CN1159225C

CN1159225C - 制备沉淀碳酸钙的方法和设备

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Publication number: CN1159225C
Application number: CNB988108917A
Authority: CN
Inventors: P��ά��; P·维尔塔南
Original assignee: FP Pigments Oy
Current assignee: FP Pigments Oy
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: CA2302785A1; FI105470B; DE69810808T2; AU9163698A; EP1027286B1; CA2302785C; DE69810808D1; FI973632A0; FI973632A; EP1027286A1; US6761869B1; WO1999012851A1; ATE231106T1; CN1278781A; AU746088B2

Abstract

本发明涉及制备沉淀碳酸钙的方法和设备。按照本发明方法，石灰石在高温下煅烧而形成氧化钙，此后在水和碳酸根离子的存在下由氧化钙形成碳酸钙，所形成的碳酸钙被回收。所述碳酸盐的形成可在水或水蒸气的存在下用二氧化碳将氧化钙碳酸化或通过氧化钙与纯碱溶液反应来进行。按照本发明，氧化钙在没有单独消化和基本上没有中间贮存、特别是在原料的煅烧和碳酸钙的形成之间没有中间贮存步骤的情况下转变成碳酸钙。借助于本发明，获得了从热经济上来看非常有利的方法。

Description

制备沉淀碳酸钙的方法和设备

本发明涉及制备沉淀碳酸钙的方法。按照这种方法，碳酸钙通过氧化钙与碳酸根离子在介质中反应来制备。

本发明也涉及制备沉淀碳酸钙的设备。

碳酸钙、特别是沉淀碳酸钙的使用在许多工业领域诸如造纸、塑料和制药工业领域已越来越普遍。目的是将沉淀碳酸钙(PCC)制备成用于多种用途的细碎、尽可能白的纯颜料。

PCC的生产通常开始于熟石灰即氢氧化钙，其用烟道气碳酸盐化或使用碳酸钠或碳酸铵苛化。非常细碎的颜料通常通过混合氯化钙和碳酸铵或纯碱(碳酸钠)来制备。

氢氧化钙则通过在立窑或回转窑中煅烧含碳酸钙原料诸如石灰石形成氧化钙并通常通过消化成为氢氧化钙来获得。一般一直认为石灰烧制必须在诸如以立式炉和管式炉为代表的大设备中进行。大设备一直被看作代表着经济的方法。

现有技术解决方案的特征是所有操作在不同位置进行，因为一个顾客需要煅石灰、另一个需要熟石灰、而第三个需要再沉淀碳酸钙。这种在不同阶段和不同位置的操作需要招致极大费用的运输和贮存。本发明的特征是这些操作可在相同位置进行，也可在特定情况下在不同位置进行。

本发明的目标是消除妨碍现有技术的缺点和获得一完全新型的制备沉淀碳酸钙的方法。

在过去的几年间在电厂工艺范畴内的环境保护的重点一直放在去除燃料燃烧产生的二氧化硫上。在这方面，已经进行了许多关于使用碳酸钙作为在电厂燃烧炉中煅烧的吸着剂以及这样获得的氧化钙与二氧化硫进一步反应(部分直接反应和部分在所谓的活化反应器中反应)的研究。现已发现在这些试验中细粉碳酸钙转化成氧化物可在约1000℃的温度下在不到0.5秒内发生。

本发明进一步发展了这些技术。也就是说已经发现可以用一个处理步骤将氧化钙直接转变成碳酸钙而无需首先将其消化成氢氧化钙。另一方面，也已发现，将煅烧过程中释放出来的氧化钙和二氧化碳再结合，这在技术上和经济上均是有益的。简言之，本发明方法具有两个重要实施方案，依此第一个包括将氧化钙转变成碳酸钙而无需任何单独的消化或中间体的贮存。在第二个实施方案中，含碳酸钙原料被热分解并化合成新沉淀的碳酸钙而无需为贮存将产物相互分离和无需进行另外的中间步骤。

