DE69114338T2

DE69114338T2 - Verfahren zum Herstellen von Calciumoxid.

Info

Publication number: DE69114338T2
Application number: DE69114338T
Authority: DE
Inventors: Francois Baudequin
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: GR3018133T3; DK0451021T3; EP0451021A1; ATE129990T1; FR2660303B1; US5230880A; ES2079595T3; DE69114338D1; CA2039040A1; EP0451021B1; FR2660303A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden von Kalziumoxid aus Kalziumkarbonat.
Es wird insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - beim Herstellen von Kalziumoxid von großer Reinheit angewandt, das heißt dort, wo der Prozentsatz an Verunreinigungen im Vergleich zum Gesamtgewicht unterhalb einiger ppm liegt, so daß der mittlere Kornduchmesser oberhalb eines Bereichs von ungefähr 50 um liegt, wobei von einem Kalkstein ausgegangen wird.
Die Herstellung von Kalziumoxid durch Erwärmung von Kalziumkarbonat unter nachfolgender Dissoziation gemäß der Reaktion CACO&sub2; T CaO + Co&sub2; ist allgemein bekannt.
Die chemische Reinheit des erhaltenen Kalziumoxids hängt direkt einerseits van der anfänglichen Reinheit des benutzten Kalziumkarbonats und somit a priori von den mineralogischen Eigenschaften der Kalkabbaustelle aus dem es stammt ab und andererseits von dem eingesetzten Brennofen.
Die üblicherweise eingesetzten Brennöfen verursachen eine Verunreinigung, da sie im allgemeinen im Inneren mit hitzebeständigen tonerdehaltigen oder magnesiumhaltigen Materialien bedeckt sind, die bei der chemischen Reaktion mit den Produkten in Berührung kommen. Zudem erfolgt das Erwärmen häufig mit Hilfe einer Gasflamme oder einem brennbaren Produkt unter Erzeugung von Rauch, der ebenso das gebildete Kalziumoxid verunreinigt.
Obgleich die Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden von Kalziumoxid unter Einsatz derartiger Brennöfen zum Herstellen von kommerziellem Kalk, bei dem die Verunreinigungen im Bereich einer Gewichtsprozent liegen, ausreichen, sind beim industriellen Herstellen van Kalk mit größerer Reinheit und Reagenz, bei dem die Verunreinigungen nicht mehr als einige ppm ausmachen, eindeutig nicht zufriedenstellend.
Im Rahmen der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden von Kalziumoxid geschaffen, das besser als bisher bekannte Verfahren auf die praktisch vorliegenden Anforderungen abgestimmt ist, wobei insbesondere die Bildung von Kalziumoxid hoher Reinheit und Reaktivität möglich ist, sowie die Durchführung in einem industriellen Rahmen, unter elektrischer Erwärmung von Kalziumkarbonat in einem Wirbelstrombett, so daß eine geringere Verschmutzung sowohl bei dem gebildeten Kalziumoxid als auch bei der Umwelt auftritt und sich insgesamt eine gute Beherrschbarkeit der Temperaturparameter beibehalten läßt.
Die elektrische Erwärmung eines feinpulverigen Materials in einem Wirbelstrombett eines Ofens oder Reaktors ist bekannt. Jedoch wurde diese Vorgehensweise zum Erwärmen bisher nicht zum Bilden von Kalziumoxid eingesetzt, insbesondere nicht in einem industriellen Rahmen, ausgehend von feinpulverigen Kalziumkarbonat. So weist feinpulveriges Kalziumkarbonat zwischen 620ºC und 750ºC einen Erweichungs-Bereich auf, in dem die Körner eine Tendenz zum Verklumpen aufweisen. Diese Erwärmungsstufe, die ab und an von einigen Autoren als "Pseudo-Sinterstufe" bezeichnet wird, und bei der überdies die Abmessung der Körner klein ist, verhindert demnach a priori die Erwärmung des feinpulverigen Kalziumkarbonats in dem Wirbelstrombett auf eine Temperatur, die ausreicht, damit sich die Dissoziation in Kalziumoxid einstellt.
