CN117510101A - 一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢氧化钙制备技术领域,尤其涉及一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法。步骤如下:S1:对高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到粉状物体,放入坩埚中,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,得到高活性石灰;S2:将S1步骤得到的高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,消化时搅拌不停,消化后,进行陈化,然后出料;S3:进入气流粉碎机,进行解聚,得到氢氧化钙。本发明提供的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,通过对氢氧化钙制备方法的改进,能够让生产的氢氧化钙具有活性高,分散性好、粒径较小,比表面积为40~60m2/g,具有广泛的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及氢氧化钙制备技术领域,尤其涉及一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法。
背景技术
氢氧化钙(又叫消石灰,熟石灰hydrated lime)是指由生石灰和(受控)定量的水反应得到粉状产物,CaO+H2O=Ca(OH)2,熟石灰在工业中的应用,诸如自来水和污水处理,电厂尾气脱硫,以及化学应用等,普通熟石灰的BET比表面积一般为13到16m2/g,上世纪八十年代,高比表面积氢氧化钙主要用于脱除废气中的酸性气体,特别是干法和半干法烟气脱硫中,氢氧化钙作为最常用的吸收剂,其性能的优劣直接影响脱硫效果。氢氧化钙净化烟气过程一般是利用烟气中的酸性气体与氢氧化钙进行气固接触导致的酸碱反应或相关吸附,决定反应的一个重要因素就是固体的比表面积,因此制备高比表面积的氢氧化钙对烟气净化及相关方面的应用至关重要;
显然,增加氢氧化钙的表面积有利于提高脱硫效率,因此,人们着手研究开发高比表面积氢氧化钙,并广泛应用于医药、食品添加剂的合成、高技术生物材料HA的合成、饲料添加剂、磷酸酯的合成、食品魔芋、钙化物合成及环烷酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙、可乐的添加剂及其它高档有机化工的合成;
高比表面积氢氧化钙的生产目前有两种方法:一是采用湿法,将石灰与大量的水反应,制备石灰乳,石灰乳经过精制,压滤、干燥,粉碎得到的氢氧化钙,这种方法生产的氢氧化钙,比表面积较稳定,通常在15-25m2/g,但是能耗大,生产成本高;二是采用适量的水进行干法消化,生产成本较低,由于消化反应在短时间内产生大量的热,氢氧化钙的晶体不好,从而所得的氢氧化钙颗粒具有不规则的形状,难以得到高比表面积氢氧化,比表面积通常为13~15m2/g;
当前国内生产氢氧化钙的企业大部分采用传统的立窑、回转窑、套筒窑等都是烧大块的石头煅烧,且大小相差悬,煅烧时间长,煅烧温度过高,易造成氧化钙晶粒粗大,内部结构致密,温度过高,加快了石灰石中所含铁、铝、硅、镁等杂质同氧化钙形成熔融物,降低石灰的孔隙率,因而石灰活性差。低活性和孔隙率低的石灰,消化时,难以生成高比表面积的氢氧化钙,得到的比表面积通常在10~20m2/g。
为此,我们设计一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,用于对上述技术问题提供另一种技术方案。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,解决上述背景技术中提出的技术问题。
为了解决上述的技术问题,本发明采用了如下技术方案:
一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
S1:对高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到粉状物体,放入坩埚中,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,得到高活性石灰;
S2:将S1步骤得到的高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,消化时搅拌不停,消化后,进行陈化,然后出料;
S3:进入气流粉碎机,进行解聚,得到氢氧化钙。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S1步骤中,对高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到15~1500目的粉,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,煅烧温度为850~1100℃,经过5~30min煅烧,得到高活性石灰。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S1步骤中,高品位石灰石的指标为:CaCO3含量≥96.5%,MgCO3含量≤2%;SiO2含量≤1.5%;Fe2O3含量≤0.2%;Al2O3≤0.2%,同时没有泥沙。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S1步骤中,助熔剂为氯化钠、无水氯化镁、有水氯化镁、氟化锂、三氯化铝中一种或多种;
所述助熔剂的用量为石灰石的0.2-5%。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述坩埚为刚玉莫来石质坩埚。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S2步骤中,高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌2~10分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.5~0.8,消化时搅拌不停,消化时控制温度为80~160℃,消化3~10min后,进行陈化,陈化10-60min后,出料。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S2步骤中,消化促进剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、辛醇、戊醇、己醇、庚醇、葵醇、季戊四醇、丙烯醇、乙烯醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、二丙二醇、三乙醇胺、蔗糖、柠檬酸、蔗糖、柠檬酸、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一综缩二丙二醇中一种或多种组合。
