一种活性石灰及其生产工艺

一种活性石灰及其生产工艺

技术领域

本发明涉及活性石灰制备方法领域，具体涉及一种活性石灰及其生产工艺。

背景技术

石灰石的主要成分是碳酸钙，采用石灰石能够直接烧制成生石灰。碳酸钙是钙离 子和碳酸根离子天然合成的无机非金属化合物，地表矿产资源丰富，在现代工业中广泛被 用于建筑材料等领域。活性石灰的主要成分为氧化钙，其已经广泛应用于塑料、涂料、造纸、 炼钢等行业中，例如在炼钢时，加入石灰石能够将矿石中的二氧化硅同时转变为炉渣，生石 灰已经成为炼钢必不可少的原料之一。活性石灰是钢铁工业的基本原料，也广泛用于电石、 电力、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业，年用量近十亿吨，其中钢铁工业和电石行业主要 使用块状，而电力脱硫、玻纤、建材、造纸、污水处理等行业主要使用粉状。

目前，国内外活性石灰的生产方法从本质上来讲主要有三种，第一种方法是以立 式窑炉为主要煅烧装备，通常成品块状石灰采用的是块状分层堆积，风道送风冷却系统；第 二种是回转窑煅烧系统装备，采用转筒或竖式冷却机进行冷却；第三种是从国外引进的麦 尔兹石灰窑，采用悬挂缸式冷却系统。这些生产方法虽然各有优势，但是也各自存在着明显 的不足之处。由于煅烧块状石灰石，上述三种方法均存在换热效率低、煅烧热耗高，产品质 量以及均匀性难以保证，不同程度存在外表过烧内心欠烧等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高活性石灰及其生产工艺，且本发明解决生产活性石 灰过程中石灰石的预分解率低、煤气利用率低、热耗高的问题。使粉状高活性石灰的制备具 有高效、优质、低耗、符合环保要求和大型化、自动化特征的优点。

为此，所述种高活性石灰及其生产工艺，采用以下技术方案，包括以下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：首先使用破碎机将石灰石进行破碎成大不相等的小块破 碎物料，然后产成的粗料经电磁振动给料机送至磨粉机中，过筛分离使石灰石细粉的粒径 为0.1～3mm，石灰石细粉存入料仓。

(2)添加剂的制备：取无机膨化剂、分散剂、煤粉，并用混料器将其混合均匀；其中 分散剂、无机膨化剂和煤粉质量比为1：2～5：5～10。

(3)混料：将步骤(1)的石灰石细粉和步骤(2)的添加剂加入混料机混合均匀，其中 添加剂的用量为石灰石细粉质量的1.5～5.5％。

(4)预热分解：将步骤(3)石灰石混合料经过布袋除尘后经计量料斗进入多级旋风 预热分解器中预热分解，预热温度设置为350～880℃，其中为防止物料成团，预热旋风预热 分解器中配有螺旋物料扩散板。

(5)煅烧：将步骤(4)经过预烧的石灰石混合料送入回转窑，用三风道喷煤使温度 升至950～1100℃，煅烧时间为10～50min，回转窑的转速为2.8～3.4r/min，最后经冷却机 冷却得到所述活性石灰。

优选地，步骤(1)中所述破碎机为节能环保型破碎机。

优选地，步骤(1)中所述磨粉机为雷蒙磨粉机、高压悬辊磨粉机、高强磨粉机、超压 梯形磨粉机和三环中速磨粉机，最优选为节能环保雷蒙磨粉机。

进一步的，步骤(1)中所述雷蒙磨粉机内部配有风机，物料研磨后，风机将风吹入 主机壳内，吹起粉末，经置于研磨室上方的分析器进行分选，细度过粗的物料又落入研磨室 再次研磨，保证了石灰石粒度的均匀性。本发明使用破碎机和磨粉机结合，有助于延长仪器 的使用寿命；此外，磨粉机使得石灰石细粉的粒径在0.1～3mm范围内的达标率高达99.9％；

优选地，步骤(2)所述无机膨化剂为氯化钙或氯化钠与碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、 柠檬酸钠、醋酸钠中的一种或多种的混合物，其中氯化钙或氯化钠与碳酸钠、碳酸氢钠、草 酸钠、柠檬酸钠、醋酸钠的质量比为1：1～5。

优选地，步骤(4)所述多级旋风预热器为四级预热分解器，其中最上一级旋风预热 器(C1)的温度控制在350℃～360℃，最低一级旋风预热器(C4)的温度控制在800～850℃。

进一步的，步骤(4)所述预热分解器中还配有螺旋状物料扩散板。

优选地，步骤(5)所述回转窑的内腔壁耐火砖的外表面还包含有微乳突状凸起；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用现代化节能环保仪器设备，对原料石灰石进行磨粉处理，使得进入预热器 的原料不再以块石的形状出现，增大比表面积，提高分解效率，缩短预热和分解的时间。

(2)多种添加剂的使用降低了功耗，提高石灰的活性度，有效提高了石灰的活性 度，高达450mL以上，得到了活性度良好的活性石灰。

(3)添加剂的加入使得煅烧石灰石的孔分布朝大孔范围移动,总比孔容积和总比 表面积增大，活性度增加。

(4)采用多级预热的方式且预热器中还配有螺旋状物料扩散板，能使物料在预热 器中受热均匀，使石灰石在经过预热器预热后分解率达到56％以上，只剩余的44％在回转 窑中煅烧，有效降低活性石灰生产的能耗，使生产每公斤活性石灰的热耗降至600大卡左 右。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实 施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本实施例中粉状活性石灰的生产方法，包括如下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：首先使用破碎机将石灰石进行破碎成大不相等的小块破 碎物料，然后产成的粗料经电磁振动给料机送至磨粉机中，过筛分离使石灰石细粉的粒径 为0.1～3mm，石灰石细粉存入料仓。