Die Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser Schwierigkeit.
Mit diesem Ziel vor Augen wird im Rahmen der Erfindung im wesentlichen die Schaffung eines Verfahrens zum Bilden von Kalziumoxid aus feinpulverisiertem Kalziumkarbonat geschaffen, gemäß dessen
in einem Reaktor eine Ausgangsschmelze aus feinpulverisiertem Kalziumoxid in einem elektrisch auf eine Temperatur oberhalb von ungefähr 900ºC erwärmten Wirbelbett gebildet wird, und
anschließend fortlaufend das feinpulverisierte Kalziumkarbonat in die Schmelze eingeleitet wird, wobei die Schmelztemperatur immer oberhalb von ungefähr 860ºC durch elektrisches Heizen gehalten wird, um so das Kalziumkarbonat in Kalziumoxid und Kohlendioxid aufzuspalten.
Die Erfindung geht nun von folgenden Beobachtungen aus: Die Erweichungsstufe tritt bei feinpulverisiertem Kalziumoxid nicht auf, das sich in einem Wirbelstrombett auf 900ºC erwärmen läßt.
Man hat übrigens experimentell festgestellt, daß das fortlaufende Einführen von "kaltem" und feinpulverisiertem Kalziumkarbonat unter gleichzeitigem Heizen zum Halten der Temperatur an allen Stellen der Schmelze oberhalb der für die Entcarbonisierung erforderlichen Grenztemperatur das Risiko herabsetzt, daß die Körnchen des feinpulverisiertem Kalziumkarbonats verklumpen und hierdurch das Weiterführen des Wirbelstromsinterns hemmen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Ausführungsschmelze des feinpulverisiertem Kalziumoxids in dem Wirbelstrombett nach und nach ausgehend von Kalziumkarbonat oder Kalk gewonnen, dessen Granulometrie stufenweise herabgesetzt wird. Man konnte nun nach zahlreichen Versuchen feststellen, daß die Erweichungsstufe des Kalziumkarbonats von der Granulometrie des erwärmten Puders abhängt und daß bei einer Granulometrie oberhalb von 300 um diese praktisch verschwindet.
Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Ausgangsschmelze in dem Wirbelstrombett, die aus Kalk mit einem mittleren Korndurchmesser oberhalb von 300 um gebildet ist, beispielsweise ungefähr 350 um, auf eine Temperatur von oberhalb ungefähr 900ºC erwärmt, dann wird - immer bei Aufrechterhalten der Temperatur des Wirbelstrombetts oberhalb von 900ºC - nach und nach Kalk mit einem mittleren Korndurchmesser in dem Bereich von 150 und 80 um eingeführt, unter Angleichung der Wirbelstromsinter- Ausbringung, damit ein Schmelzbett aus gebranntem Kalk derselben Granulometrie gebildet wird, und schließlich wird nach und nach feinpulverisiertes Kalziumkarbonat, beispielsweise mit einem mittleren Korndurchmesser in der Größenordnung von 40 um, zugeführt, bis die Ausgangsschmelze des Kalziumoxids in dem Wirbelstrombett mit einer Temperatur oberhalb der Größenordnung von 900ºC erhalten wird.
Gemäß einer gleichermaßen vorteilhaften Ausführungsform wird das benützte Kalziumkarbonat dadurch erhalten, daß ein Kalkstein vorab (prélablemet) grob zerkleinert und gebrannt wird, der gebrannte Kalk und das Kohlendioxid der Dissoziation getrennt sind, der gebrannte Kalk zum Entfernen der Verunreinigungen einer Hydratation unterzogen wird und der gebrannte Kalk mit dem wiedergewonnenen Kohlendioxid der Dissoziation wieder verbunden wird, damit das feinpulverisierte Kalziumkarbonat in ausgefällter Form gebildet wird.