作为本发明提供的所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法的一种优选实施方式,所述S2步骤中,分散剂为纤维素羧基钠、磺酸素钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中一种或多种。
可以毫无疑义的看出,通过本申请的上述的技术方案,必然可以解决本申请要解决的技术问题。
同时,通过以上技术方案,本发明至少具备以下有益效果:
本发明提供的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,通过对氢氧化钙制备方法的改进,能够让生产的氢氧化钙具有活性高,分散性好、粒径较小,比表面积为40~60m2/g,具有广泛的市场前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
实施例一
(1)将高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到15~1500目的粉,加入坩埚中,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,煅烧温度为850~1100℃,经过5~30min煅烧,得到高活性石灰;
优选的,的高品位石灰石的指标为:CaCO3含量≥96.5%,MgCO3含量≤2%;SiO2含量≤1.5%;Fe2O3含量≤0.2%;Al2O3≤0.2%,并不含泥沙;
优选的,15~1500目,指采用激光粒径仪进行检测,15目是指最大粒径按激光粒径仪检测D98粒径在1000微米(μm),1500目是指最大粒径按激光粒径仪D98粒径在10微米(μm),如果目数小于15目,则粉状粒径的最大粒径较大,可能煅烧时间延长,造成石灰活性较差,难以得到高活性的石灰。如果目数大于1500目,需要增加研磨和分级的难度,则研磨制备石灰石的成本增加,而石灰石煅烧的活性并没有增加,只是增加成本。采用粉状石灰石煅烧制备石灰,由于石灰石的粒度小,煅烧时石灰石不存在温度梯度和质量分数梯度,有利于热量和质量的传递,从而有利于石灰石的分解和二氧化碳的扩散,粉状石灰石在助熔剂的基础上,能在相对较低的温度下和很短的时间内分解完全,因而氧化钙晶体的生长和杂质的熔融速度慢,内部结构疏松,可以大大缩短煅烧时间和降低煅烧温度,不易发生生烧和过烧。
本实施例中,坩埚是指石英坩埚、瓷坩埚、刚玉坩埚、石墨坩埚、碳化硅坩埚等耐热温度超过1200℃以上的煅烧不损坏的坩埚。具体为刚玉莫来石质坩埚。
本实施例中,石灰助熔剂是指对CaCO3煅烧时分解有催化作用的助熔剂,原理是助熔剂吸附在石灰石表面,助熔剂中的阳离子离子与Ca2+离子的离子电荷数相近,会发生取代反应,使之石灰石的势能减弱,自由焓变增大,使阳离子渗透到石灰石中去,增大石灰石的孔隙率,能使石灰内部结构疏松,可以大大缩短煅烧时间和降低煅烧温度,所得的石灰CaO晶粒结构发生了明显的变化,晶粒间距增大且孔隙明显增大,得到石灰的孔隙率提高,增大内比表面积,石灰产品的活性度提高。从而使石灰在消化反应过程中能够达到快速溶解,缩短反应时间,有利于制备高比表面积的氢氧化钙。助熔剂是指:氯化钠(NaCl)、无水氯化镁(MgCl2)、有水氯化镁(MgCl2.6H2O)、氟化锂(LiF)、三氯化铝(AlCl3)等中的一种或多种的组合,可以对煅烧有促进作用,降低石灰的体积密度。用量为石灰石有的0.2-5%之间,用量低于0.2%增加孔隙率和比表面积的较果不明显;大于5%则增大成本,同时有可能引入杂质过多,降低石灰的主含量,以致氢氧化钙的含量降低。
本实施例中,高温炉为煅烧温度能控制在1000℃以上的高温炉,可以是电热管加热的马弗炉、电磁炉、微波加热炉等,其中以微波加热炉为好,微波加热具有高效、环保、易于自动控制等特点。微波作为新型的加热方式,属于非传导加热,微波是体内加热,受热均匀,实验用微波加热装置为FT—10微波管式炉,可调式微波加热炉,输出微波功率:10KW;功率可调,频率:2450MHz±50MHz,温度采用自动温控仪设定加热温度。
高温炉的煅烧温度为850-1100℃,如果煅烧温度低于850℃,达不到分解所需要的热量,则煅烧时石灰石的分解速度过慢,造成生烧,影响氧化钙含量;煅烧温度超过1100℃,则煅烧时,易造成过烧,影响石灰的活性度。煅烧时间为5-30分钟为好,当时间低于5min,有可能煅烧不充分,没有烧熟,造成氧化钙含量过低,如果煅烧时间超过30min时,石灰的活性略有下降,会增加能耗。
高活性石灰是指活性度在≥360ml/4NHCl,氧化钙含量≥90%。如果活性度≤360ml/4NHCl,氧化钙含量<90%,则难以得到高比表面积的氢氧化钙。
测试石灰活性度参照YB/T105-2005《冶金石灰物理检验方法》。取石灰50g,倒入2升40℃水中,以酚酞为指示剂,用4mol/L盐酸滴定,直到红色消失,记录从滴定开始到第10min时消耗盐酸体积即为石灰活性度。的石灰是指氧化钙有效钙含量测定采用蔗糖盐酸滴定法。取石灰0.4~0.5g,置于250mL锥形瓶中,加入4g蔗糖覆盖在石灰上,加入煮沸并已冷却的蒸馏水40mL,密闭,用磁力搅拌器搅拌15min,以酚酞为指示剂,用0.5mol/L盐酸滴定,控制滴定速度为2~3滴/s,至溶液中红色消失,保持30s不变色。
石灰有效钙含量计算公式:
w(CaO)=0.0005cVM/m×100%
式中:M为氧化钙摩尔质量(g/mol);c为盐酸标准溶液浓度(mol/L);V为消耗盐酸标准溶液体积(mL);m为石灰样品质量(g)。
(2)高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌2~10分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.5~0.8,消化时搅拌不停,消化时控制温度为80~160℃,消化3~10min后,进行陈化,陈化10-60min后,出料。
