轻质碳酸钙的生产工艺

目录摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.概述-------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.1 轻质碳酸钙---------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.2 轻质碳酸钙的原料来源 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 1.3 轻质碳酸钙的生产方法 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 1.4 轻质碳酸钙的市场现状及应用--------------------------------------------------------------------------- 41.4.1 市场现状 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 41.4.2 应用领域 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 51.5 轻质碳酸钙的前景与展望--------------------------------------------------------------------------------- 52. 原料，辅料产品的主要技术规格 ------------------------------------------------------------------------- 6 2.1 原料，辅料的要求 ------------------------------------------------------------------------------------------ 62.1.1石灰石 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1.2 煅烧石灰石的燃料---------------------------------------------------------------------------------- 62.1.3 工艺用水 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.2 产品质量指标------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.3 三废治理------------------------------------------------------------------------------------------------------- 82.3.1 废气治理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 82.3.2 废水治理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 82.3.3 废渣治理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 93. 工艺介绍 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 94. 过滤的概念 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 105. 过滤设备的分类，及其相应的工艺计算--------------------------------------------------------------- 12 5.1 过滤设备------------------------------------------------------------------------------------------------------ 12 5.2 板框压滤机的优点 ----------------------------------------------------------------------------------------- 125.3 工艺计算------------------------------------------------------------------------------------------------------ 126. 板框压滤机的设计------------------------------------------------------------------------------------------- 14 6.1 的计算（滤饼体积与滤液体积之比）--------------------------------------------------------------- 14 6.2 V的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 14 e的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15 6.3 qe6.4 比阻r的计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 156.5 K 的计算------------------------------------------------------------------------------------------------------ 156.6 T e的计算------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 6.7 所需过滤面积和板框数的计算-------------------------------------------------------------------------- 16 6.8 过滤时间和洗涤时间的计算----------------------------------------------------------------------------- 166.8.1 过滤时间的计算------------------------------------------------------------------------------------ 166.8.2 洗涤时间的计算------------------------------------------------------------------------------------ 116.9 板框压滤机的选型及材料-------------------------------------------------------------------------------- 177.计算结果汇总-----------------------------------------------------------------------------------------------17 结束语 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19谢辞----------------------------------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。

轻质碳酸钙的生产工艺及制备发表时间：2020-11-30T15:32:20.960Z 来源：《基层建设》2020年第23期作者：李咪[导读] 摘要：本文简要介绍了碳酸钙产品及其分类，并对碳化法生产轻质碳酸钙的生产工艺进行了简要介绍。

安徽海螺建材设计研究院有限责任公司安徽省芜湖市 241070摘要：本文简要介绍了碳酸钙产品及其分类，并对碳化法生产轻质碳酸钙的生产工艺进行了简要介绍。

关键词：碳酸钙；轻质碳酸钙；碳化法1.碳酸钙产品简介碳酸钙是一种无机化合物，是石灰岩石（简称石灰石）的主要成分，其分子式为CaCO3，相对分子质量为100.09。

其中氧化钙（CaO）占56.03%，二氧化碳（CO2）占43.97%。

碳酸钙广泛应用于造纸、塑料、油漆涂料、橡胶、建材及医药等领域。

根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为重质碳酸钙（物理方法）、轻质碳酸钙（化学方法）。

轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通过二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得。

或者先用碳酸钠和氧化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。

轻质碳酸钙的沉降体积（2.4~2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1~1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。

2.轻质碳酸钙生产工艺及制备碳化法是生产轻质碳酸钙比较成熟的一种工艺，将石灰石等原料煅烧成生石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳和石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。

主要化学反应如下：轻质碳酸钙生产过程主要分为预处理、煅烧、消化、窑气净化、碳化及后续加工等，工艺流程简图详见图1。

图1 轻质碳酸钙生产工艺流程简图（1）预处理从矿山开采的石灰石作为轻质碳酸钙的生产原料需要满足一定的条件，如果粒度较大，需要破碎至75~150 mm，化学成分指标详见表2。