Das hierdurch erhaltene Kalziumkarbonat ist besonders rein, und die Qualität des aus einem derartigen Karbonat durch thermische Dissoziation gewonnenen Kalziumoxids ist weiter verbessert.
Gemäß weiterer vorteilhafter Ausführungsformen sind zudem die ein oder andere folgende Vorgehensweise vorgesehen:
- die Schmelze im Wirbelstrombett wird durch ein von elektrischen Heizelementen gebildetes Gitter mit Stromwärme geheizt,
- es wird Luft als Gas zum Wirbelstromsintern eingesetzt.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Reaktor enthält, dessen Innenwände aus hitzebeständigem Blech gebildet sind oder mit hitzebeständigen Metallen oder metallischen Legierungen bedeckt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Reaktor eine Versorgungsvorrichtung für Kalziumkarbonat in einem unterhalb dem Wirbelstrombett gelegenen Abschnitt auf, sowie eine Vorrichtung zum Ableiten des Kalziumoxids, die oberhalb des Wirbelstrombetts angeordnet ist.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung bestimmter Ausführungsformen, die nicht einschränkend und beispielhaft erfolgt.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild entsprechend der Bildung des Kalziumoxids gemäß der hier im einzelnen beschriebenen Ausführungsform der Erfindung mit direkter Erwärmung in dem Wirbelstrombett;
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer Außenheizung des Wirbelstrombetts.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Weise eine Vorrichtung gemäß der hier im einzelnen beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, die einen Reaktor 1 zum Brennen des feinpulverisiertem Kalziumkarbonats enthält, der ein Wirbelstromnett 2 aufweist, das in seinem Inneren durch ein System 3 zum Erzeugen von Stromwärme erwärmt wird, das elektrisch von einer Stromquelle 4 versorgt wird.
Die Innenwände 5 des Reaktors, die in Kontakt mit der Schmelze in dem Wirbelstrombett treten, bestehen vorzugsweise aus einer hitzebeständigen Metallegierung oder sind mit einer hitzebeständigen metallischen Schicht bedeckt.
Das System 3 kann beispielsweise aus Heizelementen zum Heizen mit Stromwärme von dem in der Patentanmeldung FR-A-2 600 855 beschriebenen Typ aufgebaut sein. Der Reaktor weist eine abgeschlossene Einfassung 6 auf, die mit einer Abdeckung 7 versehen ist. Temperaturmeßfühler 8 sind in der Wirbelstromsinter-Schmelze angeordnet, und Druckmeßfühler 9 sind in der Einfassung 6 vorgesehen.
Der Reaktor wird mit Gas zum Wirbelstormsintern, beispielsweise Luft, von unten durch eine Leitung 10 versorgt, die mit diesem verbunden ist und in der ein Aufladegebläse 11 mit beispielsweise einem Regelantrieb vorgesehen ist, sowie eine fernbediente Ventil-/Schiebevorrichtung und ein Durchflußmesser 13 zum Messen des Gasdurchsatzes. In vorteilhafter Weise jedoch nicht einschränkender Weise ist ein Querschnitt des Reaktors ausgehend von der Grundlinie 14 hin zu der freien Fläche 15 so ausgebildet, daß die beim Wirbelstromsintern auftretenden Geschwindigkeiten unterhalb der in dem Wirbelstrombett auftretenden Geschwindigkeiten beim Aufsteigen des eingeleiteten Kalziumkarbonats und bei dem gebildeten Kalziumoxid bleiben.
Die Versorgung mit feinpulverisiertem Kalziumkarbonat mit einer Granulometrie in dem Bereich zwischen 5 und 50 um, beispielsweise zwischen 10 und 40 um, erfolgt fortlaufend von der Unterseite des Reaktors, beispielsweise über eine Versorgungsrampe 16, die in eine in die Seitenwand des Brennofens eingearbeitete Öffnung mündet.
