CN114605092A - 一种氧化钙的低碳节能制作工艺及氧化钙产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种氧化钙的低碳节能制作工艺及氧化钙产品，涉及无机材料加工技术领域。与现有技术相比，本申请提出的低碳节能氧化钙制作工艺无需与煤混合进行焙烧，同时还可避免煤以及天然气在燃烧过程中产生的飞灰以及烟气对氧化钙造成影响，而且成本大大节省。该制作工艺通过在半封闭环境下进行高温焙烧的方式对碳酸钙原矿石进行一次氧化分解，并以此方式使得其中大部分碳酸钙原矿石分解为氧化钙，然后将高温的焙烧品在保温环境下进行堆积，进行二次氧化分解，经分解完成后，可将剩余部分的碳酸钙原矿石完全氧化分解为氧化钙，以此获得几乎无杂质，且纯度在98％以上且白度在92％以上的氧化钙产品。
Description
技术领域
本发明涉及无机材料加工技术领域，具体而言，涉及一种氧化钙的低碳节能制作工艺及氧化钙产品。
背景技术
氧化钙是一种无机化合物，化学式是CaO，俗名生石灰。物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性。由于氧化钙可作为填充剂、分析试剂、电石/纯碱/漂白粉等的原料、建筑材料、植物油脱色剂、药物载体、土壤改良剂、钙肥、耐火材料以及干燥剂等，可见氧化钙的应用场景较好。
但是，现有的石灰石煅烧法往往以煤和天然气进行烧制，以上述两种方法烧制获得的氧化钙纯度和白度较差，使用价值较低。
因此，为解决上述问题，提出一种氧化钙的制作方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，其能够以高温焙烧的方式直接在电能升温的条件下进行焙烧，以此使得获得的氧化钙纯度和白度均较高，使用价值更好。
本发明的另一目的在于提出一种氧化钙产品，该氧化钙产品由上述低碳节能制作工艺制得，具有上述提及的全部有益效果。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本发明提出一种氧化钙的低碳节能制作工艺，主要包括以下步骤：
将碳酸钙原矿石经预处理后，进行粉碎，制得备用品；将上述备用品在半封闭环境下，并在850℃±50℃的条件下旋转焙烧后，制得焙烧品；将上述焙烧品在700℃以上的条件下进行堆积，经二次氧化分解后，制得产品。
另一方面，本发明提出一种由上述氧化钙的低碳节能制作工艺制作而得的氧化钙产品。
本发明实施例的氧化钙的低碳节能制作工艺及获得的氧化钙至少具有以下有益效果：
一、本发明提出一种氧化钙的低碳节能制作工艺，该制作工艺通过在半封闭环境下进行高温焙烧的方式对碳酸钙原矿石进行一次氧化分解，并以此方式使得其中大部分碳酸钙原矿石分解为氧化钙，然后将高温的焙烧品在保温环境下进行堆积，进行二次氧化分解，经分解完成后，可将剩余部分的碳酸钙原矿石完全氧化分解为氧化钙，以此获得几乎无杂质，且纯度在98％以上且白度在92％以上的氧化钙产品。
二、在制作过程中，将碳酸钙原矿石经过粉碎后获得的备用品进行旋转焙烧，此时，能够使得碳酸钙原矿石处于动态翻滚状态，从而使得其焙烧的效果更为均匀，进而使得氧化钙的质量上乘。
三、与现有技术相比，本申请提出的氧化钙制作工艺无需与煤混合进行焙烧，同时还可避免煤以及天然气在燃烧过程中产生的飞灰以及烟气对氧化钙造成影响，从而使得本申请提出的氧化钙制作工艺制备而得的氧化钙的纯度和白度较高，使用价值较高。
四、上述氧化钙产品先后经过高温焙烧氧化分解以及高温堆积二次氧化分解，不仅成品率高，产品白度和纯度较高，而且成本较低，具体成本可节省一半左右，性价比较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例1提供的氧化钙的照片；
图2为本申请对比例1提供的以煤烧结后的氧化钙的照片；
图3为本申请对比例1提供的以煤烧结后的氧化钙经研磨后的照片；
图4为本申请对比例2提供的以天然气烧结后的氧化钙的照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一方面，本发明提出一种氧化钙的低碳节能制作工艺，主要包括以下步骤：
将碳酸钙原矿石经预处理后，进行粉碎，制得备用品；将上述备用品在半封闭环境下，并在850℃±50℃的条件下进行旋转焙烧后，制得焙烧品；将上述焙烧品在700℃以上的条件下进行堆积，经二次氧化分解后，制得产品。
本申请中，上述备用品的粒径为180目-220目。
本申请中，上述碳酸钙原矿石经预处理后，在雷蒙磨粉机中进行粉碎。
本申请中，上述焙烧品的二次氧化分解时间为45h-55h。
本申请中，上述焙烧品在氧化分解之后，在72h-80h内降温至30℃以下，制得产品。
本申请中，上述备用品的旋转焙烧的条件如下：旋转速度为12rpm-20 rpm，焙烧时间为13min-18min。
本申请中，上述旋转焙烧在高镍炉内胆中进行。
具体地，将经过挑选、清洗以及烘干等预处理后的碳酸钙原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后过180目-220目的过滤装置后，获得呈粉末状态的备用品。
然后将备用品转移至高镍炉内胆中，在半封闭环境下进行旋转焙烧，且旋转的速度为12rpm-20rpm，焙烧时间为13min-18min，以此方式使得内胆中的粉末状备用品受热均匀，并能够在上述高温条件下进行第一次氧化分解，达到焙烧效果。在此需要提出的是，高镍炉在旋转烧制备用品的过程与老式手摇爆米花机进行爆米花的过程相似，但是炉首和炉尾的缩口处处于开放状态，此时能够使得分解的二氧化碳从半封闭环境的出口处流通，避免炉体膨胀，达到预期的制备效果。
经过850℃±50℃的高温焙烧后，使得碳酸钙原矿石能够基本上氧化分解为氧化钙。此时，将仍然处于高温状态的焙烧品转移至直径约为4m，且深度约为8m的耐火砖库中，进行堆积，堆积氧化45h-55h后，使得第一次氧化未完全分解的残余部分在高温堆积的过程中进行二次氧化分解，以此使得碳酸钙原矿石经过两次高温氧化分解，从而使得氧化钙的成品率较高的条件下，成本较低，性价比较高。
在此需要说明的是，焙烧的最低温度为750℃，此时，碳酸钙原矿石开始氧化分解，达到850℃时可达到完全氧化分解的效果。
成本较低的原因在于以下：在经过高温焙烧后，利用产品余温，并利用耐火砖库的保温性能，使得焙烧品在无需能源消耗的条件下进行二次氧化分解，因此，该过程能够大大节省能源消耗，成本较低。
在此需要指出的是，制作人可根据实际条件，将耐火砖库换成其他保温型、耐火型且适合高温堆积的装置或适宜的地理位置，以达到耐火砖库的有益效果。
同样，雷蒙磨粉机亦可替换成其他类型的磨粉机，以达到研磨粉碎碳酸钙原矿石的效果。而高镍炉内胆亦可替换为其他类型的能够达到上述效果的装置。
