原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料(木材)分层铺放,引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短,用回转窑生产石灰仅需2~4小时,比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备,燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。
凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。
将主要成分为碳酸钙的天然岩石,在适当温度下煅烧,排除分解出的二氧化碳后,所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰,又称生石灰。
在实际生产中,为加快分解,煅烧温度常提高到1000~1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因,石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解,使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实,表面常包覆一层熔融物,熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁(MgCO3),因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO),根据氧化镁含量的多少,生石灰分为钙质石灰(MgO≤5%)和镁质石灰(MgO>5%)。
深度加工
(1)碳化法:将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成份为氧化钙) 和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成份为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。
(2)纯碱(Na2CO3)氯化钙法:在纯碱水溶液中加入氯化钙,即可生成碳酸钙沉淀。
(3)苛化碱法:在生产烧碱(NaOH) 过程中,可得到副产品轻质碳酸钙。在纯碱水溶液中加入消石灰即可生成碳酸钙沉淀,并同时得到烧碱水溶液,后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。
(4)联钙法:用盐酸处理消石灰得到氯化钙溶液,氯化钙溶液在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化便得到碳酸钙沉淀。
(5)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氯化钙氨水溶液,然后用二氧化碳对其进行碳化便得到碳酸钙沉淀。
石灰的保水性、可塑性好,工程上常被用来改善砂浆的保水性,以克服水泥砂浆保水性差的缺点。石灰凝结硬化速度慢、强度低、耐水性差。石灰的干燥收缩大,因此除粉刷以外,不宜单使用。
生石灰块及生石灰粉须在干燥条件下运输和贮存,且不宜存放太久。长期存放时应在密闭条件下,且应防潮、防水。
注意事项
可燃性特征:遇水放热;其热可使有机物燃烧;大气污染物之一;与醇的混合物加热可燃烧。
石灰能刺激黏膜,引起喷嚏,特别是能使脂肪皂化,由皮肤吸收水分、溶解蛋白质、刺激及腐蚀组织;对眼黏膜作用强烈;能使口腔和鼻黏膜出现浅表的溃疡,有时可出现鼻中膈穿孔,深呼吸道患病;吸入石灰粉尘可能引起肺炎。
中毒处理方法:
1、皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,先用植物油或矿物油清洗,用大量流动清水冲洗,就医;
2、眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,就医;
3、吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医;
4、食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清,就医;
环保石灰窑炉体结构。石灰窑竖窑底座为钢筋混凝土框架钢结构外壳,环保石灰窑窑体平均内径3150mm,高1800mm,有效容积为146m3;整体由内向外依次由高铝砖、保温层、高铝砖和钢外壳。设备部分:上部料斗,机械装料,环形沉降室,下部卸料机和炉蓖子。通风设备为负压燃烧。
环保设备主要有:(1)旋风水膜除尘塔;(2)湍球脱硫塔;(3)循环水系统。
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