上述方案中，后者可借助于一种装备来进行，所述装备包括用于磨碎石灰石和用于煅烧磨碎的石灰石以获得氧化钙的相连单元、将氧化钙反应成碳酸钙用于的反应单元和气体回收与循环单元。在这些单元之间，细碎石灰或相应地氧化钙以包括固体和载气的流体形式沿管道传送。

更详细地说，按照本发明的方法的主要特征在于：

-将氧化钙在在碳酸化装置中在经水蒸气/水进口送入碳酸化装置中的水蒸气、水滴或水雾的存在下用二氧化碳气体碳酸化，或

-用经一进口送入到苛化装置中的以含细液滴的液雾形式存在的碱金属碳酸盐或碳酸铵的溶液在苛化装置中将氧化钙苛化，以便将氧化钙转变成碳酸钙，以及

碳酸钙的转化是在没有单独消化下进行的。

按照本发明的设备的特征在于碳酸盐反应单元包括几台串联的冲击混合器或珠磨或由类似的混合/匀料装置组成的连续混合区。

本发明提供了极大的益处。因此，从热经济方面的观点，通过本发明方法可获得比常规石灰石煅烧更好的效果，即使在较低的温度下所有热均被回收。即使是伴随着热产品移除的热在冬天的北方气候中也是有益的，因为这种产品可在没有冷冻的情况下送到用户手中。

按照本发明，碳酸钙粉在约800到1400℃的高温下分解成氧化钙和二氧化碳，将混合物冷却并用水消化达到最终温度。接着，将混合物充分搅拌，并直接获得作为终产物的10-100％如有利地约60-80％的PCC淤浆。而碳酸钙是以10-99％，更有利地以约60-80％的水淤浆或干粉的形式回收。产物的固体含量可按照用途调节。例如适用作为填料的产物可制备成约20％的淤浆，依此并不需要分散剂。适用作为涂料混合物的淤浆中的固体含量可以为60-80％，但也可以干粉形式回收PCC。

也可以从碳酸钙粉末的煅烧分别回收氧化钙和二氧化碳。这种方法可应用于二氧化碳碳酸化和使用已知可溶性碳酸盐的碳酸化，依此，在后一种情况下，二氧化碳可在一些其它方法中使用。

在本发明后面的一个关键概念是将气体、液体和固体考虑作为所谓的流体，依此可控制通常由高固体含量引起的与高粘度和腻子状组合物相关的问题。这里，流体是指固体和气体的混合物，其中可能包括以雾状形式即细水滴形式存在的水。因此，流体包括悬浮体和气溶胶的混合物。

石灰的原料为在高温下转变成氧化钙的碳酸钙，氧化钙被消化并且碳酸钙在没有相互分离反应产物的情况下在相同的处理中从氧化钙形成。因此，在本发明的方法中，消除了所有不必要的气体和固体和水的分离步骤。从一种碳酸盐到一种碳酸盐的制备时间少于60秒，优选约3到15秒。所以，按照本发明，从碳酸钙石到达开始的粉碎机起到同一物质以完全水淤浆的形式离开最后的反应混合器止在总共持续约3到10秒钟的处理中产生了新表面和颗粒形状。

按照本发明，碳酸钙在水和碳酸根离子(或其前体)的存在下由氧化钙制成。

按照本发明的一种优选的实施方案，氧化钙在水的存在下用二氧化碳气体碳酸化而形成PCC。在水中，二氧化碳形成碳酸根离子。将这种主要从前面的石灰煅烧获得的二氧化碳气体用于碳酸化特别有利。

按照第二种有利的实施方案，PCC通过氧化钙与碱金属碳酸盐的水溶液反应来制备。这里单独制备的碱金属碳酸盐溶液被直接送入到苛化反应中。碱金属碳酸盐的浓度为约5-40％(重量)，依此作为反应副产物获得浓度为约10-30％(重量)的碱金属氢氧化物溶液。

