一种制备碳酸盐胶凝材料的设备制造技术

一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，包括反应压力容器和CO

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳酸盐胶凝材料的设备
本技术属于胶凝材料制造
，具体涉及一种制备碳酸盐胶凝材料的设备。
技术介绍
目前广泛应用的硅酸盐胶凝材料、硫铝酸钙胶凝材料、硫铁酸钙胶凝材料、氟铝酸钙胶凝材料、硫铝酸锶钡胶凝材料的制备都是采用“两磨一烧”工艺装备，即生料粉磨、高温煅烧成熟料、熟料粉磨制水泥类胶凝材料的工艺装备，这些以石灰石或电石渣（主要成分为氢氧化钙）为原料制造胶凝的工艺过程都不可或缺的需要经过高温煅烧、高温热化学反应的工艺过程，因此，水泥类无机胶凝材料生产企业被称之为“高污染、高能耗企业”。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是：克服以上不足，提供一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，该设备可适应当前二氧化碳捕集减排政策环境，可实现二氧化碳的减排，且无高温窑炉烟气污染。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，包括反应压力容器和CO2供应装置，所述CO2供应装置与反应压力容器相连。所述CO2供应装置用于向反应压力容器供应二氧化碳，同时保持反应压力容器内的压力。所述设备的工作原理为：将石灰石浆料（或其他富含碳酸钙、氢氧化钙的浆料，如电石渣、石灰等的浆料）加入反应压力容器内，然后采用CO2供应装置通入压力反应器内，浆料中溶解的二氧化碳呈超饱和状态，此时，浆料中含钙颗粒将直接反应转化为易溶于水的酸式碳酸盐Ca(HCO3)2（原理如反应式I和II所示），而浆料中难溶或不溶的硅、铝和铁等的杂质化合物成为固体沉淀物，形成含固体杂质的碳酸盐胶凝材料。该碳酸盐胶凝材料可制备利用，主要是由于Ca(HCO3)2在常压下不稳定，易分解成为具有良好的胶结强度（最高抗压强度可达80MPa）的无定形碳酸钙的特点（如反应式III所示），使其可直接用作建材制品、路基固化或尾砂松软土地固化或矿井回填固化等的胶结材料或者无机材料的粘接或修复用的胶凝材料。反应式ICaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2反应式IICa(OH)2+2CO2＝Ca(HCO3)2反应式IIICa(HCO3)2＝CaCO3↓+CO2↑+H2O优选的，所述设备还包括用于调节反应压力容器温度或分别调节反应压力容器与CO2供应装置两者温度的调温装置。更为优选的，所述调温装置为制冷装置，所述调温装置与反应压力容器相连。所述调温装置，用于控制反应压力容器的温度为-10~25℃，使得浆料中的碳酸钙和/或氢氧化钙更易转化为碳酸氢钙，生成胶凝材料。优选的，所述设备还包括调浆装置和水计量装置，所述调浆装置分别与反应压力容器和水计量装置相连。所述调浆装置可以石灰粉、石灰石粉或/和电渣石粉等富含碳酸钙和/或氢氧化钙的微细颗粒物料为原料，将其与水计量装置供应的水调和成加入反应压力容器的浆料。优选的，所述设备还包括添加剂供给装置，所述添加剂供给装置与反应压力容器相连。所述添加剂供给装置用于将添加剂送入反应釜。优选的，所述设备还包括与反应压力容器的出料口相连的渣液保压分离装置。所述渣液保压分离装置将反应压力容器排出的含固杂质碳酸盐胶凝材料进行保压分离，分离为固体残渣和净化的碳酸盐胶凝材料。优选的，所述设备还包括制粉装置或磨浆装置，所述制粉装置或磨浆装置与调浆装置相连。更为优选的，所述制粉装置选自球磨机、立磨、雷蒙磨和其它粉磨装置中的至少一种。所述磨浆装置选自球磨机齿磨机和其它磨浆装置中的一种。所述制粉装置用于将石灰石和/或电石渣制成粉料，磨浆装置用于将石灰石和/或石灰和/或电石渣等制成浆料，然后输送至调浆装置，以便于采用石灰石、石灰和电石渣等材料直接作为原料，所述制粉装置制成的粉料和/或磨浆装置制成的浆料也可直接加入反应压力容器中作为制造碳酸盐胶凝材料的原料。优选的，所述反应压力容器为压力反应釜。