碳酸钙项目工艺技术

1、精选优质文档-倾情为你奉上轻质碳酸钙的应用领域与生产工艺技术方案1 碳酸钙的应用领域碳酸钙是用途极为广泛的无机化工产品，作为一种重要无机填料，广泛应用于橡胶、 塑料、造纸、涂料、油墨、纺织、医药、食品、日用品、饲料、农药等行业。无论是重质碳酸钙还是轻质碳酸钙，在国际上用量最大的都是造纸业，主要是作为纸张的填充剂和高质量纸张如白板纸、铜版纸等纸张的涂布材料；其次是用于塑料作为填充剂、补强剂、增量剂，特别是用于聚氯乙烯（塑料）制品；碳酸钙作为填料还用于粘合剂、密封胶中，在橡胶工业中沉淀碳酸钙是理想的填充剂和半补强剂；另外在日用化工中，用于牙膏、清洗剂；在饲料和食品中作为补钙剂；在医药工业中也是优质

2、的补钙剂和发酵缓冲剂。特别要指出的是碳酸钙的产品应用越来越广泛，需求量也越来越大，对品种的要求也越来越高，这是市场的需求，提供了碳酸钙工业发展的潜在动力。1.1 碳酸钙在塑料中的应用轻质碳酸钙被广泛填充在聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）等树脂之中，碳酸钙的添加对提高改善塑料制品某些性 能以扩大其应用范围有一定作用，在塑料的加工中碳酸钙可以减少树脂收缩，改善流变 态，控制粘度等用途。碳酸钙的添加在塑料制品中起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。它可以增加塑料体积、降低产品成本，提高塑料的尺寸稳定性，提高塑料的硬度和刚性，改善塑

3、料的加工性能，提高塑料的耐热性，改进塑料的散光性等作用。其生产出的工程塑料在某些方面的强度超过钢材，硬度接近玉石，具有耐磨、 耐高温、耐老化的特性，可广泛用于电子、航天、精密机械、仪器、汽车行业等领域。塑料工业是碳酸钙的重要应用领域，无论是从国际还是国内情况来看，塑料工业所用填料应用最广的便是碳酸钙，21世纪以来，世界塑料产品耗用的无机非金属填料大约为1500万吨，而碳酸钙由于拥有其他填料无可比拟的优势，在所耗用的各种非金属填料中约占70左右，即达到1000万多吨左右。我国塑料工业每年所耗用的非金属矿填料至少在250万吨以上，按此比例，塑料工业消耗碳酸钙约在170万吨左右。根据我国塑料加工业“

4、十五”计划和2015远景规划，到2005年塑料制品年产量达到2500万吨，2015年则达到5000万吨以上，这两个数字将意味着碳酸钙耗用量分别达到250万吨和500万吨，碳酸钙作为塑料填充剂和增量剂，可减少树脂用量降低成本。1.2碳酸钙在涂料中的应用在涂料中碳酸钙的作用是填料和白色颜料，起一种骨架作用，所以在涂料工业中称碳酸钙为体质颜料。由于碳酸钙颜色是白色的，在涂料中相对乳胶、溶剂等价格都便宜，而且颗粒细，能在涂料中均匀分散，所以碳酸钙被大量运用。涂料行业是一个快速发展 的行业，随着我国近年经济持续稳定高速发展，涂料总产量已经跃居世界第四位，将来涂料将成为碳酸钙的第二大用户。近年由于环保意识

5、的提高，在建筑方面涂料已大量使用水性涂料，由于碳酸钙是白色的又亲水，价格又便宜，这一性能使其在涂料工业中被大量推广使用，不仅能应用于厚漆、罩面漆、金属防锈漆等油性涂料中，而且还可以内外墙用水性涂料中。1.3碳酸钙在橡胶中的应用碳酸钙是橡胶工业中使用得最早、用量最大的填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶制品之中，可以增加制品容积，从而节约昂贵的天然橡胶或合成橡胶，达到降低成本的目的。在橡胶行业中，碳酸钙以其白度、纯度以及稳定的性能作为填充剂以降低生胶的含量，吨碳酸钙填入橡胶中，将创造万余元的产值及千余元的利润。碳酸钙的补强或半补强性可使其作为橡胶的填充剂，具有与白碳黑同等的补强效果。此外，碳酸钙的加