在本发明中用作原料的含碳酸钙的石灰石首先被粉碎成所需的粒度。作为粉碎机来说，可使用例如加压辊研磨机或冲击粉碎机。一般来说，大多数石头被粉碎成低于100μm的粒径，有利的情况下至少50％的颗粒小于90μm。优选绝大部分小于10μm，依此基本上所有硅酸盐矿物质可与石灰石分离。

所述粉碎以及下面的处理步骤有利地在没有空气的条件下、优选在可能包含水蒸气和/或水雾的二氧化碳环境中进行。

粉末石灰沿配有压力发生装置的管道从粉碎步骤传送到预热步骤。作为压力发生装置来说，可使用适用的粉碎机或具有粉碎性能的相应装置。在预热中，粉末的温度上升到500℃以上、优选700℃以上，此后在氧气的存在下煅烧石灰而产生氧化钙，而将含碳酸盐的原料煅烧并在流体管中获得氧化物。正如上面所述，在所述的处理过程中，煅烧石灰石是在许多二氧化碳的存在下的气态气氛中，用纯氧来进行的。这种方法可使气体循环封闭进行并因此可以回收热，结果可有利地使热经济地使用。氧气的纯度至少为70％(体积)而通常超过80％(体积)。

在石灰石的煅烧中，所用的烃类包括例如丙烷、丁烷、煤油、柴油、醇、植物油、天然气或沼气。

本发明的实施过程已经变成非常经济并因此可通过新的有益的方法制备近乎纯的氧诸如分子筛和源于分离氧气和氮气的PSA(变压吸附(Pressure Swing Absorption))方法。

从煅烧获得的氧化钙粉末经冷却而最终形成碳酸盐，其可能通过如上所述的碳酸化或苛化反应来进行。按照本发明，已经发现在许多情况下氧化钙必须在碳酸化前消化的所称前提条件不再继续成为现实，但是所需的细碎PCC在消化时更易获得并且碳酸化在充分搅拌下的同时进行。然而如果需要，氧化钙也可在形成碳酸钙前消化。

按照一种特别有利的实施方案，所述碳酸化或相应地苛化在湍流区在充分湍流下进行从而使氧化钙经二氧化碳或碳酸盐化合物的无规颗粒的中间形式与水和/或水蒸气反应。因此，在反应中气体、液体和固体颗粒在充分湍动和大的能量强度下同时相互接触。气流吸收液体和颗粒物而形成湍动的三相混合物。因为三相同时存在，按照本发明的方法也可称为“三相”法。

碳酸盐反应单元包括串联的几台冲击混合器或珠磨或由类似的混合/匀料装置组成的连续混合区。特别是本发明的该设备包括至少两台串联的钉式粉碎机(pin mill)或冲击粉碎机，其具有一个或几个可将巨大的能量强度施加到送入设备中的材料上的可旋转叶轮(vanerings)。代替钉式粉碎机，所述碳酸盐反应单元可包括几个级联珠磨机或通过类似的混合/粉碎装置组成的连续混合区。第一个混合区配有至少供石灰氧化物、二氧化碳和水蒸气/水的进口和反应产物的出口，第二个混合区配有前混合区产物的进口和其反应产物的出口。气体或混合液体可在旋转叶轮之间或钉式粉碎机的叶轮组之间送入。钉式粉碎机通过可配有(如果需要)混合液体进口的管子相互连接。氧化钙的碳酸化或相应地苛化在所述设备中非常快地进行。反应物的停留时间短至不到1秒钟。

碳酸钙的转化率逐步增加，并取决于碳酸钙的干物质含量，通常在三步或四步后就已经接近100。通过将所述方法分成多步，掺和组分可加入到CaCO₃颗粒物的不同层中，所述组分尤其影响产物的不透明度和耐酸性并在另一方面可作为分散剂。