(2)添加剂的制备：先按1：2的比例取氯化钠与碳酸钠混合均匀得到无机膨化剂， 然后将无机膨化剂、分散剂、煤粉，并用混料器将其混合均匀；其中分散剂、无机膨化剂和煤 粉质量比为1：3：5。

(3)混料：将步骤(1)的石灰石细粉和步骤(2)的添加剂加入混料机混合均匀，其中 添加剂的用量为石灰石细粉质量的3％。

(4)预热分解：将步骤(3)石灰石混合料经过布袋除尘后经计量料斗进入多级旋风 预热分解器中预热分解，预热器温度设置为350～880℃，其中为防止物料成团，预热旋风预 热分解器中配有螺旋物料扩散板。

(5)煅烧：将步骤(4)经过预烧的石灰石混合料送入回转窑，用三风道喷煤使温度 升至1050℃，煅烧时间为30min，回转窑的转速为3.0r/min，最后经冷却机冷却得到所述活 性石灰。

实施例二：

本实施例中粉状活性石灰的生产方法，包括如下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：首先使用破碎机将石灰石进行破碎成大不相等的小块破 碎物料，然后产成的粗料经电磁振动给料机送至磨粉机中，过筛分离使石灰石细粉的粒径 为0.1～3mm，石灰石细粉存入料仓。

(2)添加剂的制备：先按1：5的比例取氯化钠与醋酸钠混合均匀得到无机膨化剂， 然后将无机膨化剂、分散剂、煤粉，并用混料器将其混合均匀；其中分散剂、无机膨化剂和煤 粉质量比为1：2：6。

(3)混料：将步骤(1)的石灰石细粉和步骤(2)的添加剂加入混料机混合均匀，其中 添加剂的用量为石灰石细粉质量的1.5％。

(4)预热分解：将步骤(3)石灰石混合料经过布袋除尘后经计量料斗进入多级旋风 预热分解器中预热分解，预热器温度设置为350～880℃，其中为防止物料成团，预热旋风预 热分解器中配有螺旋物料扩散板。

(5)煅烧：将步骤(4)经过预烧的石灰石混合料送入回转窑，用三风道喷煤使温度 升至950℃，煅烧时间为50min，回转窑的转速为2.8r/min，最后经冷却机冷却得到所述活性 石灰。

实施例三：

本实施例中粉状活性石灰的生产方法，包括如下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：首先使用破碎机将石灰石进行破碎成大不相等的小块破 碎物料，然后产成的粗料经电磁振动给料机送至磨粉机中，过筛分离使石灰石细粉的粒径 为0.1～3mm，石灰石细粉存入料仓。

(2)添加剂的制备：先按1：1的比例取氯化钙与草酸钠混合均匀得到无机膨化剂， 然后将无机膨化剂、分散剂、煤粉，并用混料器将其混合均匀；其中分散剂、无机膨化剂和煤 粉质量比为1：5：10。

(3)混料：将步骤(1)的石灰石细粉和步骤(2)的添加剂加入混料机混合均匀，其中 添加剂的用量为石灰石细粉质量的5.5％。

(4)预热分解：将步骤(3)石灰石混合料经过布袋除尘后经计量料斗进入多级旋风 预热分解器中预热分解，预热温度设置为350～880℃，其中为防止物料成团，预热旋风预热 分解器中配有螺旋物料扩散板。

(5)煅烧：将步骤(4)经过预烧的石灰石混合料送入回转窑，用三风道喷煤使温度 升至1100℃，煅烧时间为10min，回转窑的转速为3.4r/min，最后经冷却机冷却得到所述活 性石灰。

实施例四：

本实施例中粉状活性石灰的生产方法，包括如下步骤：

(1)石灰石细粉的制备：首先使用破碎机将石灰石进行破碎成大不相等的小块破 碎物料，然后产成的粗料经电磁振动给料机送至磨粉机中，过筛分离使石灰石细粉的粒径 为0.1～3mm，石灰石细粉存入料仓。

(2)添加剂的制备：先按1：2的比例取氯化钙柠檬酸钠混合均匀得到无机膨化剂， 然后将无机膨化剂、分散剂、煤粉，并用混料器将其混合均匀；其中分散剂、无机膨化剂和煤 粉质量比为1：4：6。

(3)混料：将步骤(1)的石灰石细粉和步骤(2)的添加剂加入混料机混合均匀，其中 添加剂的用量为石灰石细粉质量的3％。

(4)预热分解：将步骤(3)石灰石混合料经过布袋除尘后经计量料斗进入多级旋风 预热分解器中预热分解，预热器温度设置为350～880℃，其中为防止物料成团，预热旋风预 热分解器中配有螺旋物料扩散板。

(5)煅烧：将步骤(4)经过预烧的石灰石混合料送入回转窑，用三风道喷煤使温度 升至1000℃，煅烧时间为40min，回转窑的转速为3.2r/min，最后经冷却机冷却得到所述活 性石灰。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局 限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和 环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改 动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附 权利要求的保护范围内。