优选的,高速搅拌机,是指可通过变频器控制搅拌速度,外面可采用导热油加热的一种搅拌设备,有利于使物料搅拌均匀,同时可控制好温度,使消化促进剂均匀包覆在石灰表面。
消化促进剂为醇类等中的一种或多种组合。的醇类有利于先与石灰反应,形成氢键连接,在粒子表面形成醇分子覆盖层,有效阻止了Ca(OH)2晶体的生长,生成层状和层状的氢氧化钙,阻止石灰与水的结合,从而提高比表面积。的醇类为:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、辛醇、戊醇、己醇、庚醇、葵醇、季戊四醇、丙烯醇、乙烯醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、二丙二醇、三乙醇胺、蔗糖、柠檬酸、蔗糖、柠檬酸、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇(PEG)类(如聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇600等分子量较低的聚乙二醇,其中分子量较大的聚乙二醇较果较差);甘油(丙三醇),三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一综缩二丙二醇等一种或多种组合。消化促进剂的加入量按石灰质量的0.3-3%为好,加入量太少起的作用不明显,加的过多,浪费成本,同时降低氢氧化钙含量;
分散剂为纤维素羧基钠、磺酸素钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中的一种或多种。的分散剂有利于分散与包覆,可降低粒子之间的结合能,有效抑制粒子结块的倾向,可增加分散性,增加比表面积,增加的脱硫的效果。分散剂的加入量按0.1-1%为好,加入量太少起的作用不明显,加的过多,浪费成本,同时降低氢氧化钙含量。由于石灰的表面存在消化促进剂和分散剂,先与高活性的石灰进行反应,进行原位包覆,使氧化钙成为改性氧化钙,分散性增加,再加入水消化时,更易消化,分散,效果更好,从而所需要的药剂更少,成本更低,从而得到氢氧化钙的比表面积更高。
优选的,石灰加水的比例为1:0.5~0.8,此处水按摩尔比是过量,因为反应温度高,通常≥100℃,有一部分水蒸发,造成水必须按反应的摩尔比多一点。如果加入少量过少,可能会消化不完全,还有部分氧化钙没有消化,则得到的氢氧化钙比表面积过低,如果加入水过多,水灰比大,产物含水率增高,产品中水分超标,将影响产品质量,影响贮存稳定性。加入水的温度为20~60℃,如果水温低于20℃,可能消化温度低,反应不充分;如果消化水的温度高于60℃,加热热水的成本高,同时操作时有一定的危险性,同时水温过高,造成消化反应时温度过高,可能反应时的水蒸汽挥发过多,造成药剂也有一部分挥发,从而造成比表面积下降。
本实施例中,消化时控制温度为80~160℃,消化温度如果是低于80℃,消化效果较差,达不到消化的比表面积,消化温度如果是超过160℃,可能消化的促进剂和分散剂可能在高温下烧焦或挥发,造成药剂失效,从而达不到预期的目的,比表面积同样下降。
陈化指慢速搅拌或无搅拌的情况下,在70~160℃之间,保持一段时间,通常保持时间为10-60min。温度如果低于70℃陈化效果较差,达不到消化的效果,温度如果过高,高于160℃,加热增加成本,可能增加能耗,同时温度过高,使粉体受热后,造成白度下降,孔体积减小,比表面积过低。
保持时间如果小于10min可能消化不彻底,如果高于60min,理论上也可以,但是此时石灰已消化好了,再陈化是浪费时间,增加成本,影响工作效率。
(3)再进入气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙。
优选的,气流粉碎机,是采用高压压缩空气对氢氧化钙粉体进行粉碎和分级,粗的渣可以排出,以保证产品的质量。具体为JZL-100型系列实验室小型气流粉碎机。
实施例二
在上述实施例一的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=97.3%,MgCO3含量=1.3%;SiO2含量=0.7%;Fe2O3含量=0.12%;Al2O3=0.05%的高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到200目的粉,检测粒径为D98为74.5微米,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂NaCl,NaCl按石灰石的量的1.5%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过12min煅烧,得到高活性石灰,检测石灰的活性度为415ml/4NHC,氧化钙含量为93.3%
(2)将1000克高活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,加入消化促进剂乙二醇,加入量按石灰的1.5%加入,加入分散剂聚丙烯酸钠,按石灰的0.3%的量加入,调节搅拌机的转速为80转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入30℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.65,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为110℃,消化6min后,进行陈化,陈化时,降低转速为10转/min,陈化为30min后,温度为88℃,出料
(3)再进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
各指标检测如下:采用BT-2000型激光粒度仪,检测氢氧化钙的粒径,比表面积分析仪KuboX1000检测比表面积和孔隙率。采用在烘箱中105-110℃烘2小时失水后恒重,检测水分。振实密度采用FT-100型振实密度,将粉末量筒固定在机械振动装置上,振动电机带动机械振动装置上下振动,装有粉末的刻度量筒随机械振动装置而发生有节拍的振动,随着振动次数的增加,量筒里的粉末逐渐振实,振动次数达到设定的1000次数后,机械振动装置停止振动,读出刻度试管的体积,根据密度的定义:质量除以体积、从而求出振实后的粉末密度。
实施例三