按照本发明，在碳酸盐形成中反应剂在＞1000kW/m³的能量强度下充分湍动。

氧化钙/氢氧化钙/碳酸钙溶液/淤浆占所述装置的气体体积的体积分数较小，一般小于1％，优选约0.1-5‰。例如可将约10到200cm³、更好约50到150cm³的氧化钙和水或水蒸气送入到约40000cm³气体体积的装置中并且每立方米约2000kW的能量加到这种气溶胶上。由于大的能量强度，所述碳酸化或苛化可在高固体含量(10-100％(重量))下进行。

任何设备均可用于提供湍动，即作为湍流区，其可用于在气体部分产生高能量强度。所用的设备有利地为所谓的钉式粉碎机或类似的装置(冲击混合机)或珠磨。一种有用的装置描述于例如WO公布号96/23728中。所述的装置主要充满试剂气体并且只有少量体积的液相或固相的物质。其条件也可在例如设计用于完全不同目的的圆盘或锥形匀料机中得到满足。

在本发明获得的碳酸钙具有均匀的质量。所制备的PCC颗粒的基本粒径一般在10到100nm范围内，对于在碳酸化或相应地苛化时在石灰表面上产生的微小的PCC颗粒来说通常在20到50nm范围内。但是，由于混合器提供的湍动，这些颗粒物从氧化钙或氢氧化钙颗粒的表面分离。在混合器流体中，它们并不保持独立而是初始颗粒快速结合形成较大的颗粒聚集体或约10到30、一般约15到20个颗粒的簇。所述簇具有50到100nm的粒度。所述聚集体提供了包含约500到600个相互连接的聚集体的附聚物或葡萄簇状凝块。这些凝块具有约500nm的尺寸。它们相当结实，能耐受反应器的湍流。当生长越大时，栅格附聚越松，湍动被降低。这些附聚物的形成可通过调节pH值而使颗粒的Z电势尽可能小。所述颗粒物也可用于涂敷其它颜料诸如高岭土、白垩、滑石或二氧化钛。所述涂敷可通过将例如水淤浆形式的待涂敷的颜料与氧化钙和二氧化碳一起供料于本发明的装置中来进行，并且如果需要可用碳酸或其它酸(例如磷酸)来将pH调节到适合的值。

下面，本发明将通过详细说明并参照附图来更详尽考察。

图1是按照本发明的设备的一种有利实施方案基本结构的简图，和

图2是本发明的另一种有利实施方案工艺应用的简图。

下面的编号应用于图1和图2中：

1.石灰石的储料斗

2.带式运输机和金属检测器

3.称重

4.石灰石的粉碎

5.鼓风机

6.粉碎的石灰石的预热

7.流体管

8.主燃烧炉

9.煅烧的石灰和二氧化碳的冷却

10.处理传热物质的装置

11.后冷却器

12.鼓风机

13.碳酸化装置

14.CaO消化和冷却水

15.PCC分离器

16.喷射式冷凝系统

16a.喷射式冷凝器

16b.滴液分离器

16c.冷凝器

17.附加二氧化碳的供应

18.附加二氧化碳的供应

19.分子筛

20.丙烷容器

21.废物接收器

图2还包含下列编号：

25.纯碱的储料斗

26.带式运输机

27.称重

28.纯碱的溶解

29.煅烧的石灰/循环气体分离器

30.处理所分离的物质的装置

31.过滤器

32.PCC后处理

33.氢氧化钠容器

34.浸渍

由编号17和18表示的二氧化碳的循环并没有出现在图2的实施方案中。

图1是一种生产基于碳酸化反应的制备PCC的设备的示意图。所述设备包括机械处理原材料即石灰石的单元(编号1到4)、石灰石煅烧单元(编号5到12)、碳酸化单元(编号13到15)和最后的气体回收和循环单元(编号16到18)。

在储料斗1中，粉碎的石灰石被预热并且如果需要则熔融与石灰石混合的雪和冰。通过带式运输机2将石灰石送到带秤3上。带式运输机的速度通过控制导入到该过程中的石灰石的量来调节。金属检测器与带式运输机相连并可用于检测可能存在的金属物品并将其通过带秤3分离和传送到废物收集器21。