6、入使橡胶易混炼、易分散、混炼胶质也柔软，压出加工性能和模型流动性好；硫化胶表面光滑、伸长大、抗张强度高、永久变形小、耐弯曲性能好、耐撕列强度高。在橡 胶中填充入碳酸钙，其拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等各项指标有明显提制高。目前我国橡胶工业正以百分之十几的增长率增长，碳酸钙的工业前景由此可见一斑。1.4碳酸钙在粘结剂中的应用碳酸钙广泛用在粘结剂和密封胶产品中，粘合剂和密封剂应用范围很广，从住宅建筑嵌缝水泥到地毯背胶，从瓷砖嵌缝到玻璃幕墙密封胶，所以各种碳酸钙都可以用于其中，近年比较高档的纳米碳酸钙还用于汽车的PVC车底防石击涂料和PVC焊缝密封胶产品中。国内外一般统称该类产品为SPT，目前是碳酸钙

7、工业中附加值较高的产品之一。一般要求粒径在3080，粒度分布均匀，分散性良好，表面处理均匀有效。同时要求同批次产品性能稳定，这是国内产品普遍比较缺乏的。SPT的添加，使PVC涂料获得特殊的改性功能。展宽玻璃化转变区范围，呈现高阻尼值，冲击能转化为热能而消散，使涂料具有较好的抗石击性；赋予可观的触变性，使涂料能在低剪切速率或静止状态下具有高粘度，防止涂料沉底和流挂，在高剪切速率下，粘度能明显变低，易于喷涂流平；同时提高涂料的抗张强度、断裂伸长率和屈服应力及热稳定性、耐老化性、光泽度及 涂膜的表面硬度等。随着我国汽车工业的飞速发展，轿车底漆专用纳米碳酸钙的用量直线上升。以前主要从国外进口，目前高端

8、市场缺口仍然很大，纳米轻质碳酸钙在粘合剂中的应用前景良好。1.5碳酸钙在造纸中的应用碳酸钙用于造纸工业已有100多年的历史，造纸工业使用碳酸钙产品主要基于两点：(1)碳酸钙能改变纸品的性能（而这些性能如用木浆纤维将不可能达到），碳酸钙本身具有很重要的光学性能（如亮度、不透明性、光泽）及印刷性能，如墨吸收性能、印刷制剂的光泽性、印刷制剂对背面具有低的不透光性等。实际上，碳酸钙在这里已作为“功能”颜料在使用；(2)碳酸钙的使用可大大降低造纸的成本。随着技术水平的提高，造纸行业中酸性施胶技术逐步被中性施胶技术所取代，二次涂布技术的应用，为碳酸钙在造纸行业中的应用创造了条件。而在高档热敏纸、美术铜版纸

9、等的制造工艺技术中，大量应用碳酸钙使其白度、不透明度、光泽、油墨吸收量等指标都得到了提高。随着我国人均纸消耗量的增长，各种造纸用碳酸钙的用量逐年增加，市场前景非常广阔。在造纸方面，碳酸钙主要用作填料，其物理性能比高岭土及重质钙GCC具有高透明、高亮度、高膨胀能力、粒径均匀、颜料牢固等优点。根据国家提出的造纸工业结构调整和技术进步的意见，要重点调整和发展高档新闻纸、高档卷烟纸、高档印刷书写纸、牛皮箱板纸、高强度瓦楞原纸等品种，这些都离不开使用高品质轻质碳酸钙。1.6碳酸钙在硅橡胶中的应用硅橡胶是聚硅氧烷最重要产品之一，具有耐高低温、耐候、耐臭氧、耐电弧、耐化学药品、电器绝缘性、高透气性以及生理惰

10、性等性能，广泛应用于汽车零件、建筑、医学、电器配件和按键等领域。研究表明，高档纳米碳酸钙可以促进硅橡胶交联密度的提高，提高硅橡胶的机械性能。同时，碳酸钙的粒径越小，比表面积越大，与硅氧烷 分子链作用的表面积也越大，补强点增多，硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率也越大。碳酸钙的表面状态也是影响硅橡胶性能的重要因素，碳酸钙经表面处理后，表面由亲水性变为亲油性，与硅橡胶的润湿分散性好，使碳酸钙均匀分散在硅橡胶中，不但能起增强作用，而且改善硅橡胶的流变性能。1.7碳酸钙在油墨的应用经过树脂酸处理过的纳米碳酸钙在树脂型油墨中用作油墨填料，除起到一般油墨填料的作用外，与传统油墨填料相比，还具有稳定性好、光泽高、