在上述实施例一的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=97.6%,MgCO3含量=1.2%;SiO2含量=0.6%;Fe2O3含量=0.15%;Al2O3=0.04%的高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到250目的粉,检测粒径为D98为61.2微米,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂AlCl3,AlCl3按石灰石的量的2%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过10min煅烧,得到高活性石灰,检测石灰的活性度为421ml/4NHC,氧化钙含量为94.6%;
(2)将1000克高活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,加入消化促进剂丙二醇,加入量按石灰质量的1.8%加入,加入分散剂羧甲基纤维素钠,按石灰的0.12%的量加入,调节搅拌机的转速为100转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入40℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.7,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为112℃,消化8min后,进行陈化,陈化时,降低转速为5转/min,陈化为40min后,温度为84℃,出料;
(3)进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
实施例四
在上述实施例一的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=98.1%,MgCO3含量=1.0%;SiO2含量=0.3%;Fe2O3含量=0.08%;Al2O3=0.03%的高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到325目的粉,检测粒径为D98为44.5微米,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂MgCl2,MgCl2按石灰石的量的1.8%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过9min煅烧,得到高活性石灰,检测石灰的活性度为425ml/4NHC,氧化钙含量为94.9%;
(2)将1000克高活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,加入消化促进剂丙三醇,加入量按石灰的1.8%加入,加入分散剂聚丙烯酸钠,按石灰的0.3%的量加入,调节搅拌机的转速为120转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入40℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.75,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为115℃,消化7min后,进行陈化,陈化时,降低转速为5转/min,陈化为35min后,温度为85℃,出料;
(3)进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
对比例1
在上述实施例二的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=97.3%,MgCO3含量=1.3%;SiO2含量=0.7%;Fe2O3含量=0.12%;Al2O3=0.05%的高品位的石灰石进行破碎成2~4厘米的块状,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂NaCl,NaCl按石灰石的量的1.5%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过8小时煅烧,得到活性石灰,检测石灰的活性度为310ml/4NHC,氧化钙含量为90.5%。
(2)将1000克活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,加入消化促进剂乙二醇,加入量按石灰的1.5%加入,加入分散剂聚丙烯酸钠,按石灰的0.3%的量加入,调节搅拌机的转速为80转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入30℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.65,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为110℃,消化6min后,进行陈化,陈化时,降低转速为10转/min,陈化为30min后,温度为88℃,出料。
(3)进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
与实施例一不同的是石灰石进行破碎成2~4厘米的块状,而不是(200目的粉,检测粒径为D98为74.5微米)调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石块,经过8小时煅烧,(而不是12min)。
对比例2
在上述实施例三的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=97.6%,MgCO3含量=1.2%;SiO2含量=0.6%;Fe2O3含量=0.15%;Al2O3=0.04%的高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到250目的粉,检测粒径为D98为61.2微米,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂AlCl3,3按石灰石的量的2%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过10min煅烧,得到高活性石灰,检测石灰的活性度为421ml/4NHC,氧化钙含量为94.6%。