然后将经称重的石灰石送入研磨步骤4，将石灰石在两相冲击匀料机中匀料，从而获得石灰石粉末，其颗粒的90％具有小于90微米的粒径。从研磨步骤4，所述粉末通过鼓风机5送到预热器6。另外的气体从喷射冷凝器16送到鼓风机的抽吸面。

粉碎石灰石的预热在热交换器6和9中进行，石灰石在其下部6预热、煅石灰(氧化钙)和二氧化碳在其上部9中冷却。在预热部分6中，热(800到900℃)的传热物质沿热交换器的中心通道向下流动，并且流化的石灰石粉末按照逆流原理以多个步骤吹过这样形成的床。当进入热交换器时，流体的温度为20到100℃，在热交换器中，温度升到约700℃。同时，传热物质的温度降低到约200℃。

然后预热的石灰石粉末送到石灰石煅烧处7，在那里按照下面的等式：将二氧化碳与碳酸钙分离，而获得煅石灰即氧化钙。所述煅烧在流体管7中进行，在那里通过燃烧器8而使颗粒物的温度升到约900到1400℃。在燃烧器中，丙烷与氧气燃烧，依此按反应释放出二氧化碳和水蒸汽。丙烷从丙烷容器20导入到燃烧器中，氧气来自于氧气源19，在那里借助于分子筛将氧气与空气分离而获得压力为例如2巴的纯氧气。

从石灰石预热单元6获得的冷的传热物质通过一气流从200℃冷却到约20到100℃，同时使用传热物质处理装置与细碎成分分离。冷的传热物质在热交换器的冷却部分9中用于冷却煅石灰和二氧化碳。同时，获得传热物质的再生。这样，传热物质沿热交换器6和9的中心通道下行并且煅石灰粉末按照逆流原理以多个步骤通过这样形成的床。当进入热交换器时，从煅烧步骤获得的流体的温度为900到1000℃并且在热交换器中温度下降到约200℃。同时传热物质的温度上升到约800℃。

可使用1到5mm的粉碎石灰石作为传热物质。设备包括石灰石的分级和另外的计量的装置(未显示)以及提升运输机11和振动筛10。提升运输机用于将传热物质提升到热交换器的顶部(从那里其以上述的方式沿中心通道流到热交换器6、9的下部并进一步流到振动筛10)。振动筛将传热物质送到提升运输机11并在那里与细碎成分分离。

传热物质在后冷却器11使用一气流从200℃冷却到100℃，同时在那里与细碎成分分离。

从热交换器6、9顶部获得的经煅烧的石灰石粉末借助于鼓风机12送到碳酸化步骤。鼓风机同时用于调节在热交换器冷却部分9中流体的流量。

碳酸化设备13包括包括五台振动匀料机类型的湍动混合器，所述混合器串联排列并构成阶式步骤。在每个步骤，在其具体阶段的产物可被改良。该方法基本上是一顺流方法，其所有反应剂均流向相同方向。水通过进口14导入到设备中。决定产物干物质含量的水计量加入到碳酸化设备的所需步骤。用于消化和冷却石灰的水借助于进料管和喷嘴14a到14d传送到进口而进入碳酸化设备的各步骤中。

从碳酸化步骤13获得的产物，即沉淀碳酸钙(CaCO₃)在分离器15中与流动气体(H₂O+CO₂)分离，所述分离器15为例如基于重力的澄清器或旋风分离器或旋液分离器类型的分选器。所述分离也可通过将腻子状的CaCO₃+H₂O混合物抛在输送载体诸如输送带或输送板上来进行，混合物粘附于所述载体上并通过刮刀刮分离，依此气体和其它成分的分离变得容易进行。

