CN110255596A - 一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺 - Google Patents

一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺 Download PDF

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赵家文
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions

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Abstract

本发明公开了一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，包括步骤一、将碳酸钙晶核与消石灰溶液混合形成浆料连续泵入反应罐，从底部通入CO2；步骤二、利用泵将反应罐中的碳酸钙浆料从底部泵出，利用实时测量浆料电导率的方法控制浆料流量，保证反应罐和精制罐中液位始终保持在预设范围内；步骤三、将来自反应的碳酸钙浆料注入精制罐，通入CO2，保证反应罐内PH在7~8.5；步骤四、将成品料从精制罐泵出，循环上述过程。本发明一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，过程由PLC控制系统控制，自动化程度高，工序连续稳定，产量和质量易于控制；设备持续运行，便于维护。

Description

一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺
技术领域
本发明涉及一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺。
背景技术
传统的碳酸钙生产中，碳酸化反应是在碳化罐内进行，将石灰乳泵入碳化罐，通入CO2气体，将石灰乳碳化到中性，全部转化成碳酸钙后停止反应，将碳酸钙浆料泵入下道工序的储罐，然后继续泵入石灰乳，进行下一个批次的反应，如此周而复始，也就是说使用的都是间歇性生产技术。
碳酸化反应设备是碳酸钙企业最关键和投资额最大的关键设备，碳酸钙设备利用率的高低直接关联到投资回报率。对于间歇性碳酸钙反应设备，当石灰乳泵入碳化罐和把碳酸钙浆料泵出时，在取样等待分析结果时，碳酸化设备是出于闲置状态。另外当鼓风机频繁启动和停止时，对设备的冲击和效能都有不良影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，旨在解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为1.5~2μm的碳酸钙晶核与消石灰溶液混合形成浆料，碳酸钙晶核在浆料中占比5~10%；将上述浆料连续泵入反应罐顶部，同时从反应罐底部通入CO2；
步骤二、利用泵将反应完的碳酸钙浆料从底部泵出泵出，进入精制罐，在反应罐的下部设置电导率仪，监控泵出物料定的电导率。浆料中消石灰浓度与浆料的电导率存在定量关系，通过泵入反应罐的浆料电导率、成品碳酸钙浆料电导率和泵入精制罐的浆料电导率的差异，作为控制机理，再将电导率信号传输给PLC控制系统，利用PLC控制系统分别控制进入反应罐的浆料流量、泵入精制罐的浆料流量以及泵出精制罐的浆料流量，使得反应罐和精制罐中液位始终保持在预设范围内；
步骤三、利用泵将反应罐底部的碳酸钙浆料泵入精制罐顶部，同时从精制罐底部通入CO2，实时监测反应罐内PH，通过调整CO2的通入量，保证反应罐内PH在7~8.5；
步骤四、将成品碳酸钙从精制罐泵出，循环上述过程。
本发明的优点和有益效果在于：本发明一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，过程由PLC控制系统控制，自动化程度高，工序连续稳定，产量和质量易于控制；设备持续运行，便于维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例：
如图1中，将反应罐和精制罐串联，并在反应罐的进料管和出料管处设置进料泵和出料泵，以及在精制罐出料管处设置出料泵（反应罐的出料泵同时是精制罐的进料泵）
步骤一、将粒径为1.5~2μm的碳酸钙晶核与消石灰溶液混合形成浆料，碳酸钙晶核在浆料中占比5~10%；将上述浆料（石灰乳）连续泵入反应罐顶部，同时从反应罐底部通入CO2；反应罐内发生反应，生成的碳酸钙不断在碳酸钙晶核表面生长；
步骤二、利用泵将反应完的碳酸钙浆料从底部泵出泵出，进入精制罐，在反应罐的下部设置电导率仪，监控泵出物料定的电导率。浆料中消石灰浓度与浆料的电导率存在定量关系，通过泵入反应罐的浆料电导率、成品碳酸钙浆料电导率和泵入精制罐的浆料电导率的差异，作为控制机理，再将电导率信号传输给PLC控制系统，利用PLC控制系统分别控制进入反应罐的浆料流量、泵入精制罐的浆料流量以及泵出精制罐的浆料流量，使得反应罐和精制罐中液位始终保持在预设范围内；
维持CO2的通入，CO2气体从底部往上鼓泡，消石灰从上部往下流，形成逆流动，在搅拌下得到充分的转化，当消石灰流到底部时，已经完成全部转化，出料泵连续将碳酸钙浆液泵出。浆料离开时，碳酸钙的粒径已长成4微米大小，确保反应罐中消石灰转化率在95%以上。同时碳酸钙的形状亦可以通过出料电导率的微调实现，达到以上电导率控制时，颗粒基本呈立方状。
利用PLC控制系统分别控制进入反应罐的浆料流量、泵入精制罐的浆料流量以及泵出精制罐的浆料流量，使得反应罐和精制罐中液位始终保持在预设范围内；
步骤三、，然后利用泵将反应罐底部的碳酸钙浆料泵入精制罐顶部，同时从精制罐底部通入CO2，实时监测反应罐内PH，通过调整CO2的通入量，保证反应罐内PH在7~8.5；于此同时，将步骤一中的浆料等量补充到反应罐中
步骤四、将成品碳酸钙从精制罐泵出，循环上述过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种制备碳酸钙的连续碳酸化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将粒径为1.5~2μm的碳酸钙晶核与消石灰浆料混合形成混料，碳酸钙晶核在浆料中占比5~10%；将上述浆料连续泵入反应罐顶部，同时从反应罐底部通入CO2；
步骤二、利用泵将反应完的碳酸钙浆料从底部泵出泵出，进入精制罐，在反应罐的下部设置电导率仪，监控泵出物料定的电导率；浆料中消石灰浓度与浆料的电导率存在定量关系，通过泵入反应罐的浆料电导率、成品碳酸钙浆料电导率和泵入精制罐的浆料电导率的差异，作为控制机理，将电导率信号传输给PLC控制系统，利用PLC控制系统分别控制进入反应罐的浆料流量、泵入精制罐的浆料流量以及泵出精制罐的浆料流量，使得反应罐和精制罐中液位始终保持在预设范围内；
步骤三、利用泵将反应罐底部的碳酸钙浆料泵入精制罐顶部，同时从精制罐底部通入CO2，实时监测反应罐内PH，通过调整CO2的通入量，保证反应罐内PH在7~8.5；
步骤四、将成品碳酸钙从精制罐泵出，循环上述过程。
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