一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及氢氧化钙生产领域，尤其涉及一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺。通过粗制氧化钙、过滤、制备石灰乳、烘干四步处理，得到纯度高、粒径高度可控、稳定性强的氢氧化钙，且氢氧化钙的活性高，工艺便捷，实际操作可行性强，适宜批量生产。适宜批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺


[0001]本专利技术涉及氢氧化钙生产领域，尤其涉及一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺。

技术介绍

[0002]氢氧化钙是非常重要的化工原料，多用于建筑、塑料、造纸、医药等相关行业，还是制备碳酸钙的主要原料。现有的氢氧化钙主要通过干法生产(正压/负压)或湿法生产。
[0003]现有技术中，授权公告号为CN105541136B的专利申请文件，公开了一种氢氧化钙生产工艺及系统，采用多级消化和过滤的步骤去除原料中含有的杂质，得到纯度较高的氢氧化钙，且具有较高的原材料转化率，但是其产物粒径大小不稳定。
[0004]授权公告号为CN112174179B的专利文件，公开了一种高反应活性纳米氢氧化钙粉体的工业化制备方法，采用半干法工艺，添加了少量添加剂辅助，得到了纳米氢氧化钙粉体，不仅步骤繁琐，添加剂和有机溶剂的加入还可能会产生废液，增加生产成本。
[0005]干法制备氢氧化钙虽然耗水少、转化率高，但是其比表面积小，产物粒径不均匀且稳定性低，还会影响后续碳酸钙的质量。因此，需要开发一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺，能够得到粒径高度可控、稳定性强的氢氧化钙，且其纯度高，工艺便捷。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术第一方面，提供了一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺，具体步骤包括：
[0007]S1、粗制氧化钙：选取灰岩原料，将其破碎煅烧后即得；
[0008]S2、过滤：将步骤S1中制得的原料通过过滤网，得到粉末一；/>[0009]S3、制备石灰乳：将步骤S2中的粉末一与消化水加入消化器中搅拌一段时间；
[0010]S4、烘干：将步骤S3中的产物除渣后烘干，即得。
[0011]进一步的，所述灰岩原料为黄龙灰岩、石炭灰岩、三叠系灰岩、奥陶系灰岩、志留灰岩中的一种或多种；更进一步的，为黄龙灰岩。
[0012]进一步的，步骤S1的具体方式为：选取灰岩原料，将其放入破碎机中破碎后，放入焚烧炉中，在1100
‑
1400℃下煅烧2
‑
6h后即得。
[0013]进一步的，所述过滤网的网孔直径为1
‑
30mm；更进一步的，为20mm。
[0014]申请人意外发现，选用直径为1
‑
30mm的过滤网将步骤S1中制得的原料过滤，过滤后的粉末一制备出的氢氧化钙不仅具有粒径较细，且粒径均匀且可控。这可能是由于粒径小的粉末比表面积大，与消化水的接触面大，能加快消化反应的进行，同时反应的过程中放出大量的热量，在促进反应速率的同时，还促进了生成的氢氧化钙在体系中的扩散，加快了氢氧化钙晶核形成的同时，还减缓了氢氧化钙晶核的生长速率，使得制备出的石灰乳分散性高，粒径均匀且粒径较小，粒径过小则粉末容易团聚，反而会影响反应速率和转化率。但是只是控制粉末一的粒径对氢氧化钙的粒径控制有限，且无法提高产物的纯度。
[0015]进一步的，所述消化水的水温为35
‑
70℃；更进一步的，为55℃。
[0016]申请人意外发现，选用35
‑
70℃的消化水进行消化反应，能够进一步提高反应速率，增大生成的氢氧化钙的比表面积的同时，还能增加产物的纯度。这可能是由于温度越高，反应速率越快，氢氧化钙在单位时间内增加量快，容易在体系中达到过饱和，有利于晶体成核，形成比表面积较大、纯度较高的氢氧化钙晶体。此外，水温过高的同时还能够缩短消化时间，提高生产效率，降低成本。但是消化水温度过高，加上反应放出的热量不仅会使得反应器内温度骤升，使得体系中水蒸发，增加体系黏度，影响反应过程中的物质扩散，从而影响产物的纯度和转化率，而且大量的水蒸气会使得反应器内的压力过高，影响反应器的稳定性和安全性。但是调节消化水的温度对产物纯度的提高有限。
[0017]进一步的，所述消化水与粉末一的重量比为(1
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5)：1；更进一步的，为7：2。
[0018]申请人意外发现，选用重量比为(1
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5)：1的消化水与粉末一，且消化水的水温为35