优选的，所述二氧化碳供应装置为二氧化碳贮存和计量泵阀，或CO2烟气捕集/收集、冷却和加压供给装置。所述二氧化碳供应装置为二氧化碳贮存和计量供给泵阀时，该设备适用于二氧化碳烟气来源中二氧化碳纯度较高的情况，例如直接购买的二氧化碳气瓶、经CO2捕集或膜分离的二氧化碳；所述二氧化碳供应装置为CO2烟气捕集/收集、冷却和加压供给装置时，适用于直接与高二氧化碳排放工程或结合CO2烟气捕集或收集工程，直接捕集烟气中的CO2或收集含CO2的废气，然后经冷却和加压后通入反应釜，用于提供压力反应釜中的超饱和二氧化碳。本技术的有益效果在于：（1）利用本技术的设备可以石灰石、石灰渣和电石渣等富含碳酸钙或氢氧化钙的固体材料或粉剂为原料，仅通过向所述材料的浆料中通入大量二氧化碳，即可将其中的钙盐转化为可溶的酸式碳酸盐，生产得到碳酸盐胶凝材料；上述生产过程中无高温煅烧步骤、节能减排、结构简单，还可与高二氧化碳排放工程或碳捕集/收集减排工程结合，就地组装生产，既可解决二氧化碳的排放问题，又可利用其制备碳酸盐胶凝材料；（2）利用本技术的设备制备的碳酸盐胶凝材料中，主要含有酸式碳酸盐Ca(HCO3)2，其在常压下不稳定，易分解成具有良好粘接强度（最高抗压强度可达80MPa）的无定形CaCO3，可直接采用该胶凝材料作为建材制品、或路基固化或尾砂松软土地固化或矿井回填固化等用的胶结材料，或无机材料的粘接或修复用胶凝材料；同时，本技术的优选方案中，还包括渣液保压分离装置可分离出其中的固体杂质，获得净化的碳酸盐胶凝材料或供制取碳酸氢钙产品。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例2的结构示意图；图3是本专利技术实施例3的结构示意图；图4是本专利技术实施例4的结构示意图。图中，1-反应压力容器、2-CO2供应装置、3-调温装置、4-调浆装置、5-水计量供给装置、6-添加剂供给装置、7-渣液保压分离装置、8-磨浆装置。具体实施方式以下结合实施例和附图对本技术进行进一步的说明。实施例1如图1所示，本实施例包括压力反应容器1、CO2供应装置2、调温装置3，所述的CO2供应装置2与反应压力容器1以管道相连，所述反应压力容器1为压力反应釜，用于提供压力反应釜中固体钙液化所需的超饱和CO2，所述调温装置3与压力反应釜相连，用于调节压力反应釜内的温度为-10℃～25℃；压力反应釜1内浆料中的钙液化得到的碳酸盐胶凝材料可直接使用。上述设备的工作过程是：将制取碳酸盐胶凝材料的固体原料（石灰石/石灰/电石渣等）粉料和水、或浆料直接加入压力反应釡中，然后，以CO2供应装置将CO2压入压力反应釜中，以调温装置调整控制压力反应釜中的温度，含钙物料于超饱和CO2溶液中反应液化为碳酸氢钙溶液，即制成可直接应用的碳酸盐胶凝材料。实施例2如图2所示，本实施例包括反应压力容器1、CO2供应装置2、调温装置3、调浆装置4、水计量供给装置5、磨浆装置8，所述反应压力容器为压力反应釜，所述的水计量供给装置5分别与磨浆装置8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，其特征在于，包括反应压力容器、CO

【技术特征摘要】
1.一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，其特征在于，包括反应压力容器、CO2供应装置、用于调节反应压力容器温度或分别调节反应压力容器与CO2供应装置两者温度的调温装置、调浆装置和水计量装置，所述CO2供应装置与反应压力容器相连，所述调浆装置分别与反应压力容器和水计量装置相连，所述调温装置为制冷装置。


2.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述设备还包括添加剂供给装置，所述添加剂供给装置与反应压力容器相连。


3.根据权利要求1所述设备，其特征在于，所述设备还包括与反应压力容器的出料口相连的渣液保压分离装置。


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【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43