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碳酸钙生产技术—石灰深加工技术介绍

   2024-06-11 460
核心提示:碳酸钙已有161年的历史(最早1850年英国伯明汉公司用氯化钙和碳酸钠作原料生产沉淀碳酸钙;1909年日本白石恒二发明用石灰乳与二氧化碳反应生成沉淀碳酸钙;1013年美国采用石灰乳直接碳化的方法生产沉淀碳酸钙;我国始于1931年(80年)上海碳酸钙厂用江苏元山太湖石,烧成石灰,经消化、碳化、沉淀后人工捞起放在阴棚中凉干,成为碳酸钙。我国现有1113家碳酸钙企业。
碳酸钙已有161年的历史(最早1850年英国伯明汉公司用氯化钙和碳酸钠作原料生产沉淀碳酸钙;1909年日本白石恒二发明用石灰乳与二氧化碳反应生成沉淀碳酸钙;1013年美国采用石灰乳直接碳化的方法生产沉淀碳酸钙;我国始于1931年(80年)上海碳酸钙厂用江苏元山太湖石,烧成石灰,经消化、碳化、沉淀后人工捞起放在阴棚中凉干,成为碳酸钙。我国现有1113家碳酸钙企业。

一、什么是碳酸钙

[碳酸钙的定义]碳酸钙是石灰岩石(简称石灰石)的主要成分,其分子式为CaCO3,相对分子质量为100.09。其中氧化钙占56.03%,二氧化碳占43.97%。

   [碳酸钙的用途]重质碳酸钙用途:按粉碎细度的不同,工业上分为四种不同规格:单飞、双飞、三飞、四飞,分别用于各工业部门。

    单飞粉:用于生产无水氯化钙,是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外,也用于建筑材料和家禽饲料等。双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料,以及建筑材料等。三飞粉:用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。

    轻质碳酸钙用途:可用作橡胶、塑料造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中和剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。

二、碳酸钙的生产工艺

    目前工业生产重质碳酸钙主要有二种工艺,一种是干法;一种是湿法,干法生产的产品,可广泛用于橡胶、塑料、涂料等行业。而湿法工艺的生产则使用于造纸行业中,且一般产品是以浆状产品出售给造纸厂。

1、干法生产工艺流程:

    原材料→除去脉石→颚式粉碎机→反击锤式破碎机→雷蒙磨→超细球磨机→分级系统→包装→产品。

    首先手选从采石场运来的方解石、石灰石、白垩、贝壳等,以除去脉石;然后用破碎机对石灰石进行粗破碎,再用雷蒙(摆式) 磨粉碎得到细方解石粉,最后用分级机对磨粉进行分级,符合粒度要求的粉末作为产品包装入库,否则返回磨粉机再次磨粉。

2、湿法生产工艺流程:

    原矿→颚破→雷蒙磨→湿法搅拌磨或剥片机(间歇、多段或循环)→湿法分级机→过筛→干燥→活化→包装→产品。

    先将干法细粉制成悬浮液置于磨机内进一步粉碎,经脱水、干燥后便制得超细重质碳酸钙。湿法研磨重质碳酸钙的主要工艺流程有:

   (1)原矿→颚破→雷蒙磨→湿法搅拌磨或剥片机(间歇、多段或循环)→湿法分级机→过筛→干燥→活化→装袋(涂布级重钙)。该工艺流程中加入了湿法超细分级,可及时把合格的产品分出,提高了效率。湿法超细分级设备主要有小直径旋流器、卧式螺旋分级机和碟式分级机,分级后的矿浆浓度较稀,有时需要加沉淀池。该工艺经济指标好,但分级难操作,目前还没有非常有效的湿法超细分级设备。

   (2) 原矿→颚破→雷蒙磨→湿法搅拌磨→过筛→干燥→活化→装袋(填料级重钙)。

   (3) 原矿→颚破→雷蒙磨→湿法搅拌磨或剥片机(间歇、多段或循环)→过筛(造纸涂布级重钙浆料)。

 三、  轻质碳酸钙制备技术

1、轻质碳酸钙制备工艺流程: 将石灰石原料破碎成一定大小,经石灰窑锻烧成生石灰(CaO)和烟道气(含二氧化碳的窑气),将生石灰放入连续消化器中加水进行消化得到Ca(OH)2乳浊液,经粗滤、精制得到Ca(OH)2精乳液送至碳化釜/碳化塔通入含二氧化碳的精制窑气进行碳化合成反应,同时加入适量添加剂在一定的工艺条件下反应生成超细碳酸钙。超细碳酸钙浆液送入包覆反应釜中加入定量包覆剂在一定的工艺条件下反应得到表面改性的超细活性碳酸钙产品。超细活性碳酸钙浆液经过滤脱水后再送至干燥器进一步脱水以达到含水量要求的干粉,粉碎后进行成品包装。

2、轻质碳酸钙主要生产工艺:轻质碳酸钙的生产按照碳化工艺分,目前工业化的主要有间歇鼓泡碳化工艺,多级鼓泡碳化工艺,连续喷雾碳化工艺,超重力碳化工艺四种。

 三、碳酸钙干燥技术

干燥是影响碳酸钙产品质量和成本的关键步骤,干燥设备和工艺选择不当会造成产品质量下降,增加能耗,使产品成本提高。尤其是纳米钙和活性碳酸钙,如果干燥温度过高,会造成活化剂的氧化,产品发黄,白度降低,活性下降。传统的干燥方式多种多样,碳酸钙工业采用的干燥方式也有很多种。目前国内大多采用转筒干燥、带式干燥、喷雾干燥、闪蒸干燥等干燥工艺。

气流粉碎机的发展方向

1、开展对粉体工程机理的研究,使之系统化、理论化2、深化混合、干燥、造粒、包覆等工艺与粉碎联合进行;3、解决高分子聚合物和弹性物料的粉碎,满足技术经济的要求;    4、规范不同方法粒度测定的不一致性,提高数据的重复性;    5、提高生产能力,降低能量消耗,使单位产量的能耗最优等。

石灰石是用途极广的宝贵资源石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上,以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史,在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计,水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂,超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的应用领域还将进一步拓宽。
 
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