【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无水氯化钙的制备方法，具体涉及一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，属于化工冶金。
技术介绍
1、碳酸钙焙烧生产无水氯化钙常用的焙烧添加剂是氯化铵。氯化铵是一种化工产品，我国的氯化铵90％以上来源于联碱法生产纯碱过程，它是氯化钠碳铵分解沉淀碳酸氢钠的副产物。其主要用于化肥、电池、湿法冶金、食品、医药等领域。氯化铵的主要市场集中在农业方面，其中有95％以上作氮肥使用。然而，对作物来说，氯离子只是其必需的一种微量养分，过多就会有害，造成作物烧叶、土壤板结和盐化等，导致其销路受阻，大量氯化铵滞销，大大降低了纯碱企业的经济效益，限制了纯碱工业的发展。因此，近年来氯化铵与碳酸钙焙烧再生氨，并副产无水氯化钙备受关注。
2、氯化铵加热至100℃时就开始显著挥发，338℃时完全分解为氨气和氯化氢，遇冷后氨气和氯化氢重新结合生成颗粒极小的氯化铵。正是因为这一特性，碳酸钙粉末加氯化铵焙烧，氯化铵必须加入过量，通常是按两者反应化学计量的150％以上加入，才能确保碳酸钙的转化率达90％以上。过量的氯化铵受热升华，在烟气管道内重新凝结，堵塞管道，导致生产设备无法正常运行。
3、碳酸钙粉末与氯化铵晶体加水拌料后焙烧，可显著减少焙烧过程氯化铵热解产生的hcl气体的外溢，大大降低氯化铵加入的过量系数。然而，由此得到的焙烧产物是泡沫氯化钙，且泡沫氯化钙的生产只能采用静态焙烧。此外，泡沫氯化钙的导热系数小，严重限制了焙烧设备的产能。
4、如何避免氯化钙在焙烧过程吸水潮解，也是现有焙烧工艺中一个长期未能解决
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术旨在提供一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，该方法采用氯化铵作为碳酸钙氯化焙烧的氯化剂，将碳酸钙与辅料调合团矿，再于竖式反应器内焙烧，实现了碳酸钙对氯化铵分解产生的hcl的梯级吸收，使得氯化铵能够被充分利用，避免了氯化铵因过量而导致管道堵塞的问题。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：将碳酸钙与辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内与氯化铵热解气混合焙烧，即得；或，将碳酸钙、氯化铵和辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内焙烧，即得；所述辅料包括水和黏结剂。
3、作为一项优选的方案，所述碳酸钙为含碳酸钙的天然矿物、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、碳酸钙试剂和人造碳酸钙中的至少一种。
4、作为一项优选的方案，所述碳酸钙的粒度为-250目。
5、作为一项优选的方案，所述辅料还包括焦粉；所述矿团的粒径为0.3～30cm。
6、作为一项优选的方案，所述焙烧过程中，ca元素与cl元素的摩尔比为1:1.9～2.1。
7、作为一项优选的方案，所述焙烧过程的温度为330～680℃，时间为0.5～2.5h。焙烧过程的参数条件要严格按照上述要求执行，温度控制可以确保氯化铵受热完全分解成nh3和hcl气体，并能顺利地将碳酸钙转化成氯化钙。如果反应温度偏低，所得焙砂中会残留未反应的氯化铵，影响碳酸钙的转化率；如果反应温度过高，接近氯化钙的熔点，则会造成物料软化坍塌，影响料层间的透气性。
8、作为一项优选的方案，所述辅料中的黏结剂为消石灰、膨润土、黏土、佩利多和改性淀粉中的至少一种。
9、作为一项优选的方案，所述辅料中黏结剂的添加量为矿团总质量的0.3～3％。
10、作为一项优选的方案，所述焙烧过程中产生的烟气还需要通过多级逆流液相吸收处理。在制备氯化钙过程中所产生的烟气含有大量的co2和nh3，直接排放不仅会对环境产生危害，还会在很大程度上造成资源浪费，本专利技术通过多级逆流液相吸收的方法，一方面实现了烟气的无害化处理，另一方面可以将烟气中的c、n元素转化为经济产物，从而实现循环使用或资源化处理的技术目的。
11、作为一项优选的方案，所述多级逆流液相为水或氯化钙溶液。
12、本专利技术先将碳酸钙磨成粉末，然后再团矿，既增大了气-固反应的接触面，又增加了物料焙烧过程的透气性。矿团晾干后从竖式反应器的顶部加入，焙烧后从其底部卸出，焙烧产生的烟气自动从反应器的顶部排出，而焙烧物料则在重力的作用下逐渐向下移，造成气固两相在反应器内相向而行，为碳酸钙矿团梯级吸收hcl气体创造了绝佳的环境，该过程类似于无限多级的逆流萃取过程。确切地说，该过程更类似于离子交换的柱过程，hcl气体与co2气体在碳酸钙矿团料层中不断地进行交换，从而使氯化铵热解产生的hcl气体能被料层完全彻底吸收。碳酸钙团矿氯化焙烧生产无水氯化钙的基本原理如下：
13、2nh4cl + caco3 ＝δ＝ cacl2+ 2nh3↑+ co2↑+ h2o↑ (1)
14、2nh3+ co2+ h2o ＝ (nh4)2co3 (2)