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70℃，过滤粉末一的网孔直径为1
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30mm，制备出的氢氧化钙不仅纯度高，还具有较小的粒径，且粒径均匀的同时可控性大。这可能是由于消化水不仅能与粉末一中的生石灰反应，体系温度过高时还能蒸发吸收反应放出的热量，维持体系中的温度。高组分的消化水会加快反应速率，完全渗透过滤后的粉末一与其充分反应，摩尔体积较大的氢氧化钙在反应中体积膨胀破裂，形成体积小、粒径小且纯度高的氢氧化钙。但是当消化水含量过高时，一方面会影响热量在体系内的传递，会抑制晶体的生长过程，使得氢氧化钙晶体无法发育完全，影响产品的转化率和纯度，另一方面过量的水会留在体系中，生成的氢氧化钙会相互粘结在一起导致其粒径增大且不可控，过多的粘结物还会影响搅拌器的正常运行，严重则会导致设备损坏。而较少的消化水则会导致反应时蒸发剧烈，则参与消化反应的水量减少，影响转化率和产物纯度。
[0019]进一步的，所述步骤S3的搅拌时间为10
‑
35min；更进一步的，为15min。
[0020]进一步的，所述步骤S3的搅拌速率为600
‑
800rpm；更进一步的，为700rpm。
[0021]申请人意外发现，当步骤S3中的搅拌时间为10
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35min，且搅拌速率为600
‑
800rpm时，能进一步控制制备的氢氧化钙的粒径。这可能是由于合适的搅拌时间和搅拌速率，一方面能够让水分尽快扩散到每个石灰颗粒表面，使得每个生石灰颗粒含水量均衡，另一方面能够剥离粉末一表面形成的氢氧化钙，减小产物粒径。过小的搅拌时间和搅拌速率，无法完全生成氢氧化钙晶体，影响产物纯度，而过长的搅拌时间则会使得产物结构发生变形，产生熟化现象，从而降低氢氧化钙的比表面积。
[0022]进一步的，所述步骤S4中的除渣方法为：将步骤S3中的产物经重力沉降初步分离，得到溶液一，选用除渣设备对溶液一进行处理即可。
[0023]进一步的，所述除渣设备为高频振动除渣器、旋流除渣器、螺旋分级机中的一种；更进一步的，为高频振动除渣器。
[0024]有益效果：
[0025]1、通过选用直径为1
‑
30mm的过滤网将步骤S1中制得的原料过滤，过滤后的粉末一制备出的氢氧化钙不仅具有粒径较细，且粒径均匀且可控。
[0026]2、通过选用35
‑
70℃的消化水进行消化反应，能够进一步提高反应速率，增大生成的氢氧化钙的比表面积的同时，还能增加产物的纯度。
[0027]3、通过选用重量比为(1
‑
5)：1的消化水与粉末一，且消化水的水温为35
‑
70℃，过
滤粉末一的网孔直径为1
‑
30mm，制备出的氢氧化钙不仅纯度高，还具有较小的粒径，且粒径均匀的同时可控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，具体步骤包括：S1、粗制氧化钙：选取灰岩原料，将其破碎煅烧后即得；S2、过滤：将步骤S1中制得的原料通过过滤网，得到粉末一；S3、制备石灰乳：将步骤S2中的粉末一与消化水加入消化器中搅拌一段时间；S4、烘干：将步骤S3中的产物除渣后烘干，即得；所述过滤网的网孔直径为1
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30mm；所述消化水的水温为35
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70℃；所述消化水与粉末一的重量比为(1
‑
5)：1；所述步骤S3的搅拌时间为10
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35min；所述步骤S3的搅拌速率为600
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800rpm。2.根据权利要求1所述的一种粒径高度可控的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，所述步骤S1的具体实施方式为：选取灰岩原料，将其放入破碎机中破碎后，放入焚烧炉中，在1100
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1400℃下煅烧2
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6h后即得。3.根据权利要求1或2所述的一种粒径高度可控的氢氧化钙生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇星，马元海，铁有录，于阳辉，严建强，王怀礼，马海风，黄兰，
申请(专利权)人：苏州科大岩土工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：