11、适应性强等优点。随着我国国内经济稳步健康持续发展，工业及民众购买力的提高，塑料、橡胶、造纸、涂料等行业正以10的速度发展，造纸生产工艺的不断进步，必将促进我国碳酸钙的迅速发展。1.8碳酸钙在医药食品中的应用碳酸钙在医药配方中可作为中和剂、助滤剂、缓冲和溶解剂、填料和钙源。医药业要求其品质符合药典标准，即确定最低纯度和金属含量。在食品方面，高档纳米轻质碳酸钙是柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙的钙源，且广泛用于其它补钙食品中。但药品和食品对碳酸钙的品种要求严格，有的既要求碳酸钙含量达到99.99，又对重金属的含量提出了严格的要求。我国近几年钙制品发展迅速，柠檬酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙相继 走俏市场，其

12、市场前景巨大。2 轻质碳酸钙生产工艺选择2.1生产工艺原理国内外的轻质碳酸钙生产方法有纯碱（碳酸纳）氟化钙法、碳酸钾氟化钙法、苛化法、联钙法和苏尔维法、碳化法等。2.1.1纯碱（Na2CO3）氧化钙法在纯碱水溶液中加入氧化钙，即可生成碳酸钙沉淀。Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2 NaOH2.1.2氯化钙一苏打法（CaCl2Soda-Process）CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl其中的CaCl2 是以Ca(OH)2 和HCl反应制得。生成的碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。 2.1.3联钙法用盐酸处理消石灰得到氯化钙溶液，氯化钙溶

13、液在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化便得到碳酸钙沉淀。 CaCl2 + 2NH3 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2NH4Cl2.1.4苏尔维（Solvay）法在生产纯碱过程中，可得到副产品轻质碳酸钙。饱和食盐水在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化，便得到重碱（碳酸氢钠）沉淀和氯化铵溶液。在氯化铵溶液中加入石灰乳便得到碳酸钙沉淀。Ca(OH)2 + 2NH4Cl = 2 NH3 + H2O + CaCl2 2NH3 + H2O + CaCl2 + CO2 = CaCO3 + 2NH4Cl所得成品轻质碳酸钙是白色粉末状物，无味、无毒、无臭，在空气中稳定，轻微吸湿。不溶于水和醇，微溶于含铵盐和二

14、氧化碳的水中。易溶于酸性水溶液中，溶解时放热并产生二氧化碳气体2.1.5碳化法轻质碳酸钙的生产是将矿石原料石灰石煅烧成生石灰和二氧化碳，所得的生石灰经消化处理，生成石灰乳，另将煅烧石灰石产生的二氧化碳气体通入上述石灰乳中，产生的轻质碳酸钙浆液，生成的碳酸钙经过分离、干燥、筛分等处理即可制得碳酸钙产品。(1)石灰石煅烧轻质碳酸钙的生产，石灰石经高温煅烧分解生成氧化钙（生石灰）和二氧化碳，石灰石在石灰窑中的分解主要决定于温度，从反应热力学角度看，反应为吸热反应。CaCO3 = CaO + CO2 -177.97 KJ/mol在理论上,当温度达到850时，其石灰石表面分解放出的二氧化碳分压为4.91

15、×104Pa，有明显的分解反应承行为；当温度上升到接近910时，碳酸钙表面二氧化碳分压达到9.81×104 Pa，分解则急剧进行，二氧化碳会腾涌而出，石灰石分解生成了生石灰。在石灰窑的实际生产中，石灰窑内部热区一般分为三个热区：预热区、煅烧区、冷却区。一般各热区空间及温度范围为：预热区：约占有效容积的25，温度在500-900；煅烧区：约占有效容积的50，温度在950-1100-900；冷却区：约占有效容积的25，温度在800-400。以上三个热区在石灰窑内并没有明显的分界线，只是一个温度的概念，在生产中起一个指导作用。在实际操作中要控制合适的温度，提高温度可以对碳酸钙分解

16、有利，并且也能提高产量，但是，温度高又会使石灰石过烧，影响碳酸钙产品的质量。因此，实际生产中煅烧区的温度一般控制在1050-1100。(2)生石灰消化将石灰窑所得的生石灰，即氧化钙加水消化，产生消石灰，即氢氧化钙(Ca(OH)2 )。CaO + H2O = Ca(OH)2 + 65.3 KJ/mol石灰的消化过程属于多相反应。多相反应除受温度、浓度等因素影响外，还与相界面的状态密切相关，当固体参加反应时，反应速度与固体的晶体结构、表面积大小、表面紧密或多孔等表面状况以及相界面扩散过程密切相关。该反应为放热反应，通常为了获得颗粒粒度细、分散度高的石灰乳，消化反应最好在较高温度下进行。温度越高反应

