方解石制取高活性石灰的方法及其产物的综合应用的制作方法 : [0002]方解石是一种碳酸钙矿物:是天然碳酸钙中最常见的。它的主要成分:Ca(钙)，C(碳)，0(氧)三种元素:化学式为CaC03，分子量100.09，组成为:Ca0:56.03%，C02:43.97%，硬度:0，比重 2.5-2.8。热分解温度在 850_980°C之间，CaC03—高温一Ca0+C02，分解为氧化钙及二氧化碳气体。方解石具有十分重要的用途，是冶金、水泥、塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、造纸、合成纤维等多种工业的重要原料，方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。 [0003]目前热分解生产方解石(或石灰石)获得高活性石灰(氧化钙)的方法有土窑煅烧、工业炉煅烧两大类。第一类比较落后不再赘述。第二类工业炉煅烧又细分为燃气(煤粉+煤气)煅烧和工业电炉煅烧，是近年普遍采用的方法。其两种工艺上都是生产氧化钙CaO，没有附带产品产出，虽可大型生产，但缺点是产品单一，产品污染多，空气污染大、石灰活性度不高。工业电炉煅烧单一生产氧化钙CaO成本高。
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[0004]本发明解决现有技术的上述问题，提供一种方解石制取高活性石灰的方法，还涉及制取石灰的同时制备固体二氧化碳的方法及及其产物的综合应用。
[0005]方解石制取高活性石灰的方法，包括如下步骤:
[0006]A、将方解石破碎磨细至20— 300目的粉料；
[0007]B、将粉料连续不断地导入真空电阻炉位于炉膛内、水平设置的真空炉胆内，炉胆内真空压力控制在100?300Pa范围内，炉膛煅烧温度在800?1150°C范围；
[0008]C、被煅烧熟透的石灰连续不断地从真空电阻炉流出并流入产品桶，经快速冷却至常温后，即可称重包装为石灰成品。
[0009]上述步骤B中，真空炉胆为长的中空圆柱体，所述真空炉胆相对于炉膛沿纵向轴旋转，所述真空炉胆与水平面呈倾斜设置，所述真空炉胆的粉料导入端高于导出端。所述真空炉胆的倾斜度为10到45度。
[0010]上述步骤B中，所述真空炉胆的粉料导入端和导出端也为中空圆柱体，两端直径小于真空炉胆，所述粉料导入端和导出端内固定其叶片紧贴中空圆柱内壁的旋转叶片。
[0011]上述步骤B中，粉料进入真空炉胆被煅烧的时间为5 - 60秒。
[0012]上述步骤B中，炉膛内的温度是均匀的。
[0013]上述步骤B中，将形成真空炉胆真空的真空机组的排气管接入制取固体二氧化碳机器的吸气入口，可制得固体二氧化碳(干冰)产品
[0014]将上述步骤C制备的石灰粉和硅铁粉按3:1的比例进行充分混合均匀后，将这种混合均匀后的物料导入真空蒸馏炉内进行真空热还原，物料经置换、还原、汽化后产生钙蒸气，将钙蒸气导入冷却器经冷凝后，即制得金属钙99%，最后的炉渣是硅酸钙产品。
[0015]技术效果:
[0016]本发明由于将方解石粉碎后连续输入控制好其分解温度的真空炉胆中进行煅烧，炉胆旋转，叶片则均匀、连续、翻转、推进粉料，在真空炉内能保证加热的温度完全一致，这样，不存在物料与电热元件或其他加热部件接触而产生物料局部过热的现象，因此不会造成生烧或过烧，加热均匀就使得制得的产品石灰成为高活性石灰，其活性度为380?450mL(国标特级石灰的活性度为360mL)，同时在真空环境下煅烧，无污染，解决了土法煅烧石灰受燃料或炉气污染的问题，得出的石灰产品白度高。
[0017]还具有的其他优点是:
[0018]1、进料多少和温度高低，可由转速保证粉料均匀受热和受热时间，因此本发明解决了石灰活性度与方解石分解速度之间的矛盾，2、可大型产业化。3、如果万一停电或不用电，可由(煤粉+煤气)在炉膛和炉胆之间煅烧，炉胆内产品不受影响，解决地方的能源限制。4、实现用电脑控制转速、温度即可完成自动化。因为控制了转速也就控制了进料的多少。5、可制出高品质的活性石灰(氧化钙)和收取C02气体后，可使产品升级利用。制得石灰(氧化钙)后，将石灰粉和硅铁粉按3:1的比例进行充分混合均匀后，将这种混合均匀后的物料导入真空蒸馏炉内进行真空热还原。物料经置换、还原、汽化后产生钙蒸气，将钙蒸气导入冷却器经冷凝后，即制得金属钙(钙)99%，最后的炉渣是硅酸钙(CaSi03)产品，市场价2000— 3500元/吨。本发明方法用石灰(氧化钙)进一步制取金属钙，大大提高了产品的附加值，经济效益显著。6、真空制取氧化钙、固体二氧化碳、金属钙的工艺过程，都是在真空状态(全密闭)工况条件下进行的。所用冷却水循环使用，废气回收为干冰，产生的炉渣是硅酸钙(CaSi03)。用途:适用于钢铁、石化、陶瓷、玻璃、水泥，外墙保温等及各种炉窑的保温，及电力、机械、电子、造船等行业的保温隔热。7、从块状方解石(或石灰石)到制得金属钙的全过程也无粉尘飞扬。所以，工艺过程不产生废气、废水、废渣，达到零排放，对环境无影响，完全可以做到清洁生产，是理想的环保型工艺技术。




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[0019]附图1是本发明电阻真空炉的结构示意图。
[0020]1、真空电阻炉；2、炉膛；3、真空炉胆；4、旋转叶片；5、粉料进料口 ；6、石灰出料口7、产品桶螺旋抽料器是什么8、石灰进料口，9、粉料导入端10、粉料导出端；11、螺旋推进器；12、螺旋抽料器；13、二氧化碳出料口 ；14、炉胆旋转叶片。


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[0021]参见附图1:将方解石破碎磨细至20— 300目的粉料；将粉料连续不断地通过进料口 5导入真空电阻炉I位于炉膛2内、倾斜设置的真空炉胆3内，真空炉胆3为长的中空圆柱体，所述真空炉胆3相对于炉膛2沿水平纵向轴旋转，所述真空炉胆与水平面呈倾斜设置，所述真空炉胆的粉料导入端9高于导出端10。所述真空炉胆的倾斜度为10到45度。真空炉胆3的粉料导入端和导出端也为中空圆柱体，两端直径小于真空炉胆，所述粉料导入端9和导出端10内固定其叶片紧贴中空圆柱内壁的旋转叶片4，炉胆3内具有炉胆旋转叶片14，旋转叶片4随其转轴旋转，从进料口 8加入的粉料在粉料导入端9被旋转叶片挤入炉胆3内，炉胆随即均匀旋转，倾斜的炉胆加上其内炉胆旋转叶片14的作用，均匀、连续、翻转、推进粉料。在炉膛2内的温度是均匀的情况下保证炉胆3内的温度均匀。炉胆3内真空压力控制在100?300Pa范围内，炉膛2煅烧温度在800?1150°C范围，粉料进入真空炉胆被煅烧的时间为5 - 60秒；被煅烧熟透的石灰连续不断地通过出料口 6流出电阻真空炉I内并流入产品桶7，经快速冷却至常温后，即可称重包装为石灰成品。
[0022]将形成真空炉胆真空的真空机组的排气管接入制取固体二氧化碳机器的吸气入口，可制得固体二氧化碳(干冰)产品。
[0023]将上述步骤制备的石灰粉和硅铁粉按3:1的比例进行充分混合均匀后，将这种混合均匀后的物料导入真空蒸馏炉内进行真空热还原，物料经置换、还原、汽化后产生钙蒸气，将钙蒸气导入冷却器经冷凝后，即制得金属钙99%，最后的炉渣是硅酸钙产品。