碳酸化的流动气体即水和二氧化碳在包括喷射式冷凝器部分16a、滴液分离器16b和冷凝器16c的喷射冷凝器16中回收。在喷射冷凝器部分16a中，气体使用水射流冷却并且水蒸气被冷凝成水。滴液分离器16b防止水以液滴形式升到分离器的顶部，冷凝器16c用于冷却进入循环的二氧化碳。将在冷凝器中回收的未冷凝气体经管道17送回到所述处理中使用并且冷凝的水从冷凝器16的底部去除。回收的二氧化碳可例如经管道17送到碳酸化步骤13而用作第二到第五步骤中的另外的碳酸化气体或送到热交换器6、9中用作传热物质的吹送清洁气体和作为石灰石的载气。另外的二氧化碳经管道18送到碳酸化装置中，依此二氧化碳流可在第一次碳酸化步骤前与来自鼓风机12的石灰石流体混合。

所需产物即沉淀碳酸钙(PCC)作为具有所需固体物含量的PCC淤浆或粉末回收。

图2的实施方案很大程度上相当于图1的方法。但是，在图2的情况下PCC通过氧化钙与碳酸钠的反应形成。在此从石灰石和燃料获得的二氧化碳并不用于碳酸化但代之作为浓缩气体(浓度超过90％，例如约95-99％(体积))回收。

在图2中，显示纯碱(即碳酸钠)储料斗25，纯碱从其经带式运输机26输送并送到纯碱的称重处27和溶解处28。获得的溶液以上述方式、优选以包含细小液滴的液雾形式被送到苛化装置13。

气体在位于苛化装置前的煅石灰/循环气体的分离器29中与从鼓风机12获得的二氧化碳/氧化钙流体分离。所述气体主要包含二氧化碳，被送到冷凝器16并在那里作为非常纯的气体(97％(体积))回收。在送到苛化步骤前，氧化钙通过振动筛30处理。

在本申请中，从悬浮在氢氧化钠中的含PCC的PCC形成物获得淤浆。通过过滤装置31，固体物与氢氧化钠分离，在那里获得的产物可进一步在冲击匀料机32或相应的混合装置中处理以便获得所需的终产物。在这个阶段，例如酸诸如磷酸可加到PPC中以便调节pH值。新鲜的氢氧化钠原料取自于容器33，并从那里送到浸渍槽34，在浸渍槽34中其可与过滤步骤的母液混合并循环到碳酸钠浸渍处。

实施例：

使用源于Gothland的石灰，其具有下列组成：94.3％CaCO₃和1.7％MgCO₃、2.1％SiO₂和0.8％TiO₂。将石灰石磨成97％＜70微米的细度，按如上所述在1100℃的温度下在一管式炉中煅烧，流速为3m/s，长度为4m，停留时间为1.33s，煅烧度为相应于碳酸钙和碳酸镁总摩尔％的98％。当转化成重量百分比时，结果为96％。在此即使Ca(OH)₂的存在也看作是煅烧的结果，并且其以2.8％(重量)的量存在。

Claims

1.一种制备沉淀碳酸钙的方法，包括

-将含碳酸钙原料煅烧以便形成氧化钙，

-在水和碳酸根离子的存在下形成该氧化钙的碳酸钙，和

-回收碳酸钙，

特征在于

-用经一进口送入到苛化装置中的以含细液滴的液雾形式存在的碱金属碳酸盐或碳酸铵的溶液在苛化装置中将氧化钙苛化，以便将氧化钙转变成碳酸钙。

2.按照权利要求1的方法，特征在于碳酸钙的转化在没有单独消化下进行。

3.按照权利要求1的方法，特征在于从氧化钙制备碳酸钙在原料的煅烧和碳酸钙的形成之间基本上没有任何中间贮存的情况下进行。

4.按照权利要求3的方法，特征在于碳酸钙的原料是石灰石，它在高温下被转变成氧化钙，氧化钙被消化并且碳酸钙在没有将反应产物相互分离的情况下在同一过程中从氧化钙形成。