17、越剧烈，石灰反应也就越彻底，粒度越细。故在条件允许情况下，尽量使用50以上的热水消化，可以获得质量好、活性高的生浆。为了得到质量合格的氢氧化钙，消化用的石灰其有效氧化钙的含量应在83以上。同时，为了提高石灰乳质量及消化设备的生产效率，对石灰（氧化钙）要作必要的预粉碎。(3)石灰乳碳化石灰乳悬浮液中Ca(OH)2与CO2气体的碳化反应，是涉及到气、液、固三相并存的多相反应过程，是一个在三相界面上的质量传递及能量交换过程。该反应的化学方程式为：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O + 71.18 KJ/mol碳化过程是碳酸钙生产的主要核心反应，关系到产品的最终质量及产量。石灰乳的

18、碳化反应，除受浓度、温度、压力、过饱和度等因素的影响外，还与相界面及固体的表面状况，如晶体结构、表面积大小、形状等因素有关，所以在生产中需要对各工艺环节进行控制调节。对于碳化法工艺，目前已工业化的主要有间歇鼓泡碳化工艺，多级鼓泡碳化工艺，连续喷雾碳化工艺，超重力碳化工艺等四种。间歇鼓泡碳化法工艺这是利用塔内有效液面高度形成的静压，使压缩后的CO2气体由塔底部经过气体分布器后进入碳化塔，与悬浮液充分混合，由于气液密度差异使气泡自行由塔底上升至塔顶排出，CO2在上升过程中与悬浮液接触溶解并完成碳化吸收反应。该过程中气泡越小，分散越好，碳化速度也就越快，CO2吸收效率也就越高。由于气泡在上升过程中所

19、受的压力逐渐减小，气泡逐渐膨胀，静压差越大(即塔内有效液面越高)，气泡的体积变化也就越大，较大的气泡减小了气液接触面积，从而降低了碳化反应的速度和CO2的吸收效率。 鼓泡碳化反应器有三种形式：以罗茨鼓风机为打气装置的罐式碳化反应器；以压缩机为打气装置的碳化塔；带强制搅拌的碳化塔。 以罗茨鼓风机为打气装置的罐式碳化反应器，由于罗茨鼓风机可提供的气体压力较小，但打气量比较大，不能支持较高的悬浮液液面高度，因此，这种反应器设计成直径较大、高度较小的矮、粗、胖的罐式碳化反应器。由于液位较低，气体在碳化罐内的上升距离也就小，气液接触时间较短，CO2的吸收效率较低，使得碳化时间加长。 以压缩机为打气装置的

20、碳化反应器为细高形的碳化塔。因为压缩机提供的压缩气体压力较高，打气量相对较小，能支持较高的液位而不能支持较大直径的碳化塔。故此设计成细高形的。这种碳化塔气液接触时间较长，CO2吸收比较充分，效率较高。带搅拌鼓泡碳化塔，主要靠搅拌器的叶片以及反应器内的多孔气体分配器对CO2气体进行分散剪切。气体在反应体系内分布均匀，并且气泡较小，利于吸收，故反应速度较快。但是，由于受设备制造的限制，一般塔的高度较低，为达到一定的生产能力，必需将直径加大。一般的带强制搅拌碳化塔的直径比罐式碳化反应器小，高度比它高。直径和高度都介于罐式碳化反应器和细高形碳化塔之间。此种碳化所用的打气装置一般为压缩机。 从能耗方面讲

21、，使用罗茨鼓风机的能耗要比压缩机的单位时间的能耗至少低1/3，但是如果是相同的气体浓度，压缩机支持的碳化塔CO2吸收效率高，在一定程度上能缩短碳化时间。选用那种设备应该综合考虑各种因素，以降低能耗，提高产品质量为原则，择优选用。 间歇碳化工艺，由于采用间歇反应，势必造成物料之间的差异，对产品的质量稳定造成影响。主要表现为，产品晶型不易控制，粒度分布不均匀，不同批次的产品重现性差等，但该工艺投资少、操作简单在整个碳酸钙行业还存在明显的优势。 多级鼓泡碳化工艺 多级鼓泡碳化法采用气液逆流操作，一般采用两级或三级串联碳化工艺，即精制石灰乳经第一级碳化塔进行部分碳化或得到反应混合液，在浆液槽中加入适当

