺的选择37剂至精浆槽,搅拌均匀。如果要生产中高档秀民教授研究