综上，该制作工艺通过在半封闭环境下进行高温焙烧的方式对碳酸钙原矿石进行一次氧化分解，并以此方式使得其中大部分碳酸钙原矿石分解为氧化钙，然后将高温的焙烧品在保温环境下进行堆积，进行二次氧化分解，经分解完成后，可将剩余部分的碳酸钙原矿石完全氧化分解为氧化钙，以此获得几乎无杂质，且纯度在98％以上且白度在92％以上的氧化钙产品。在制作过程中，将碳酸钙原矿石经过粉碎后获得的备用品进行旋转焙烧，此时，能够使得碳酸钙原矿石处于动态翻滚状态，从而使得其焙烧的效果更为均匀，进而使得氧化钙的质量上乘。与现有技术相比，本申请提出的氧化钙制作工艺无需与煤混合进行焙烧，同时还可避免煤以及天然气在燃烧过程中产生的飞灰以及烟气对氧化钙造成影响，从而使得本申请提出的氧化钙制作工艺制备而得的氧化钙的纯度和白度较高，使用价值较高。上述氧化钙产品先后经过高温焙烧氧化分解以及高温堆积二次氧化分解，不仅成品率高，产品白度和纯度较高，而且成本较低，性价比较高。
本申请中，上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：将上述碳酸钙原矿石经过清洗、烘干以及挑选后，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将上述前制品制成备用品。以此方式能够将混入碳酸钙原矿石内的其他杂质除去，同时，粉碎至粒径较小的前制品时能够进一步降低下一步粉碎的难度，以此使得下一步粉碎效果更好，制作时间更短。
本申请中，上述碳酸钙原矿石经过清洗后，在55℃-65℃的条件下进行烘干。
另一方面，本申请提出一种氧化钙，该氧化钙由上述制作工艺制作而得。并且，产品氧化钙具有上述制作工艺提出的全部有益效果。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为200目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±10℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为16rpm，经15min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-850℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解48h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过72h以后，制得产品。
实施例2
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为200目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±10℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为16rpm，经15min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-850℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解48h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过72h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在60℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
实施例3
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为180目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±5℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为12rpm，经13min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-900℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解45h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过75h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在55℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
实施例4
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为220目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±50℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为16rpm，经18min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-950℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解55h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过80h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在65℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
实施例5
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为190目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±40℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为13rpm，经14min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-880℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解46h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过72h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在58℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
实施例6