22、的添加剂后进入第二级碳化塔碳化制得最终产品。该法由于碳化过程分步进行，对晶型的成核、生长过程和表面处理可以分段控制，从而可得到较小的粒径、较好的晶型和粒径分布。现在，国内有些碳酸钙生产厂家可以根据用户的需求，通过严格控制石灰乳浓度、碳化温度、添加剂的类型和配比等来生产所需晶型和粒径的产品。该工艺所用的碳化反应器一般是细高形的碳化塔，以压缩机为打气装置。并且液体停留时间、气体流量和气液比等都可以根据需要方便的调节，便于优化工艺条件；同时，气液传质效果好，CO2吸收效率高，物料反混率低，可以实现“碳化陈化”连续操作，显著降低包裹返碱现象的发生。该工艺产品的质量稳定，晶型规整，粒度分布较窄，不同批次

23、的产品质量稳定性好。 从日本、意大利等引进的纳米碳酸钙生产技术大多采用此工艺。连续喷雾碳化工艺 将 Ca(OH)2悬浮液调到一定浓度和温度，一般要加入一定量的分散剂，然后控制适当的喷入雾滴，并经在碳化塔的顶部向以一定空塔速度上升的二氧化碳气体喷雾，接触碳化，使部分氢氧化钙转变为碳酸钙，成为晶核，然后放入到中间槽，经过换热调节温度，或加入一些添加剂，用泵打入第二级喷雾碳化塔。在以后的碳化塔中晶核逐渐长大，成为具有一定粒度和晶型的碳酸钙产品。 该工艺可控因素有浆液浓度、雾滴大小、CO2的空塔气速和添加剂等。由于雾化的雾滴细小，比表面积很大，气液接触充分、均匀，使反应中心很多，形成多个晶核；气液接触

24、时间相近，使得各晶核的成长速度基本相同，因而可以保证产品粒径均匀，分布较窄。同时在各级碳化塔之间可以实现浆液的陈化，减少包覆现象，使得晶型规整，避免产品返碱。 该方法具有效率高，能实现自动连续大规模生产，并能获得纳米级不同晶型的碳酸钙产品。但也存在一定问题，如设备投资较高，管路复杂，喷嘴易堵塞，管理难度大等，虽然已经工业化，但目前应用较少。 超重力碳化反应工艺 超重力碳化工艺是北京化工大学超重力工程技术研究中心近年来开发的一种制备纳米碳酸钙的新工艺。其工艺复杂，设备投资和操作成本较高，不适合生产附加值较低的普通碳酸钙。 该方法采用了能极大强化传递与反应过程的旋转填充床新型反应器，从根本上强化反

25、应器的传递过程和微观混合过程。其工艺过程为：精制石灰乳经过调浓后进入板式换热器降温至1025，打入超重力反应器中，碳化液体不断从反应器中抽出进行冷却，以取走反应热，再打入反应器循环进行碳化。进入反应器的 CO2气体在超重力的作用下，迅速同石灰乳混合并进行碳酸化反应生成纳米碳酸钙，尾气从超重力反应器上部进入气液分离器后，根据工艺要求放空或返回气体压缩机入口。当碳化到达终点后，停止打气，将浆料放入储浆槽中，再进行下步的活化等工序。为保证超重力碳化反应器正常运转，根据需要，在反应进行若干批次后，反应器要用稀酸进行清洗，然后再用清水进行清洗。此工艺也是间歇生产。 该技术利用离心力使气液、液液、液固两相

26、在比地球重力场大百倍至上千倍的超重力场条件下的多孔介质中产生流动接触，巨大的剪切力使液体撕裂成极薄的膜和极细小的丝和滴，产生巨大的速度和快速更新的相界面，使相间传质的体积传质速率比传统塔器中大13个数量级，使微观混合速率得到极大强化。 但是，此工艺存在明显的不足：碳化装置的单机生产能力较低；普通的窑气CO2的吸收效率较低；操作复杂，电耗较大；需对反应器进行频繁的酸洗和清水清洗。 2.1.6轻质碳酸钙生产工艺选择目前，国内生产碳酸钙的工艺方法基本上是采用碳化法工艺。而以上的四种碳化工艺各有优缺点，选用什么工艺路线，需要从技术的成熟可靠性、投资、能耗、生产成本等各方面因素进行综合考虑。国内普通轻质

