一种利用石灰石制备氧化钙方法与流程

    专利2025-03-25  30


    本发明涉及石灰石加工领域,具体为一种利用石灰石制备氧化钙方法。


    背景技术:

    1、氧化钙(cao)是一种用途广泛的无机材料,可用作塑料、橡胶和油漆等的填充剂,用作电石、氢氧化钙等的制造原料,用作污染治理的脱硫剂和脱硝剂,用作冶金行业的造渣剂。

    2、氧化钙主要是通过煅烧天然的石灰石(caco3)来制备的,石灰石完全转化成氧化钙时,失重率约为44%。具体是在回转窑、双膛窑、竖窑等设备中,利用煤或天然气等燃烧放热将石灰石加热到900~1200℃来获得氧化钙的。这种传统的生产氧化钙方法对原料石灰石的粒度是有要求的,粒度过小会增加窑内空气阻力和热量传送,粒度过大会增加石灰石分解成氧化钙的时间,两种情况都降低了窑的生产能力,所以,专利[cn 107619203 a]采用2~9厘米石灰石,回转窑和双膛窑要求石灰石粒度介于1.5~8厘米,而小于1.5厘米的石灰石为废渣,供给水泥厂用或做为路桥建设的瓜子石用,售价约每吨20元[耐火与石灰,2017,42(04):13],经济价值很低。虽然石灰石是天然原料,但它也属于不可再生的资源,为了充分挖掘石灰石的经济价值,有必要开发可以将小粒度石灰石转化成氧化钙的方法。

    3、考虑到石灰石的煅烧温度越高,不仅消耗的燃料越多、产生的二氧化碳排放量大,而且对炉体材料的要求也高,因此,开发石灰石低温煅烧技术是有利于提高氧化钙生产过程的经济性;为此本发明提供一种利用石灰石制备氧化钙方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种利用石灰石制备氧化钙方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种利用石灰石制备氧化钙方法,包括以下步骤:

    4、s1、选择小颗粒石灰石与硝酸钙混合后,先在马弗炉中进行升温煅烧,硝酸钙被加热分解用于制取新的硝酸钙;

    5、s2、再次升温至800℃,并继续煅烧,直至小颗粒石灰石全部转化成氧化钙,停止煅烧,待温度降至室温,取出产品氧化钙;

    6、在步骤s2之后还有步骤s3、s4和s5,用于制备硝酸钙;

    7、s3、所述步骤s1中硝酸钙煅烧分解获得氧化钙和氧化氮气体,并用水吸收逸出的氧化氮气体制得硝酸溶液;

    8、s4、用所述步骤s3中的硝酸溶液浸泡小颗粒石灰石得到硝酸钙,

    9、s5、所述步骤s4中硝酸钙与小颗粒石灰石混合进行新一轮的氧化钙制备。

    10、进一步的,所述步骤s1中温度为150℃-700℃,优选200℃-600℃。

    11、进一步的,所述步骤s1中煅烧时间为1小时。

    12、进一步的,所述步骤s1中石灰石与硝酸钙的质量比为5%-60%,优选10%-50%。

    13、进一步的,所述步骤s1中小颗粒石灰石粒度小于等于1.5厘米。

    14、进一步的,所述步骤s2中煅烧时间为4小时-22小时,优选5-20小时。

    15、进一步的,所述步骤s3中氧化氮气体,还可以从石灰窑氧化氮排放源进行回收。

    16、进一步的,所述步骤s3和s4中小颗粒石灰石均是未使用的,粒度小于等于1.5厘米。

    17、进一步的,所述步骤s3中氧化氮气体与水的摩尔比为1∶7-1∶10。

    18、进一步的,所述步骤s4中硝酸溶液与小颗粒石灰石的质量比为1∶0.26-1∶0.17。

    19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    20、一、本发明通过将生产原料,即粒度小于等于1.5厘米的小颗粒石灰石和硝酸钙一起加热,使得小颗粒石灰石在800℃时即可全部转化成氧化钙,解决了传统的回转窑、双膛窑、竖窑等不能利用小粒度石灰石作为氧化钙生产原料,以及它们的工作温度高的缺陷。

    21、二、通过小颗粒石灰石和硝酸钙的合理搭配质量比,大大降低了煅烧时间,提高了生产效率。

    22、三、将煅烧温度分成两段进行,可以让氧化氮和二氧化碳分别从煅烧炉中逸出,保证了两种气体的纯度,便于水吸收氧化氮,减少了污染气体的排放,提供了一个良好的生产环境。

    23、四、利用水吸收氧化氮制备硝酸溶液,并通过硝酸溶液浸泡小颗粒石灰石制得硝酸钙,通过污染气体的再利用制备硝酸钙,实现了生产原料的循环制备,降低了生产成本,提高了经济效益;同时氧化氮还可以从传统石灰窑等氧化氮排放源回收,非常环保,大大减少了污染气体的排放。



    技术特征:

    1.一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s1中温度为150℃-700℃。

    3.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s1中煅烧时间为1小时。

    4.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s1中石灰石与硝酸钙的质量比为5%-60%。

    5.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s1中小颗粒石灰石粒度小于等于1.5厘米。

    6.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s2中煅烧时间为4小时-22小时。

    7.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s3中氧化氮气体,还可以从石灰窑氧化氮排放源进行回收。

    8.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s3和s4中小颗粒石灰石均是未使用的,粒度小于等于1.5厘米。

    9.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s3中氧化氮气体与水的摩尔比为1:7-1:10。

    10.根据权利要求1所述的一种利用石灰石制备氧化钙方法,其特征在于:所述步骤s4中硝酸溶液与小颗粒石灰石的质量比为:1:0.26-1:0.17。


    技术总结
    本发明公开了一种利用石灰石制备氧化钙方法,包括以下步骤:S1、选择小颗粒石灰石与硝酸钙混合后,先在马弗炉中进行升温煅烧,硝酸钙被加热分解用于制取新的硝酸钙;S2、再次升温至800℃,并继续煅烧,直至小颗粒石灰石全部转化成氧化钙,停止煅烧,待温度降至室温,取出产品氧化钙;在步骤S2之后还有步骤S3、S4和S5,用于制备硝酸钙;S3、所述步骤S1中硝酸钙煅烧分解获得氧化钙和氧化氮气体,并用水吸收逸出的氧化氮气体制得硝酸溶液;S4、用所述步骤S3中的硝酸溶液浸泡小颗粒石灰石得到硝酸钙,S5、所述步骤S4中硝酸钙与小颗粒石灰石混合进行新一轮的氧化钙制备。

    技术研发人员:宁文生,虞畅,虞炳泉,霍超,杨霞珍,姜琪,王奇
    受保护的技术使用者:湖州浙宝钙业科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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