[0024]这种方解石热分解温度在819— 832°C之间，其热分解条件如下:CaC03 ==高温==Ca0+C02丨分解为氧化钙及二氧化碳气体。
[0025]根据上述方解石的热分解条件和分解温度的特点，只要控制好温度段，即在SOO0C—1150°C之间进行作业，就能够在950°C以下获得氧化钙(石灰)。方解石热分解过程产生的44%的二氧化碳，经过专用设备可制取气体二氧化碳或固体二氧化碳(干冰)。
[0026]本发明是目前国内外领先地位的一种电阻真空炉通过旋转真空炉胆煅烧方解石提取高活性石灰、干冰和金属钙等。电阻真空旋转煅烧炉煅烧方解石提取以上产品的优点是:把原料投放到从进料到出产品、出渣整个系统都是在真空状态的连续真空炉中，根据元素的不同持性严格控制温度和真空度，经过真空汽化升华而得所需产品；工艺过程需水冷却，但冷却水不与物料接触，不受污染，无毒性；炉渣为铝酸钙，无毒性，可作制水泥添加剂。显然，该工艺技术可将原料综合回收利用。其工艺特点是:工艺流程短；原料廉价易得；能耗和成本低；经济效益高；无污染(无废水、废气、废渣排放)。属新型理想的环保型工艺技术，工艺过程没有重金属有害元素排放，无污染。
[0027]石灰(氧化钙):石灰的主要成分是氧化钙，它用于建材，冶金，农药，造纸，食品，化工，净水等方面。根据近几年氧化钙市场动态，本项目产品的销售主要定位在冶金、化工、造纸行业。目前国内氧化钙工业无论是产量还是质量都不满足日益增长的市场需求，每年所需的高品质氧化钙几乎全依赖进口，高活性氧化钙市场的前景将越来越广阔。
[0028]固体二氧化碳(干冰):干冰在工业行业的应用范围:(I)干冰在工业模具:轮胎模具、橡胶模具、聚氨酯模、聚已烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金压铸模、铸造用就芯盒、冷芯盒，可清除余树脂、失效脱膜层、炭化膜剂、油污、打通排气孔，清洗后模具光亮如新；(2)干冰在石油化工:清洗主风机、气压机、烟机、汽轮机、鼓风机等设备及各式加热炉、反应器等结焦结炭的清除。(3)干冰在食品制药:可以成功去除烤箱中烘烤的残渣、胶状物质和油污以及未烘烤前的生鲜制品混合物。(4)干冰在印刷工业:清除油墨很困难，齿轮和导轨上的积墨会导致低劣的印刷质量。(5)干冰在电力行业:可对电力锅炉、凝汽器、各类换热器进行清洗；可直接对室内外变压器、绝缘器、配电柜及电线、电缆进行带电载负荷(37KV以下)清洗:发电机、电动机、转子、定子等部件无破损清洗；汽轮机、透平上叶轮、叶片等部件锈垢、烃类和粘着粉末清洗:不需拆下桨叶，省去重新调校桨叶的动平衡。(6)干冰在汽车工业:清洗门皮、蓬顶、车厢、车底油污等无水溃，不会引致水污染；汽车化油器清洗及汽车表面除漆等；清除引肇积碳。(7)干冰在电子工业:清洁机器人、自动化设备的内部油脂、污垢；集成电路板、焊后焊药、污染涂层、树脂、溶剂性涂覆、保护层以及印刷电路板上光敏抗腐蚀剂等清除。(8)干冰在航空航天:导弹、飞机喷漆和总装的前置工序；复合模具、特殊飞行器的除漆；引肇积碳清洗:维修清洗(特别是起落架一轮仓区)；飞机外壳的除漆；喷气发动机转换系统。可直接在机体工作，节省时间。(9)干冰在船舶业；船壳体；海水吸入阀；海水冷凝器和换势器；机房、机械及电器设备等，比一般用高压水射流清先更干净。(10)干冰在核工业的应用范围:核工业设备的清洗若采用水、喷砂或化学净化剂等传统清洗方法，水、喷砂或化学净化剂等介质同时也被放射性元素污染；处理被二次污染的这些介质需要时间和资金等等。根据上述干冰的用途之广泛，显然，该产品是不愁销路的。