5.按照权利要求4的方法，特征在于用于将氧化钙碳酸化的二氧化碳气体主要源于前面的石灰煅烧。

6.按照权利要求1的方法，特征在于为了进行苛化反应所述碱金属碳酸盐或碳酸铵的溶液直接用于碳酸钙的形成。

7.按照权利要求1或6的方法，特征在于所述碱金属碳酸盐或碳酸铵以5-40％的溶液形式用于制备碳酸盐。

8.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于碳酸钙以10-99％的水淤浆或干粉的形式回收。

9.按照权利要求8的方法，其中碳酸钙以60-80％的水淤浆或干粉的形式回收。

10.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于含碳酸钙的原料在二氧化碳中被精炼。

11.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于含碳酸钙的原料煅烧获得石灰，而该石灰石被精炼和该精炼是在一种载体气流中通过燃烧炉进行煅烧。

12.按照权利要求1到11中任一项的方法，特征在于所述煅烧使用氧气和可氧化烃类来进行。

13.按照权利要求12的方法，特征在于使用丙烷、丁烷、煤油、柴油、醇、植物油、天然气或沼气作为所述可氧化烃类。

14.按照权利要求12或13的方法，特征在于回收至少部分烃类燃烧获得的过量二氧化碳。

15.按照权利要求12的方法，特征在于所述氧气具有至少70％(体积)的纯度。

16.按照权利要求11到15中任一项的方法，特征在于将含碳酸钙原料煅烧而在流体管中获得氧化钙。

17.按照权利要求16的方法，特征在于从最后的碳酸化反应器回收气流并作为冷却的稀释气随石灰石粉末一起送回到煅烧反应器中。

18.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于所述固体物质、水和气体作为包含气溶胶和悬浮体的混合物的一种流体通过消化和碳酸化。

19.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于所述水合和碳酸化在顺流方向上进行。

20.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于所述水合作用和碳酸化快速相继地在相同颗粒物的表面上发生。

21.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于从一种碳酸钙到一种碳酸钙的制备时间少于60秒。

22.按照权利要求21的方法，其中从一种碳酸钙到一种碳酸钙的制备时间为3到15秒。

23.按照前述权利要求中任一项的方法，特征在于基本上所有处理步骤在二氧化碳和水蒸气和/或水雾的环境下进行。

24.一种制备沉淀的碳酸钙的设备，特征在于所述设备包括相互连接的下列部分：

-机械处理石灰石的单元(1到4)，

-煅烧石灰石的单元(5到12)，

-碳酸盐反应单元(13到15)和

-气体回收和循环单元(16到18)，所述碳酸盐反应单元包括配备有用于将水滴、水雾或水蒸气形式的水或含细滴液的液雾形式的碳酸钠进料到碳酸化或苛化装置中的喷嘴(14)的碳酸化或苛化装置(13)。

25.权利要求24的设备，特征在于煅烧石灰石的单元包括将匀料的石灰石的温度升到500℃以上的预热器和经预热的石灰石粉末在1000℃以上温度煅烧的流体煅烧单元。

26.权利要求24或25的设备，特征在于碳酸盐反应单元包括串联的几台冲击混合器或珠磨或由类似的混合/匀料装置组成的连续混合区。

27.权利要求24到26中任一项的设备，特征在于用于机械处理石灰石的单元(1到4)通过配有鼓风机(5)的管道与煅烧石灰石的单元(5到12)连接，煅烧单元通过配有鼓风机(12)的管道与碳酸化反应单元(13到15)连接，依此石灰石和相应地氧化钙粉末可以以流体形式在单元之间传送。

28.权利要求27的设备，特征在于对于鼓风机(5)，使用了一种具有粉碎性能的装置。

29.按照权利要求24到28中任一项的设备，特征在于所述气体回收和循环单元(16到18)通过管道与石灰石煅烧单元(5到12)相连并相应地与碳酸盐反应单元(13到15)相连供回收的二氧化碳循环到预热区(6，9)以及相应的碳酸化步骤。