27、碳酸钙生产主要是选择压缩机送气间歇鼓泡碳化工艺。2.2 间歇鼓泡碳化法生产工艺流程及说明压缩机送气间歇鼓泡碳化生产轻质碳酸钙的工艺过程一般由如下工序组成：煅烧工序(预处理和煅烧)、消化工序(过筛和消化)、精制工序(调和与精制)、净化工序(冷却和净化)、压缩工序、碳化工序、脱水工序(增浓和脱水)、干燥工序(打散和干燥)、粉碎工序(除铁、粉碎和包装)等。（1）石灰石煅烧工序将破碎筛选达到70-150块度的石灰石经称量后输送到石灰窑提升斗中，再按照一定石煤配比将块度控制在30-50的无烟煤称量后放入提升斗里，经提升机提升到窑项，通过布料机均匀地加入窑炉中，窑底采用鼓风机送入一定量的空气。石灰窑引出的

28、窑气经除尘净化后压缩送到碳化系统。石灰（CaO）由窑底振动筛分出灰机卸出，送至消化工序待用。为了尽量使燃料燃烧完全，空气过剩系数取1.05-1.10，所以每公斤燃料在实际生产中需用7.87标准立方的空气。(2)消化工序石灰窑煅烧所得的石灰，经由窑底振动筛分去除燃料灰分等杂质后，由皮带输送机输送到石灰料仓，给料机调整好给料速度后进入化灰机或消化池中，同时将具有一定温度条件下的热水以灰：水比以：4-的重量配比流入化灰机中进行消化反应,石灰同热水直接接触，随着简体的旋转，石灰的消化反应剧烈进行。消化得到的石灰乳的浓度约为20 0Be，用冷水调和至300Be，石灰乳（即氢氧化钙）先经过流槽沉淀粗渣后再

29、用三级筛和旋液分离器分离粗粒杂质后，流入粗浆池,即得到为粗浆。（3）精制工序粗浆经精制系统（由PW 泵、旋液分离器、振动筛驵成）精制并调至120Be，后，即得到为精浆输入精浆池。精制过程中由旋液分离器排出的渣浆流入洗渣罐，洗渣罐定时加入清水搅拌进行精乳回收，灰乳流入粗浆池，灰渣排掉或回收搞其它产品。（4）净化与压缩工序从石灰窑顶部出来的窑气（约含38CO2）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，经压缩后从空气压缩机出来的窑气再经油气分离器分离出所夹带的油雾后，

30、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。（5）碳化工序精浆由泵送入碳化塔与来自石灰窑的经过净化系统净化后的二氧化碳气体在碳化塔内进行碳化反应。从碳化塔出来的碳酸钙悬浮液（熟浆，150Be，）进入熟浆池中通过重力沉降进行增浓，增浓后的熟浆(200Be，)送入高位槽。熟浆池上部清液返回消化工序。（6）脱水工序浓密浆液从高位槽进入上悬式离心机进行过滤(脱水)，过滤得到的滤液(母液)进人沉降池中进行重力沉降回收其中的碳酸钙，加收的碳酸钙返回熟浆池，沉降时排出的清液与增浓时排出的清液一起返回喷淋除尘器筛板除尘塔以净化窑气。（7）干燥工序从离心机出来的滤饼(湿料，含水量镇35

31、%)经打散机打散后，用皮带输送机送人转筒干燥器中进行干燥，从干燥器出来的干料(含水量0.4%)被送入粉碎工序进行处理。干燥所使用的热源由燃煤锅炉产生的饱和水蒸汽。（8）粉碎工序从干燥机出来的碳酸钙干料经除铁器除铁后，送入高速离心粉碎机中进行粉碎，从粉碎机出来的粉料(99.995%过125m筛,99.7%过45 m筛，即为产品碳酸钙)进入旋风收尘器，绝大部分较粗的产品碳酸钙旋风收尘器的底部出来后即包装人库，少部分较细的产品碳酸钙从旋风收尘器的顶部出来后，进入布袋集尘器收集起来后也作为产品包装入库。轻质碳酸钙生产工艺流程，如图2-1所示。图2-1 轻质碳酸钙生产工艺流程方框图，2.3主要工艺设备2