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为210目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±30℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为20rpm，经13min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-1000℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解45h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过80h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在58℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
实施例7
本实施例的目的在于提供一种氧化钙的低碳节能制作工艺，具体如下：
将碳酸钙原矿石经挑选、清洗以及烘干等预处理后选出优质的原矿石，再将上述原矿石放置在雷蒙磨粉机中进行粉碎，然后经过过滤装置后，制得粒径为200目的备用品；将所述备用品转移至高镍炉内胆中后，在半封闭环境下，并在850℃±20℃的条件下进行旋转焙烧，旋转焙烧过程中的旋转速度为18rpm，经14min±1min的高温焙烧后制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃-930℃的条件下转移至直径约为4m，深度约为8m的耐火砖库中进行堆积，二次氧化分解48h±0.5h后，获得700℃以下的预制品，然后将预制品降温至30℃以下，即为经过75h以后，制得产品。
上述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：
将所述碳酸钙原矿石经过挑选后，以水或风进行清洗后，在60℃±1℃的条件下烘干，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
对比例1
以实施例1中相同的碳酸钠原矿石(粒径为5cm-10cm)作为原料，并将其与直径为2cm-5cm的无烟煤混合，然后在立式窑炉中进行高温焙烧，焙烧温度为850℃，焙烧完成后，降温至30℃±1℃时，制得产品。
对比例2
以实施例1中相同的碳酸钠原矿石(粒径为5cm-10cm)作为原料；将旋转式窑炉以天然气燃烧升温至850℃后，在其中加入碳酸钙原矿石，焙烧完成后，降温至30℃±1℃时，制得产品。其中，旋转速度为16rpm。
效果例
将实施例1制备的氧化钙与对比例1和对比例2获得氧化钙产品进行对比，对比结果如图1-4所示。且实施例1、对比例1以及对比例2提出的制作工艺的成品率和纯度具体见表1。
表1结果对比
| 组别 | 产品纯度％ | 产品白度％ | 成品率％ |
| 实施例1 | 98 | 98 | 98 |
| 对比例1 | 90 | 80 | 85 |
| 对比例2 | 92 | 86 | 90 |
由图1-图4可知，图1为实施例1提供的制作工艺制作而得的氧化钙产品，其白度明显白于图2-4，尤其通过对比图1和图3，可明显看出同为粉粒状的氧化钙白度不同。同时，对比还可发现，图1中氧化钙产品基本没有黑色杂质物质，而图2-图4中的则有黑色或黄色杂质物质。可见，本申请提出的制作工艺能够有效提升氧化钙产品的白度和纯度，以此提升产品氧化钙的使用价值和利用率。
由上表可知，以实施例1提供的制作工艺不仅能够提升产品的纯度和白度，还可有效提升氧化钙产品的成品率，以此提升原料的转化率，从而进一步达到经济效益最大化的效果。并且制作成本，与对比例1和对比例2 相比可节省一半成本。
综上，本发明提出一种氧化钙的低碳节能制作工艺，该制作工艺通过在半封闭环境下进行高温焙烧的方式对碳酸钙原矿石进行一次氧化分解，并以此方式使得其中大部分碳酸钙原矿石分解为氧化钙，然后将高温的焙烧品在保温环境下进行堆积，进行二次氧化分解，经分解完成后，可将剩余部分的碳酸钙原矿石完全氧化分解为氧化钙，以此获得几乎无杂质，且纯度在98％以上，白度在92％以上的氧化钙产品。在制作过程中，将碳酸钙原矿石经过粉碎后获得的备用品进行旋转焙烧，此时，能够使得碳酸钙原矿石处于动态翻滚状态，从而使得其焙烧的效果更为均匀，进而使得氧化钙的质量上乘。与现有技术相比，本申请提出的氧化钙制作工艺无需与煤混合进行焙烧，同时还可避免煤以及天然气在燃烧过程中产生的飞灰以及烟气对氧化钙造成影响，从而使得本申请提出的氧化钙制作工艺制备而得的氧化钙的纯度和白度较高，使用价值较高。上述氧化钙产品先后经过高温焙烧氧化分解以及高温堆积二次氧化分解，不仅成品率高，产品白度和纯度较高，而且成本较低，性价比较高。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将碳酸钙原矿石经预处理后，进行粉碎，制得备用品；将所述备用品在半封闭环境下，并在850℃±50℃的条件下进行旋转焙烧后，制得焙烧品；将所述焙烧品在700℃以上的条件下进行堆积，经二次氧化分解后，制得产品。
2.根据权利要求1所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述备用品的粒径为180目-220目。
3.根据权利要求2所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述碳酸钙原矿石经预处理后，在雷蒙磨粉机中进行粉碎。
4.根据权利要求1所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述焙烧品的二次氧化分解时间为45h-55h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述焙烧品在氧化分解之后，在72h-80h内降温至30℃以下，制得产品。
6.根据权利要求1所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述备用品的旋转焙烧的条件如下：旋转速度为12rpm-20rpm，焙烧时间为13min-18min。
7.根据权利要求6所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述旋转焙烧在高镍炉内胆中进行。
8.根据权利要求1所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述碳酸钙原矿石的预处理方法如下：将所述碳酸钙原矿石经过挑选、清洗以及烘干后，进行粉碎，制得5cm-10cm的前制品，然后再将所述前制品制成备用品。
9.根据权利要求8所述的氧化钙的低碳节能制作工艺，其特征在于，所述碳酸钙原矿石经过清洗后，在55℃-65℃的条件下进行烘干。
10.一种氧化钙产品，其特征在于，所述氧化钙产品由权利要求1-9任一项所述的氧化钙的制作工艺制作而得，且所述氧化钙的白度大于92％，所述氧化钙的纯度大于98％。
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