轻质碳酸钙生产工艺说明轻质碳酸钙是一种常见的化工原料，广泛应用于建材、医药、橡胶、塑料等领域。

下面将就轻质碳酸钙的生产工艺做一详细的说明。

轻质碳酸钙的生产主要分为两个步骤：石灰石的煅烧和二氧化碳的反应。

石灰石的煅烧是首先需要进行的步骤。

石灰石是一种钙质矿石，主要成分是碳酸钙（CaCO3）。

石灰石经过煅烧后，其水分和二氧化碳会被去除，产生活性氧化钙（CaO），即生石灰。

生石灰的生产方法有多种，其中常用的有竖窑法和旋转窑法。

竖窑法是将石灰石块通过上部加热区域下降，经过多个温度区域，最终被加热至850-900摄氏度的下部煆烧区域，完成石灰石煅烧。

煆烧过程中，石灰石中的碳酸钙会分解为生石灰和二氧化碳，其中生石灰会附着在石灰石表面形成一层“煤灰”。

旋转窑法是将石灰石块通过一个水平旋转的大型烘干筒，在高温下进行煆烧。

在旋转窑内，石灰石块随着筒体的旋转，逐渐加热至高温区域，分解为生石灰和二氧化碳。

这种方法相比竖窑法，能够实现大批量生产，效率更高。

完成石灰石的煅烧后，下一步是与二氧化碳进行反应，得到轻质碳酸钙。

这一步骤通常是将生石灰与二氧化碳气体接触，反应生成碳酸钙。

碳酸钙的反应方法有多种，其中最常用的是气候化学法。

该方法通过将生石灰粉末喷入一个密闭的反应器中，同时通入二氧化碳气体，使其与生石灰充分接触。

在高温和高湿的环境下，生石灰与二氧化碳发生化学反应，生成碳酸钙。

由于反应具有放热性质，会产生大量的热量，需要通过冷却设备进行散热。

气候化学法生产的轻质碳酸钙具有优良的品质和较高的细度。

通过控制反应的温度、湿度和时间，可以获得不同细度和粒度的碳酸钙产品，以适应不同领域的应用需求。

除了气候化学法外，还有湿法法和氧化法等生产碳酸钙的方法。

湿法法主要用于生产较大颗粒的碳酸钙，而氧化法则是一种较新的方法，通过对煅烧后的生石灰进行高温氧化处理，生成高重力碳酸钙。

总结起来，轻质碳酸钙的生产工艺主要包括石灰石煅烧和与二氧化碳反应两个步骤。

利用碱回收利用碱回收‘‘白泥白泥’’制备轻质碳酸钙的技术开发关键词：碱回收白泥；绿液提纯；消化增白；定向研磨；轻质碳酸钙，技术开发1、问题的提出国务院环保委员会1989年就颁发了《关于防治造纸行业水污染的规定》，要求现有大、中型制浆造纸企业，在1995年以前分期分批配套采用碱回收技术，同时必须妥善处理‘白泥’。

‘白泥’是造纸工业在煮浆流程中采用碱回收技术处理后的副产品，是碱回收苛化反应过程中产生的沉淀物，其化学原理是盐与碱反应生成的另外一种盐，主要成分是CaCO 3，因其带有残碱，故属于二次污染物，外排会造成环境污染，也不能直接回收利用。

开发‘白泥’用作造纸工业的填涂料、塑料填料、建材填料等技术，是《轻工业资源综合利用技术政策》重点鼓励开发技术之一。

本工艺技术的开发，确保简单、节能利用纸厂碱回收处理的副产品制备填料级轻质碳酸钙，直接用于造纸，既充分利用资源，符合循环经济的要求，又加强了环境保护，有着显著经济效益和社会效益。

2、‘白泥’的处理方法及现状2.1我国造纸原料的特点我国的木材资源比较匮乏，草类资源却丰富且低廉，所以造纸原料以非木材纤维为主，并且在今后相当长的时期内，维持一定数量的草浆、竹浆、苇浆、蔗渣浆，这是我国造纸特点，也是客观实际情况。

但对于造纸工业，草浆与木浆相比明显存在许多缺点和不足，如纤维短，含硅量高，黑液粘度大，致使吨浆污染负荷高，环境治理困难等，同时也制约和影响了造纸行业的健康发展。

2.2‘白泥’的处理方法目前，针对‘白泥’的处理方法主要有煅烧法、水洗法和化学法。

对于木浆造纸，煅烧法技术已经相当成熟，只是成本相对很高，技术经济上不划算。

而对于草浆类造纸工艺来说，因为苛化反应后的‘白泥’中含有过多硅酸盐杂质，在技术上很难通过煅烧法实现回收利用。

水洗法就是将苛化工段排出的‘白泥’经过数道水洗、碳酸化及过滤等工序除去其中的残碱、过量的CaO 及大部分杂质以实现回收利用。

化学法因为需要填加化学助剂，参数难于控制而且造价又比较高，工业生产很少采用。

轻质碳酸钙生产工艺流程
轻质碳酸钙的生产工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 原料准备：选择高质量的石灰石作为原料，通过破碎、筛分等工序将原料粉碎成适合生产的颗粒大小。