32、.3.1主要工艺设备选择原则(1)石灰窑在轻质碳酸钙的生产过程中，石灰烧成质量好坏至关重要。石灰窑的选择关系到（氧化钙）和二氧化碳的质量。所以应选择高效节能的钢壳机械化立窑。机械化钢壳立窑，加料、出灰都采用机械和自动化，通风方式也由自然通风改为机械强制通风，并在各煅烧带安装自动温度纪录仪表，指导操作且节能降耗、效率高、CO2浓度高。 （2）化灰机石灰消化工艺是轻质碳酸钙生产的一个关键的工艺，石灰能否消化好，石灰乳是否精制细，直接关系到产品质量好坏。选择化灰机可连续化生产，劳动强度低，易操作，产量大且石灰乳质量稳定，污染小。 （3）碳化塔在轻质碳酸钙生产工艺中，石灰乳的碳化是生成碳酸钙晶形、粒径

33、大小关键工艺。目前国内对不同的压气设备，采用不同规格的碳化塔进行配套使用。例如10万吨/年规模的装置一般选择1.8m×12m 高塔,16 个，配4L40/3.5 压缩机8 台。（4）脱水机 国内使用的脱水机皆选用效率高，滤并含水量低的调速上悬式脱水机。例如，唐山化工机械厂生产的 XR1000A3上悬式脱水机。（5）干燥机目前国内碳酸钙生产使用的干燥设备种类很多，从节能、环保及维修费用分析，蒸汽列管干燥机占据优势，且占地面积小，温度恒定对产品质量无影响。 （7）筛粉设备 目前我国碳酸钙行业筛粉设备主要有三种：圆筒式两层或三层筛、气流筛、空气分析机。相比中气流筛投资少，占地面积小，筛网破

34、损率较低，设备呈负压操作所以粉尘小等特点。2.3.2主要工艺设备10万吨/年轻质碳酸钙装置中的不含石灰窑系统的主要工艺设备，如表2-1。表2-1 主要工艺设备(不含石灰窑系统)序号名 称数 量(台/套)装机容量(KW)备 注1板状给料机282大倾角皮带机17.53储灰仓 20m314化灰机1.5×15.915.55电磁振动给出料机27.06灰乳精制系统13.57中间储槽28洗渣槽29旋液分离器510浆液震动筛17.511浆泵及水泵127512地下池 50m31413地下池 35m3114沉淀池 80m3815搅拦机1477含洗渣槽1台16旋风除尘系统1130含旋风分离器、布袋集尘器等

35、。17压缩机 4L 40/1.526018窑气(CO2)净化系统365含喷淋、洗涤、干吸19CO2净化水池220碳化塔1.6m×13m821高位槽 9m3122上悬式离心机1218023烘干机给料系统26含粉碎、园盘24旋转列管式干燥机11525蒸汽锅炉4t15526旋转输送机 GX30031027收尘风机26228筛粉机12.4主要原料及辅料、燃料等工艺消耗表2-2 主要原料及辅料、燃料等工艺消耗一览表序号名 称单 位消 耗 值备 注1石灰石t/t1.32无烟煤t/t0.13煅烧工序用的燃料3烟煤t/t0.10干燥工序用的燃料4电力Kwh/t1405工艺水t/t62.5 生产工艺对

36、原料、燃料、水的质量要求2.5.1石灰石原料质量要求 (1)化学成份Cao54% Mgo1% sio21.5% Fe2o30.1% Mn0.006%物理性质要求致密块状，不重结晶，气孔率1%。密度2.652.80g/cm3,莫氏硬度3。抗压强度11768Mpa。2.5.2生产工艺对燃料质量要求焦炭：固定炭80% 水份3%挥发份4.5% 灰份12%粒度2030 mm 含硫0.5%发热量2700029309kJ/kg无烟煤：固定炭75% 水份10%挥发份10% 灰份16%粒度2540 mm 含硫1.5%发热量2600027206kJ/kg烟煤：固定炭50% 水份6%挥发份25% 灰份30%粒度1050 mm发热量2400025122kJ/kg2.5.3生产工艺对水质的要求悬浮物20ml/L透明度30cm盐酸不溶物（sio2）10mg/L氧化铁（Fe2o3）10mg/LPH值6.58.53 产品质量3.1普通轻质碳酸钙质量普通轻质碳酸钙产品质量,执行HG/T22262000,如表3-1。表3-1 普通轻质碳酸钙标准 H