CN103396023B - 一种活性无水硫酸钙的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性无水硫酸钙的制备工艺，该工艺是二水硫酸钙粉体连续加入到气流式干燥器与气流式干燥器底部通入的400℃～950℃的高温燃气接触进行瞬间脱水活化反应，得到含活性无水硫酸钙粉尘的气流；该工艺简单、能耗少、快速，且原料来源广，可以连续化工业生产，开辟了石膏分行业深度加工的新技术途径。

Description

一种活性无水硫酸钙的制备工艺
技术领域
本发明公开了一种活性无水硫酸钙的制备工艺，属于粉体材料的制备技术领域。
技术背景
无水硫酸钙是一种廉价易得的填料，可以作为高分子的填充剂。由于一般的硫酸钙颗粒粗，比表面低，补强的效果与超细的其它粉体材料项目相差很远，如何采用一种简单有效的制备技术，得到高活性的无水硫酸钙产品显得具有重要的经济价值。
经典的活性二水硫酸钙的制备是以二水硫酸钙为原料研磨到3000～6000目的细度，将研磨的粉体在回转窑中加热到300度以上热处理，将结晶水挥发出来。在回转窑中，二水硫酸钙粉体受热的速度慢，水分挥发的速度慢，不利于多孔无水硫酸钙粉体的形成，产品的活性低。
发明内容
本发明针对现有技术中活性二水硫酸钙的制备方法存在能耗高，产品活性低的缺陷，目的在于提供一种工艺简单、低能耗、低成本制备高活性无水硫酸钙的工艺。
本发明提供了一种活性无水硫酸钙的制备工艺，该工艺是二水硫酸钙粉体连续加入到气流式干燥器与气流式干燥器底部通入的400℃～950℃的高温燃气接触进行瞬间脱水活化反应，得到含活性无水硫酸钙粉尘的气流；所得含无水硫酸钙粉尘的气流从气流式干燥器顶部引出，经过除尘系统进行气固分离，得到活性无水硫酸钙和尾气，所述的尾气返回余热回收器进行燃烧空气的预热。
所述的高温燃气温度优选为800～950℃。
所述的高温燃气是燃烧空气在余热回收器中经除尘系统回收的尾气预热到200～280℃后，进入燃烧室和燃料气体燃烧产生。
所述的燃料气体为氢气、天然气或净化煤气中一种或几种。
所述的除尘系统回收的尾气温度为280℃～350℃。
所述的尾气和燃烧空气换热后，低温尾气排空。
所述的二水硫酸钙粉体平均粒度为400～6000目。
所述的除尘系统保持温度为280～350℃。
本发明的活性无水硫酸钙的制备工艺，具体包括以下步骤：
第一步：将二水硫酸钙原材料进行粉碎处理，将粒径控制在400～6000目；
第二步：采用氢气、天然气或净化煤气为燃料与温度为200℃～280℃的预热过的燃烧空气混合燃烧产生400℃～950℃的高温燃气，高温燃气进入气流式干燥机；所述的预热是燃烧空气和除尘系统回收的280℃～350℃的高温尾气进行热交换所得；热交换后低温尾气排空；
第三步：将第一步得到的二水硫酸钙粉体采用螺杆加料机连续加入到气流式干燥器与气流式干燥器底部来的第二步所得的高温气流接触混合，结晶水瞬间脱出，得到含有活性无水硫酸钙粉尘的气流；
第四步：将第三步含有活性无水硫酸钙粉尘的气流从气流式干燥器顶部引出，去除尘系统进行气固分离，得到活性无水硫酸钙粉末和温度为280℃～350℃尾气；
第五步：从除尘系统出来的尾气和空气换热，燃烧空气温度升高到200℃～280℃，与燃料气体燃烧。
本发明的有益效果：本发明首次通过廉价易得的二水硫酸钙为原料与高温气体发生快速脱水活化反应，制备多孔状的高活性无水硫酸钙；该工艺在400℃～950℃的高温燃气下二水硫酸钙进行瞬间脱水活化反应，水分的瞬间脱除和挥发使生成的无水硫酸钙颗粒中形成发达的孔隙，其比表面积大于95平方米/克，远大于经典的活性硫酸钙产品的比表面积（低于30平方米/克），该工艺充分使用了能量循环，降低了能耗，大大降低了成本，同时采用的原料来源广，廉价，也进一步降低了生产成本；该工艺操作简单、连续生产，满足工业生产要求；本发明开辟了石膏分行业深度加工的新技术途径，对石膏粉行业来讲有着十分重要的意义。
附图说明
【图1】为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明，而不是限制本发明保护的范围。
实施例一
本实例以每小时处理1000千克二水硫酸钙为实例进行说明。
1、二水硫酸钙的粉碎处理，采用研磨机将二水硫酸钙的平均粒度研磨至3000目。
2、采用天然气与预热来的燃烧空气燃烧反应，得到800℃的热气流。预热的燃烧空气温度为250℃，燃烧空气流量为750Nm/小时，天燃气的用量为18立方米/小时；
3、采用气流式干燥器，在气流式干燥器中二水硫酸钙与800℃的热气流进行热交换后，温度下降到282℃，依次进入旋风分离器、布袋除尘器，出布袋除尘器的尾气温度为280℃。活性硫酸钙的重量为790千克/小时；产品的比表面为97平方米/克。
4、尾气余热回收器
出除尘器的尾气温度为280℃，进入尾气余热回收器，预热燃烧用空气，将空气加热到250℃。
实施例二
本实例以每小时处理1000千克二水硫酸钙为实例进行说明
1、二水硫酸钙的粉碎处理，采用研磨机将二水硫酸钙的平均粒度研磨至6000目。
2、采用天然气与预热来的空气燃烧反应，得到900℃的热气流。预热的空气温度为250℃。燃烧用空气流量为700Nm/小时；天燃气的用量为18立方米/小时；
3、采用气流式干燥器，在气流式干燥器中二水硫酸钙与900℃的热气流进行热交换后，温度下降到282℃，依次进入旋风分离器、布袋除尘器，出布袋除尘器的尾气温度为280℃；活性硫酸钙的重量为790千克/小时；产品的比表面为120平方米/克。
4、尾气余热回收器
出除尘器的尾气温度为280℃，进入尾气余热回收器，预热燃烧用空气，将空气加热到250℃。

Claims (5)

1.一种活性无水硫酸钙的制备工艺，其特征在于，二水硫酸钙粉体连续加入到气流式干燥器与气流式干燥器底部通入的800℃～950℃的高温燃气接触进行瞬间脱水活化反应，得到含活性无水硫酸钙粉尘的气流；所得含无水硫酸钙粉尘的气流从气流式干燥器顶部引出，经过除尘系统进行气固分离，得到活性无水硫酸钙和尾气，所述的尾气返回余热回收器进行燃烧空气的预热，所述的二水硫酸钙粉体平均粒度为400～6000目。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的高温燃气是燃烧空气在余热回收器中经除尘系统回收的尾气预热到200～280℃后，进入燃烧室和燃料气体燃烧产生。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述的燃料气体为氢气、天然气或净化煤气中一种或几种。
4.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述的除尘系统回收的尾气温度为280℃～350℃。
5.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，所述的尾气和燃烧空气换热后，低温尾气排空。
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