Sobald es gebildet ist, fließt das Kalziumoxid über ein als Überlaufrohr ausgebildeten Zwischenablauf 17 zu dem Ausgang 17', der mit einer Aufbereitungsanlage verbunden ist.
Im oberen Abschnitt wird das Gas zum Wirbelstromsintern und das bei der Dissoziierung des Kalziumkarbonats gebildete Kohlendioxid zu einer Gasaufbereitungsanlage evakuiert. Diese enthält beispielsweise einen Trennzyklon 19, in dem das noch in Suspension vorliegende feinpulverisierte Kalziumoxid abgeschieden wird und bedingt durch die Schwerkraft zu dem Ausgang 17' abgeleitet wird, sowie einen Staubabscheide-Filter 20, beispielsweise vom Schlauchfilter-Typ, und ein Aufladegebläse 21, das beispielsweise mit einem Regelantrieb versehen ist.
Schematisch und mit gestrichelten Linien sind in der Figur 1 zusätzlich die Anbindung der Überwachung und der Regelung der unterstrichenen Elemente der Anlage gezeigt. Diese Elemente sind mit einem oder mehreren Schränken/Verteilern 22 verbunden, von/zu denen Verbindungen zu einem Automaten 23 zum Überwachen und Regeln ausgehen, wobei der Automat 23 an ein Bedien- und Anzeigefeld 24 angeschlossen ist.
Die Regelung der Aufladegebläse 11 und 21 und des ferngesteuerten Ventil/Schiebers 12, das/der in bekannter Weise mit elektrischer und/oder pneumatischer Leistung versorgt wird (vgl. strichpunktierte Linien in Figur 1) erfolgt über einen Ein-/Ausgangs-Schrank 25 zum Regeln der Betätigungsgeräte.
Die durch die Quelle 4 zugeführte elektrische Leistung wird im übrigen auch vorteilhafterweise von dem Automaten 23 geregelt.
Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 30 gemäß der Erfindung, die einen Reaktor 31 zum Brennen des Kalziumkarbonats mit dem Wirbelstrombett 32 aufweist. Der Reaktor weist in seinem größten Abschnitt 34 eine vertikale und zylindrische Einfassung 33 auf. Die Einfassung weist einen unteren konischen Endabschnitt 35 auf, der an der Spitze 36 des Konus zum Bilden einer Versorgungsöffnung für die zum Wirbelstromsintern erforderliche heiße Luft durchbohrt ist, sowie eine mit einem Ausgang 38 zum Ableiten des Gases in dem oberen Abschnitt versehenen oberen Endabschnitt 37.
Ein Gitter 39 zum Verteilen der heißen Luft und für die eventuelle Retention zumindestens teilweise - der Teilchen des Wirbelstrombetts trennt beispielsweise den Abschnitt 34 vom Abschnitt 35.
Der Abschnitt 34 weist eine außerhalb vorgesehene Kokille 40 zum Heizen durch die Leitung auf, die an der Außenseite 41 dieses Abschnitts angebracht ist und beispielsweise durch Heizwiderstände gebildet ist, die in Figur 2 durch das Bezugszeichen 42 angedeutet sind. Die Versorgung mit elektrischer Leistung 43 erfolgt mit einer an sich bekannten Schaltung (nicht gezeigt).
Das Kalziumkarbonat mit geringer Granulometrie wird in den unteren Abschnitt der Einfassung oberhalb des unteren Endabschnitts 35 und des Gitters 39 eingeführt, mit einer Versorgungs-Vorrichtung 44, die beispielsweise durch eine Dosierungs-Schnecke 45 gebildet ist, die von einem Elektromotor 46 angetrieben wird. Die Schnecke wird ausgehend von einem Pufferspeicher 47 mit Hilfe der Schwerkraft mit CaCO&sub3; versorgt.
