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石灰岩深加工产品、设备与工艺

粉体网  · 公众号  ·  · 2025-03-24 10:50

正文

石灰石深加工是资源高效利用,产业可持续发展的大趋势。尤其是活性氧化钙、大比表氢氧化钙、纳米钙、轻钙等高附加值产品在环保、化工、建材、能源等诸多行业有广泛应用。



此外,近几年石灰产业结构不断向低碳、环保方向优化,低端产能退出与置换趋势愈发明显,原来粗放性加工往精细化方向发展,由散小乱往规模化方向发展已经是行业共识。


01

活性氧化钙




目前,我国石灰行业生产技术参差不齐,仍存在一些落后的石灰生产工艺,整个生产过程基本靠人工完成,生产规模小,产品能耗高,质量差,生产环境脏、乱、差,不仅造成资源的浪费,对生态环境也造成破坏。

相关研究指出,严格控制煅烧时间和温度,避免石灰石煅烧过程中产生生烧、过烧现象,采用气体燃料替代固体燃料,提高入窑原料、气体燃料质量,配合自动化智能燃烧等技术,可以很好把控活性石灰的质量。

杨永和等研究表明,在各种煅烧活性石灰的工艺装备中,采用带竖式预热器和竖式冷却器的回转窑是目前生产活性石灰产品质量最佳、最先进的生产设备,其生产的活性石灰具有活性度高、气孔率高、反应速度快等诸多优点,可广泛应用于钢铁、电石、氧化铝、造纸、有色金属冶炼、化工等行业,为其工业生产提供优质熔剂。


02

大比表氢氧化钙




氢氧化钙是非常重要的化工原料,由于自身的碱性、抗菌作用及对CO 2 、SO 2 的吸附作用等特性可广泛用于建筑、食品、医药、塑料、造纸、石油添加剂等行业,是当前常用的吸附剂与烟气处理材料。


工业上制备氢氧化钙常以生石灰(CaO)为原料,通过干法或湿法工艺获得不同性能的Ca(OH) 2 产品。干法消化工艺是将生石灰投放到消化器中与定量的水相互作用而进行消化反应,此反应为放热反应,随着反应的进行温度逐渐升高,对制备得到的Ca(OH) 2 产品可以起到烘干作用,又因为干法消化时加入的水量较少,所以最后制得的Ca(OH) 2 产品无需脱水烘干处理就可以直接封装销售。干法消化反应过程中组织结构发生变化使Ca(OH) 2 形成质地疏松的粉末,体积增大为原体积的1.5~2.0倍,产物和原料流动性较好,所以干法消化工艺可以在水灰比(水与石灰质量比)较低的条件下实现生石灰的高转化率反应。


近年来针对干法的研究越来越多,超细粉末国家工程研究中心针对比利时Lhoist公司氢氧化钙产品展开研发,2022年大比表氢氧化钙产品工业试生产获得成功,纳米钙基脱硫剂适用于多种工业场景。据了解,大比表氢氧化钙的比表面积通常是40m 2 /g(BET),比标准熟石灰高两倍,孔隙体积通常是0.20cm 3 /g(BJH),而标准熟石灰一般是0.08cm 3 /g。这些特质使该材料可以比标准水合物明显更有效地清除酸性气体。近几年,杨永和主导设计完成落地多个氢氧化钙项目,具备丰富的产品设计、窑炉设计经验。


03

纳米碳酸钙




纳米碳酸钙(Nano⁃CaCO 3 )是指粒径介于1~100nm之间的碳酸钙微颗粒聚集体,粒子超细化导致晶体结构和表面电子结构改变,产生普通粒子不具有的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应。


此外,纳米粒子通常亲水疏油,呈现强极性,在有机介质中难以均匀分散,与基料无结合力,需通过对纳米碳酸钙表面进行改性,消除高表面势能,调节表面亲水性,改善与有机聚合物基料间的润湿性与结合力。纳米技术和表面改性技术增添了新的内涵和功能,极大地提升了碳酸钙应用价值。


在塑料生产中,粒径大于5微米的轻质碳酸钙仅仅起增容增重的作用,0.1~1微米的碳酸钙则有半补强的作用,而粒径小于0.1微米的纳米碳酸钙有明显的补强作用。


表面经过特殊树脂酸木质素处理的纳米碳酸钙,广泛应用于高档胶印油墨体系和高档橡胶体系作为功能性填料,是目前纳米碳酸钙应用中技术含量和附加值比较高的品种,其技术和市场一直为日本和北美等一些厂家所垄断。超细粉末国家工程研究中心研发的半透明油墨钙平均粒径在60nm左右,是树脂型油墨中最普遍使用的产品,它易分散,具有良好的耐磨性,可以改善油墨流动性和流平性等。超细粉末国家工程研究中心研发的透明油墨钙的平均粒径在30nm左右,用于树脂型亮光胶印油墨中,具有高透明、高光泽、卓越的弹性和极好的印刷适用性。







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