15、nh3+ co2+ h2o ＝ nh4hco3 (3)
16、氯化铵受热分解成nh3和hcl气体，热的hcl气体在上升过程不断地被碳酸钙矿团吸收转化成氯化钙并放出co2气体，直至焙烧烟气中的hcl气体完全被吸收，得到不含hcl的二氧化碳和氨气的混合气体，而碳酸钙矿团则在其下移过程，因不断地吸收hcl气体，最终完全转化成无水氯化钙，从反应器的底部卸出。此外，不含hcl的焙烧烟气通过不同的液相冷却吸收可以得到不同的经济性副产物，如采用水吸收，可产生碳酸铵或碳酸氢铵，如采用氯化钙溶液吸收，则可以产生碳酸钙和氯化铵。
17、相对于现有技术，本专利技术的有益技术效果为：
18、1)本专利技术所提供的无水氯化钙的制备方法中，碳酸钙粉末团矿后，不仅能确保氯化铵热解产生的hcl气体能被碳酸钙有效吸收，避免氯化铵热解产生的hcl气体外溢，而且还能增强料层的透气性，以便反应产生的含co2和nh3的气体顺利排出；此外，团矿后物料与反应器壁的接触面显著减小，焙烧过程焙砂粘壁结窑的可能性大大降低。
19、2)本专利技术所提供的技术方案中，碳酸钙团矿后选择在竖式反应器中进行焙烧，矿团从反应器顶部加入，焙砂从反应器底部卸出，焙烧产生的烟气从反应器的顶部自动排出，焙烧物料则在重力的作用下逐渐向下移动，从而造就了气固两相反应物在反应器内相向而行运动轨迹，为氯化铵热解产生的hcl气体能被碳酸钙完全吸收创造有利条件，使氯化铵的有效利用率提高到极致，因此，选择竖式反应器进行碳酸钙团矿氯化焙烧，氯化铵只需按化学计量加入，无需过量。
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1.一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：将碳酸钙与辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内与氯化铵热解气混合焙烧，即得；或，将碳酸钙、氯化铵和辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内焙烧，即得；所述辅料包括水和黏结剂。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述碳酸钙为含碳酸钙的天然矿物、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、碳酸钙试剂和人造碳酸钙中的至少一种；所述碳酸钙的粒度为-250目。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述辅料还包括焦粉；所述矿团的粒径为0.3～30cm。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述焙烧过程中，Ca元素与Cl元素的摩尔比为1:1.9～2.1。
5.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述焙烧过程的温度为330～680℃，时间为0.5～2.5h。
6.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯
7.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述辅料中黏结剂的添加量为矿团总质量的0.3～3％。
8.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述焙烧过程中产生的烟气还需要通过多级逆流液相吸收处理。
9.根据权利要求8所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述多级逆流液相为水或氯化钙溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：将碳酸钙与辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内与氯化铵热解气混合焙烧，即得；或，将碳酸钙、氯化铵和辅料调合团矿，得到矿团，矿团经干燥后置于竖式反应器内焙烧，即得；所述辅料包括水和黏结剂。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述碳酸钙为含碳酸钙的天然矿物、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、碳酸钙试剂和人造碳酸钙中的至少一种；所述碳酸钙的粒度为-250目。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述辅料还包括焦粉；所述矿团的粒径为0.3～30cm。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸钙团矿氯化焙烧制备无水氯化钙的方法，其特征在于：所述焙烧过程中，ca元素与cl元素的摩尔比为1...
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