Es ist eine Vorrichtung 48 zum Versorgen mit heißer Luft zum Wirbelstromsintern vorgesehen. Diese enthält zum Beispiel in bekannter Weise einen Lüfter 49 und einen röhrenförmigen Austausch/Vorwärmer 50.
Die Luft und die Gase, die beim Brennen entstehen, dienen zum Wiederaufwärmen der heißen Luft zum Wirbelstromsintern, indem sie in dem Kalander 51 zirkulieren, im Gegenstrom zu der Luft zum Wirbelstromsintern, die durch die Röhren 52 zum Austauschen hindurchtritt. Diese Vorrichtung ermöglicht wichtige Energieeinsparungen.
Die Vorrichtung enthält auch eine Vorrichtung 53 zum Ableiten des gebildeten CaO. Diese Vorrichtung enthält eine geneigte Rampe 54 zum Ableiten mit Hilfe der Schwerkraft.
Diese Rampe geht von einer Seite der Einfassung 34 oberhalb der heizenden Kokille in den oberen Abschnitt 55 des Wirbelstrombetts aus und ist dort als Überlaufrohr schräg geneigt. Sie ist an ihrer anderen Seite mit einer Kolonne 56 verbunden, die zum Abkühlen dient und mit einem ersten Austauscher 57 versehen ist, der mit Kühlwasser versorgte Rohrschlangen aufweist, beispielsweise mit einer Wassereintrittstemperatur von 20ºC, sowie einen zweiten Austauscher 58, der durch Rohrschlangen gekühlt wird, die beispielsweise auch mit Wasser versorgt werden.
Der erste Austauscher 57 kann vorzugsweise ein Austauscher vom Typ mit Dreifachfluß sein, wobei in diesem Fall ein Luftventilator 60 mit geringer Arbeitsleistung vorgesehen ist, um von unten den Abschnitt der mit dem ersten Wärmetauscher 57 versehenen Kolonne 61 zu versorgen. Dieser Luftstrom mit Gegenströmung erlaubt einerseits die Abkühlung des CaO, das am Rampenzulauf am oberen Teil der Kolonne 56 zuströmt, und andererseits die Verlangsamung der Fallgeschwindigkeit des Kalziumoxids, das von der Rampe 54 quer zu den Rohrschlangen des Austauschers 57 ausgeht.
Das abgekühlte CaO wird im unteren Abschnitt 59 der Kolonne abgeleitet, damit es gelagert und behandelt werden kann.
Bekannte Vorrichtungen zum Regeln und Überwachen der unterschiedlichen Elemente der Vorrichtung 30 sind ebenfalls vorgesehen; sie erlauben den Betrieb der Vorrichtung, beispielsweise in automatischer Weise. Sie sind in der Figur 2 nicht dargestellt.
Lediglich als Beispiel und nicht begrenzt kann eine Vorrichtung von diesem Typ 100 kg/h von CaCO&sub3; kalzionieren, wobei eine elektrische Leitung in der Größenordnung von 140 KW erforderlich ist. Eine Menge von Luft zum Wirbelstromsintern wird mit 140 Nm³/h anschließend in den unteren Abschnitt 35 des Reaktors bei ungefähr 500ºC eingeleitet, so daß am Ausgang 38 eine Menge von mit 140 bis 150 Nm³/h von Luft erzeugt wird sowie Rauch, dessen Temperatur in eine Größenordnung von 120 ºC zurückgeführt werden kann, nach dem Abkühlen durch den Austauscher 50.
Die Temperatur des gebildeten CaO liegt beispielsweise in der Größenordnung von 150ºC, nachdem der erste Austauscher 57 passiert ist, wobei die Menge des Ventilators 60 beispielsweise in der Größenordnung von 10 Nm³/h liegt.
Der Betrieb der geschaffenen Anlage wird nun hiernach genauer unter Bezug auf die Figur 1 erläutert.
Zunächst wird in dem Reaktor 1 eine Ausgangsschmelze von Kalziumoxid in dem Wirbelstrombett erzeugt, die auf ungefähr 900ºC erwärmt ist.
