專利名稱：一種生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基本化工原料的制造方法，特別涉及一種高活性氧化鈣的制造方法。
制造氧化鈣的傳統(tǒng)工藝，在國內(nèi)一直沿用古老的豎窯素?zé)に?即用石灰石與焦炭或煤炭混裝在豎窯中，經(jīng)煅燒后脫羧，二氧化碳放空或回收，窯中剩余固體即氧化鈣。
傳統(tǒng)工藝的缺點是，原料石灰石和燃料是固體混裝，很難均勻;窯內(nèi)煅燒帶熱量分布極不一致;脫羧反應(yīng)時間難以準(zhǔn)確控制。
極易導(dǎo)致(1)窯內(nèi)溫度局部過高、煅燒時間過長時，碳酸鈣分解速度和氧化鈣結(jié)晶速度過快，生成晶粒細微、結(jié)構(gòu)密實的氧化鈣晶體，甚至形成半燒結(jié)或燒結(jié)狀態(tài)，成為β或γ型氧化鈣，它們孔隙率極低，呈現(xiàn)很低的化學(xué)活性。
(2)煅燒帶溫度局部過低、煅燒時間又不足時，生燒量劇增，純度不高，活性相應(yīng)降低。
國內(nèi)生產(chǎn)氧化鈣質(zhì)量較好的廠家，其豎窯素?zé)に嚨难趸}的質(zhì)量，也僅能達到CaO≥85%，活度≥250ml。
因而，國內(nèi)傳統(tǒng)豎窯素?zé)に嚿a(chǎn)的氧化鈣，只適用于對活性要求不高的場合，如建筑材料、土壤改性劑等。
在國外，用回轉(zhuǎn)窯氣燒或油燒工藝，制造的氧化鈣，其質(zhì)量為CaO≥89%，活度≥290ml，比國內(nèi)豎窯素?zé)に嚠a(chǎn)的質(zhì)量略好。
有一些關(guān)于制造高活性氧化鈣的專利報導(dǎo)，但都有其特殊要求，如SU998，351使用化學(xué)沉降碳酸鈣，原料制成料漿、添加硫酸鈣-氫氧化鈉作催化劑，用回轉(zhuǎn)窯CaO≥95%，JP昭59-21521僅提及CaO≥96%，未提及煅燒工藝;國際專利-世界84/03691，用催化劑-如堿金屬的碳酸鹽·CaO復(fù)合物熔融顆粒、窯爐的耐火材料表面也用上述熔鹽包復(fù)等等。它們投資大、工藝復(fù)雜、能耗高、工程投資大，不適合我國當(dāng)前國情。
本發(fā)明的目的，就是在能利用我國現(xiàn)有的豎窯設(shè)備的前提下，要找尋一種適合我國國情的改進工藝，制造出高活性氧化鈣，滿足不同行業(yè)對高化學(xué)活性氧化鈣的需要，改變我國氧化鈣工業(yè)生產(chǎn)工藝落后的局面。
本發(fā)明的實施技術(shù)方案是設(shè)計了一種由石灰石和焦炭或煤炭，在豎窯內(nèi)經(jīng)加熱脫羧，生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法-豎窯鹽燒工藝，其特征是，添加氯化鈉作為激發(fā)劑。
上述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉是固體。
上述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉是飽和溶液。
上述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉的添加重量為
石灰石∶氯化鈉＝100∶0.5～2.5。
上述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的煅燒帶加熱脫羧溫度為850～1300℃。
上述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的加熱脫羧時間為2～6h。
經(jīng)實踐驗證，由于氯化鈉的加入，增加了碳酸鈣分解氣壓，有效地降低了碳酸鈣的分解速度和氧化鈣的結(jié)晶速度，消除了煅燒帶內(nèi)局部溫度過高、煅燒時間過長所產(chǎn)生的弊端。產(chǎn)品經(jīng)電子顯微鏡掃描圖像證實，為晶?；ハ嗒毩?、比較有規(guī)則的α型高活性氧化鈣，其結(jié)構(gòu)疏松多孔，CaO≥94.5%，活度≥370ml，優(yōu)于國內(nèi)、外同類窯型生產(chǎn)的高活性氧化鈣的質(zhì)量水平。從而扭轉(zhuǎn)了我國豎窯素?zé)に嚿a(chǎn)的氧化鈣，質(zhì)量不佳、使用面窄的落后局面，填補了國內(nèi)空白。
本發(fā)明提供的豎窯鹽燒工藝生產(chǎn)的高活性氧化鈣，由于其高活性、高質(zhì)量，一躍成為重要的基本化工原料，此種α型高活性氧化鈣，比表面積和表面能均大，用它經(jīng)水化后制得的氫氧化鈣，同樣具有高活性、高純度，廣泛用于漂白粉、漂粉精、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧丙烷、鈣基脂潤滑油、乙炔瓶填料、軟水處理、橡膠和石油化工添加劑及醫(yī)藥生產(chǎn)等。
本發(fā)明工藝提供的高活性氧化鈣，經(jīng)多家漂粉精、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧丙烷、鈣基脂潤滑油、乙炔瓶填料、如軟水處理、橡膠和石油化工添加劑及醫(yī)藥生產(chǎn)廠家使用，對其高活性的質(zhì)量，表示滿意。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有明顯的優(yōu)點
1.能利用現(xiàn)有豎窯設(shè)備，投資省，見效快，激發(fā)劑價廉、易得，適合我國國情;
2.產(chǎn)品質(zhì)量好，活性高，達到并超過同類窯型先進水平;
3.熱耗較回轉(zhuǎn)窯低838kJ/kg。
達到了本發(fā)明的預(yù)期目的。
其工藝流程是
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步闡述實施例一石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑60～90mm;焦炭，發(fā)熱量≥27300kJ/kg，粒徑25～40mm;氯化鈉，工業(yè)規(guī)格。
三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶8.5∶1.0混合，用卷揚機上料，使其均勻分布于豎窯中，用熱電偶測量溫度，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶850～1100℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間6h，卸料，用篩孔10mm的振蕩篩篩分，篩上物即為產(chǎn)品，經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量94.56%，晶粒直徑4.16～5.20μm，活度371.13ml(50g，4mol/L HCl，10分鐘法)。
