8000t_a轻质碳酸钙的工艺设计毕业设计(7)

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成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。主要化学反应如下：

（1）石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳

CaCO3==CaO+CO2↑

（2）用水消化氧化钙生成石灰乳（Ca(OH）2）

CaO+H2O== Ca(OH)2

（3）用二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀和水

Ca(OH)2+CO2== CaCO3↓+ H2O

2.1.2 纯碱（碳酸钠）-氯化钙法或碳酸钾-氯化钙法

在纯碱（碳酸钠）或碳酸钾水溶液中加入氯化钙即可生成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙，主要化学反应如下：

NaCO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl K2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2KCl

2.1.3. 苛化法

生产烧碱（氢氧化钠）时副产轻质碳酸钙。在纯碱水溶液中加入消石灰（主要成分为氢氧化钙）即可生成碳酸钙沉淀，并同时得到烧碱水溶液，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。主要化学反应如下：

Na2CO3+Ca（OH）2==CaCO3↓+2NaOH

2.1.4. 联钙法

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用盐酸处理消石灰得到氯化钙溶液，氯化钙溶液在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化便得到碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。主要化学反应如下：

Ca（OH）2+2HCl==CaCl2+2H2O CaCl2+2NH3·H2O+CO2==CaCO3↓+2NH4Cl+H2O

2.1.5. 苏尔维法

苏尔维法是生产纯碱的一种方法，也可以用来生产轻质碳酸钙。饱和食盐水（氯化钠）在吸入氨气后用二氧化碳及行碳化便得到重碱（碳酸氢钠）沉淀和氯化铵溶液。中建沉淀经脱水、煅烧便得到纯碱。在氯化铵溶液中加入石灰乳便得到氯化钙氨水溶液，然后用二氧化碳对其碳化便得到碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。主要化学反应如下：

NH3+CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3== Na2CO3+CO2↑+H2O

CaCO3==CaO+CO2↑ CaO+H2O==Ca（OH）2

Ca（OH）2+2NH4Cl==2NH3+CaCl2+2H2O 2NH3+CaCl2+CO2+H2O==2NH4Cl+CaCO3↓

轻质碳酸钙的生产方法虽然不少，但在国内实现工业生产的几乎只有碳化法，因为其他方法要么消耗昂贵的Na2CO3 、NH3，要么工艺复杂，这在国内是没有经济效益的。中国目前广泛采用的工艺是以1909年日本白石恒二发明的碳化法为基础的工艺。用该工艺生产的轻质碳酸钙是平均粒径为1～3μm的纺锤形

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碳酸钙，本项目即采用碳化法工艺。 2.2

冷水冷却窑气石灰石无烟煤煅烧空气轻钙包装粉料粉碎干料干燥水蒸气湿料脱水母液浓浆沉降清液浓浆增浓清液石灰热水消化净化冷水调和粗灰乳精制精灰乳碳化熟浆压缩碳化法流程简图：

图2-1 碳化法流程简图

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第三章 生产流程简述

3.1 煅烧

如果石场开采的石灰石粒度很大，就要将大块的石灰石破碎成为粒度为80-120 mm 的石灰石再和粒度为50-90mm的无烟煤按一定的配煤率(100∶12-100∶15)、一定的间隔(2h)、一定的总量(由生产能力确定)从石灰窑顶加入石灰窑内与空气进行煅烧反应，空气按需要量(空气过剩系数为1105 -1110)从石灰窑送入(强制通风或自然通风)，石灰按一定的间隔(2h，与加料相配合，先加料后出灰)、一定的温度(60~80℃)从石灰窑底部出窑，窑气则连续按一定温

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度(120~150℃)从石灰窑顶部出窑。通过控制石灰窑底部石灰的出料量来控制生产能力和窑的煅烧温度。

3.2 消化精制与碳化

从石灰窑底部出来的石灰运到消化车间与来自夹套换热器的热水在消化机或消化池中进行消化反应(石灰与水之比为1∶4.8)，消化得到的石灰乳的浓度约为20°Bé，用冷水调和至30°Bé，先经过流槽沉淀粗渣后再用三级筛和旋液分离器进行精制并调至12°Bé，然后精灰乳送入碳化塔中与窑气进行碳化反应。

3.3 窑气净化

从石灰窑顶部出来的窑气经夹套换热器与冷水换热(温度降至60~80℃)后，再经惯性除尘器、旋风除尘器、喷淋除尘器、筛板除尘塔、气水分离器和焦油吸附器净化(温度降至约40℃)，然后进入空气压缩机进行压缩，从空压机出来的窑气经油气分离器分离出所夹带的油雾后进入储气罐缓冲稳压，然后进入碳化塔与精灰乳进行碳化反应生产碳酸钙沉淀。

3.4 过滤干燥

从碳化塔出来的碳酸钙悬浮液(熟浆，15°Bé)进入熟浆池中通过重力沉降进行增浓，增浓后的熟浆(20°Bé)送入高位槽后靠位差进入上悬式离心机进行

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