Um den Reaktor mit dem Wirbelstrombett zum erstenmal anzufahren, muß demnach eine erste Charge von Kalziumoxid eingebracht werden. Nach dem Einbringen ist es für die weitere Vorgehensweise einfach ausreichend, eine Charge von Kalziumoxid zu benützten, die bei der vorangegangenen Betriebsausbeute anfällt.
Für das erste Anfahren werden im wesentlichen zwei Vorgehensweisen vorgeschlagen:
Man benützt eine Charge Kalziumoxid, die in einem anderen Ofen, beispielsweise einem traditionellen Drehofen, bearbeitet ist, oder
man geht wie folgt vor:
Man erzeugt eine erste Charge mit einer Temperatur in dem Bereich von 900ºC mit einer Charge Kalk, deren mittlerer Korndurchmesser relativ wichtig ist und beispielsweise 350 um beträgt, so daß das bei feinpulverigem Kalk (Granulometrie unterhalb einer Größenordnung von 50 um) beobachtete Verklumpungsphänomen in einem Temperaturbereich von 600º bis 750ºC vermieden werden kann, Die Erwärmung erfolgt nach und nach ausgehend von der Umgebungstemperatur bis zu 900ºC, beispielsweise in automatischer Weise unter Regelung des Automaten 23. Letztendlich ist es erforderlich, daß die Endtemperatur der Schmelze oberhalb der Grenztemperatur der Dissoziation liegt, unter Berücksichtigung des Drucks in der Einfassung 6. Im folgenden wird diese Temperatur aufrechterhalten, damit die Schmelze des Kalziumkarbonats in dem Wirbelstrombett umgesetzt wird, in eine Schmelze aus fluidisiertem Kalk. Anschließend wird nach und nach über die Versorgungsrampe 16 eine Charge gebrochenen Kalks mit feiner Granulometrie zugeführt, beispielsweise mit einem mittleren Korndurchmesser in der Größenordnung von 100 um. Gleichzeitig wird die Wirbelstromsinter- Ausbringung angepaßt, beispielsweise automatisch durch den Regelantrieb des Aufladegebläses 11. Auch die Temperatur wird entsprechend automatisch geregelt, über die Meßfühler 8, und in dem gesamten Wirbelstrombett während des Einführens in einer Größenordnung von 900ºC gehalten.
Anschließend wird, nachdem im Bett gebrannter Kalk mit einer Granulometrie von 100 um gebildet ist, nach und nach Kalziumkarbonat zugeführt, dessen Granulometrie zwischen 10 und 40 um liegt, bis die Ausgangsschmelze aus Kalziumoxid gebildet ist.
Anschließend wird das feinpulverisierte Kalziumkarbonat fortlaufend in den Reaktor über die Versorgungsrampe 16 zugeführt, damit das reine Kalziumoxid erfindungsgemäß gebildet wird. Das Kalziumkarbonat verteilt sich in der Ausgangsschmelze aus pulverisiertem Kalziumoxid in dem Wirbelstrombett mit gleichmäßiger Temperaturverteilung und vermischt sich hierin. Das Wirbelstromsintern erfolgt durch das zwischengeleitete Einleiten von Gas zum Wirbelstromsintern, beispielsweise Luft ausgehend von der Unterseite des Reaktors. Der Umfang des Wirbelstromsinterns wird automatisch in bekannter Weise geregelt.
Die Schmelze wird direkt durch das System 3 geheizt, das so elektrisch versorgt wird, daß die gesamte Schmelze auf einer Temperatur von oder oberhalb von einer Größenordnung von 860ºC gehalten wird, in Abhängigkeit der Menge des abgeleiteten feinpulverisierten Kalziumkarbonats. Die Dissoziation erfolgt und das gebildete Kalziumoxid wird über die Vakuumpumpe/Aufladegebläse 21 abgeleitet. In Abhängigkeit von dem Umfang der Dissoziation bildet sich Kalziumoxid ausgehend von dem Kalziumkarbonat und wird durch Ausschüttung abgeleitet.