實施例二石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑60～90mm;焦炭，發(fā)熱量≥27300kJ/kg，粒徑25～40mm;氯化鈉，工業(yè)規(guī)格。
三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶9.5∶1.5混合，用卷揚機上料，使其均勻分布于豎窯中，用熱電偶測量溫度，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶950～1150℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間4h，卸料，用篩孔10mm的振蕩篩篩分，篩上物即為產(chǎn)品，經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量95.87%，晶粒直徑4.10～5.35μm，活度376.27ml(50g，4mol/LHCl，10分鐘法)。
實施例三石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑60～90mm;焦炭，發(fā)熱量≥27300kJ/kg，粒徑25～40mm;氯化鈉，工業(yè)規(guī)格。
三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶9.0∶2.0混合，用卷揚機上料，使其均勻分布于豎窯中，用熱電偶測量溫度，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶1000～1250℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間2h，卸料，用篩孔10mm的振蕩篩篩分，篩上物即為產(chǎn)品，經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量95.87%，晶粒直徑3.12～4.68μm，活度376.27ml(50g，4mol/L HCl，10分鐘法)。
實施例四石灰石，含CaCO3≥97%，粒徑60～90mm;焦炭，發(fā)熱量≥27300kJ/kg，粒徑25～40mm;氯化鈉，工業(yè)規(guī)格，配成飽和溶液。
三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶8.5∶0.5
混合，用卷揚機上料，使其均勻分布于豎窯中，用熱電偶測量溫度，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶850～1100℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間6h，卸料，用篩孔10mm的振蕩篩篩分，篩上物即為產(chǎn)品，經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量94.79%，晶粒直徑4.35～6.96μm，活度372.03ml(50g，4mol/L HCl，10分鐘法)。
實施例五三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶9.5∶2.0不同之處是，氯化鈉配成飽和溶液，自窯頂噴淋加入，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶950～1200℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間4h，其余均同實施例四。
產(chǎn)品經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量96.62%，晶粒直徑4.35～8.70μm，活度379.21ml(50g，4mol/L HCl，10分鐘法)。
實施例六三者重量比是石灰石∶焦炭∶氯化鈉＝100∶10.5∶2.5不同之處是，氯化鈉配成飽和溶液，自窯頂噴淋加入，控制煅燒溫度為，預(yù)熱帶＜350℃，煅燒帶1000～1300℃，冷卻帶＜450℃。脫羧時間2h，其余均同實施例四。
產(chǎn)品經(jīng)檢測，α型氧化鈣含量95.46%，晶粒直徑5.22～9.57μm，活度374.66ml(50g，4mol/L HCl，10分鐘法)。
權(quán)利要求
1.一種由石灰石和焦炭或煤炭，在豎窯內(nèi)經(jīng)加熱脫羧，生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法-豎窯鹽燒工藝，本發(fā)明的特征是，添加氯化鈉作為激發(fā)劑。
2.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉是固體。
3.按照權(quán)利要求1所述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉是飽和溶液。
4.按照權(quán)利要求2或3所述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的激發(fā)劑氯化鈉的添加重量為石灰石∶氯化鈉＝100∶0.5～2.5。
5.按照權(quán)利要求2或3所述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的煅燒帶加熱脫羧溫度為850～1300℃。
6.按照權(quán)利要求2或3所述生產(chǎn)高活性氧化鈣的方法，其特征是所述的加熱脫羧時間為2～6h。
全文摘要
高活性氧化鈣的豎窯鹽燒工藝，其特征是用氯化鈉激發(fā)。配量為石灰石的0.5～2.5％；在850～1300℃煅燒2～6h。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疏松多孔，含a型CaO≥94.5％，活度≥370ml，優(yōu)于國內(nèi)、外同類窯燒制的質(zhì)量水平。水化所得氫氧化鈣亦高活性，廣泛用于漂白粉、漂粉精、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧丙烷、鈣基潤滑脂、乙炔瓶填料、軟水處理、橡膠和石油化工添加劑及醫(yī)藥生產(chǎn)等。填補了國內(nèi)空白。
文檔編號C01F11/06GK1058198SQ9110641
公開日1992年1月29日 申請日期1991年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月14日
發(fā)明者于邦澤, 王漢光, 曹保真, 王樹彬, 謝廷德, 韓美云 申請人:齊魯乙烯無機化工廠