(2)将1000克高活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,加入40℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.7,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为112℃,消化8min后,进行陈化,陈化时,降低转速为5转/min,陈化为40min后,温度为84℃,出料;
(3)进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
与实施例二不同的是没有(加入消化促进剂丙二醇,加入量按石灰的1.8%加入,加入分散剂羧甲基纤维素钠,按石灰的0.12%的量加入,调节搅拌机的转速为100转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰)这个步骤。
对比例3
在上述实施例四的基础上进行公开一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,步骤如下:
(1)将:CaCO3含量=98.1%,MgCO3含量=1.0%;SiO2含量=0.3%;Fe2O3含量=0.08%;Al2O3=0.03%的高品位的石灰石进行破碎制备得到2-4厘米的块,加入刚玉莫来石质坩埚中,加入石灰助熔剂MgCl2,MgCl2按石灰石质量的1.8%加入,混合均匀后,加入到FT—10微波管式高温炉中,调节煅烧温度为900℃,当达到温度时加入上述石灰石粉,经过12小时煅烧,得到高活性石灰,检测石灰的活性度为290ml/4NHC,氧化钙含量为93.3%;
(2)将1000克高活性石灰加入到5升的高速搅拌机中,再加入40℃的水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.75,消化时搅拌不停,转速为80转/min,消化时最高温度为115℃,消化7min后,进行陈化,陈化时,降低转速为5转/min,陈化为35min后,温度为85℃,出料。
(3)进入JZL-100型气流粉碎机,进行解聚,得到本发明的高比表面积的氢氧化钙,检测结果如表1。
与实施例四不同的是:
①制备破碎制备得到2-4厘米的块,而不是(325目的粉,检测粒径为D98为44.5微米),煅烧时间为12小时(而不是9min)。
②没有(加入消化促进剂丙三醇,加入量按石灰的1.8%加入,加入分散剂聚丙烯酸钠,按石灰的0.3%的量加入,调节搅拌机的转速为120转/min,搅拌5分钟后,得到改性好的活性石灰),这个步骤。
表1:不同结果对比
从以上的对比可知本发明制备的氢氧化钙的BET比表面积大,Ca(OH)2的含量高,粒径D50小,振实密度小等特点,可应用各种行业,特别是脱硫和脱酸行业,具有较高的效率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该本发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,步骤如下:
S1:对高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到粉状物体,放入坩埚中,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,得到高活性石灰;
S2:将S1步骤得到的高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,消化时搅拌不停,消化后,进行陈化,然后出料;
S3:进入气流粉碎机,进行解聚,得到氢氧化钙。
2.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S1步骤中,对高品位的石灰石进行破碎、研磨制备得到15~1500目的粉,加入石灰助熔剂,混合均匀后,加入到高温炉,煅烧温度为850~1100℃,经过5~30min煅烧,得到高活性石灰。
3.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S1步骤中,高品位石灰石的指标为:CaCO3含量≥96.5%,MgCO3含量≤2%;S iO2含量≤1.5%;Fe2O3含量≤0.2%;Al2O3≤0.2%,同时没有泥沙。
4.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S1步骤中,助熔剂为氯化钠、无水氯化镁、有水氯化镁、氟化锂、三氯化铝中一种或多种;
所述助熔剂的用量为石灰石的0.2-5%。
5.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述坩埚为刚玉莫来石质坩埚。
6.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S2步骤中,高活性石灰加入到高速搅拌机中,加入消化促进剂和分散剂,搅拌2~10分钟后,得到改性好的活性石灰,再加入水进行干法消化,石灰加水的比例为1:0.5~0.8,消化时搅拌不停,消化时控制温度为80~160℃,消化3~10min后,进行陈化,陈化10-60min后,出料。
7.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S2步骤中,消化促进剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、辛醇、戊醇、己醇、庚醇、葵醇、季戊四醇、丙烯醇、乙烯醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二醇、二丙二醇、三乙醇胺、蔗糖、柠檬酸、蔗糖、柠檬酸、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一综缩二丙二醇中一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的一种干法制备高比表面的氢氧化钙方法,其特征在于,所述S2步骤中,分散剂为纤维素羧基钠、磺酸素钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺中一种或多种。
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