Das Kohlenmonoxid und das Gas zum Wirbelstromsintern werden nach dem Durchtreten durch die Schmelze 2 abgeschieden, wobei noch ein geringer Anteil an feinpulverisiertem Kalziumoxid enthalten ist. Die abgeschiedenen Gase werden dann bei 18 entstaubt und bei 20 vor dem Hindurchtreten durch die Vakuumpumpe 21 gefiltert.
Die Kapazität eines Reaktors, der gemäß der erfindungsgemäßen Vorgehensweise betrieben wird, liegt beispielsweise vorteilhafterweise in der Größenordnung von 50 bis 300 kg/h. Jedoch können noch viel größere Kapazitäten realisiert werden.
Wie sich zeigt, ist die Erfindung nicht auf die hier im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr deckt sie sämtliche Varianten ab, insbesondere diejenigen, bei denen die Ausgangsschmelze aus Kalziumoxid ausgehend von mehreren Chargen mit einer zunehmenden Granulometrie des Kalziumkarbonats erhalten wird, wobei diese zwischen 400 um und einem unteren Wert von 50 um liegen.

Claims

1. Verfahren zum Bilden von Kalziumoxid aus feinpulverisiertem Kalziumkarbonat, gemäß dessen

in einem Reaktor (1, 31) eine Ausgangsschmelze aus feinpulverisiertem Kalziumoxid in einem elektrisch auf eine Temperatur oberhalb von ungefähr 900ºC erwärmten Wirbelbett gebildet wird, und

anschließend fortlaufend das feinpulverisierte Kalziumkarbonat in die Schmelze eingeleitet wird, wobei die Schmelztemperatur immer oberhalb von ungefähr 860ºC durch elektrisches Heizen gehalten wird, um so das Kalziumkarbonat in Kalziumoxid und Kohlendioxid aufzuspalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden der Ausgangsschmelze aus feinpulverisiertem Kalziumoxid in dem Fließbett eine aus Kalk mit einem mittleren Korndurchmesser oberhalb von ungefähr 300 um bestehende erste Schmelze auf eine Temperatur von oberhalb ungefähr 900ºC erwärmt wird, wobei die Temperatur des Fließbetts oberhalb von 900ºC gehalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

nach und nach Kalk mit einem mittleren Korndurchmesser zwischen 150 und 80 um eingeführt wird, unter Anpassung der Wirbelstromsinter- Ausbringung, bis eine Schmelze aus ungelöschtem Kalk gleicher Granularität erhalten wird, und schließlich

nach und nach Kalziumkarbonat mit einem mittleren Korndurchmesser unterhalb der Größenordnung von 40 um zugefügt wird, bis die Ausgangsschmelze des Kalziumoxids im Fließbett bei einer Temperatur oberhalb der Größenordnung von 900ºC gebildet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das benützte Kalziumkarbonat dadurch erhalten wird, daß ein Kalkstein vorab (prelablement) grob zerkleinert wird, der gebrannte Kalk und das Kohlendioxid der Dissoziation getrennt werden, der gebrannte Kalk zum Entfernen der Verunreinigungen einer Hydratation unterzogen wird und der gebrannte Kalk mit dem wiedergewonnenen Kohlendioxid der Dissoziation wieder verbunden wird, damit das feinpulverige Kalziumkarbonat in ausgefällter Form gebildet wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Luft als Gas zum Wirbelstromsintern benützt wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze im Wirbelstrombett durch ein von elektrischen Heizelementen gebildetes Gitter mit Stromwärme geheizt wird, wobei die Heizelemente unmittelbar innerhalb der Schmelze (2) zum Wirbelstromsintern verteilt und angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in dem Wirbelbett durch eine Außenheizung erwärmt wird.