2. 预处理：将原料送入反应釜中，在高温下与饱和氧化钙溶液反应，生成碳酸钙。

3. 沉淀分离：将反应釜中生成的碳酸钙溶液放置静置，使其中的碳酸钙沉淀下来。

4. 水洗：将沉淀的碳酸钙与水混合，通过搅拌和水洗去除其中的杂质。

5. 过滤：将混合物通过滤网或过滤机进行过滤，将溶液与固体分离。

6. 烘干：将水洗干净的碳酸钙放入烘干机，通过加热使其失去多余的水分。

7. 粉碎：将烘干后的碳酸钙通过破碎机进行粉碎，得到所需的细粉碎碳酸钙产品。

8. 包装：将粉碎好的碳酸钙产品进行包装，以便于储存、运输和销售。

以上是轻质碳酸钙生产工艺流程的一般步骤，具体工艺流程可能会因生产设备和工艺参数不同而有所差异。

轻质碳酸钙生产工艺简介轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。

由于它的沉降体积比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积大,因此被称为轻质碳酸钙。

轻质碳酸钙的生产方法有多种，但在国内的工业生产的主要是碳化法。

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,最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,最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。

轻质碳酸钙生产工艺主要分为以下步骤:1．石灰石煅烧,2．生石灰消化,3．石灰水碳酸化,4．沉降、过滤,5．干燥、粉碎!下面简单介绍一下轻质碳酸钙生产工艺步骤.轻质碳酸钙（CaCO3）又名沉淀碳酸钙、白垩粉。

食品工业中主要用它作为强化剂，通常用于面包、饼干以及代乳粉等婴儿食品中。

碳酸钙还是橡胶和塑料工业中使用最早、用量最大的填充剂之一，同时它还广泛应用于造纸、涂料、油墨工业以及日用化工产品。

一、生产原料规格及参考用量原料名称规格参考用量(千克/吨产品)石灰石CaO含量>54% 1100～1200煤7000大卡150～200二、生产原理1000℃CaCO3——CaO+CO2↑CaO+H2O =Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O三、生产工艺1．石灰石煅烧：在石灰窑内以木柴引燃硬煤，按6：1的比例加入石灰石和硬煤，以抽气机抽气，水炉内充分燃烧，将生成的CO2以1个大气压的压力通过洗气塔除尘，然后后通入碳酸化池中。

用电石渣制造活性轻质碳酸钙的方法用电石渣制造活性轻质碳酸钙的方法新鲜的电石渣经压滤后，滤饼中含氢氧化钙约35%，水约60%，其它杂质约5%。

除尘脱硫后的锅炉废气中含二氧化碳约12%~14%。

用以上两种废弃物作为原料，可以制造轻质碳酸钙和本厂使用的作为CPE添加剂的活性轻质碳酸钙。

其工艺原理是：Ca（OH）2可以在NH4Cl水溶液中溶解，成为含有CaCl2和NH4OH的水溶液。

Ca（OH）2 + 2NH4CI ==== CaCl2 + 2NH4OH此溶液经净化后，电石渣中所夹带的固体杂质被全部除去。

向此溶液中通入含CO2的气体，生成CaCO3和NH4Cl。

CaCl2 + 2NH4OH + CO2 ==== CaCO3 + 2NH4Cl + H2O将生成的碳酸钙先活化再滤出并干燥后，得到活性轻质碳酸钙。

氯化铵在这个工艺过程中理论上不被消耗，可以重复使用。

实施方案是：先将新鲜的电石渣与氯化铵的水溶液混合，制成铵钙溶液。

经清净工艺制得澄清的铵钙溶液。

此铵钙溶液的含钙量为7%—8%，钙与铵的物质的量的比（mol比）为1:2。

再向澄清的铵钙溶液中导入经净化的锅炉废气进行碳酸化反应。

碳酸化过程中加入适量的碳酸氢铵以保持溶液中氯与铵的物质的量的比（mol比）为1:1~1.1。

以钙被完全沉淀做为碳酸化反应终点。

碳酸化完成后的料浆，离心分离成湿的产品（轻质碳酸钙）和母液或加入活化剂后再离心分离成湿的产品（活性轻质碳酸钙）和母液。

湿的产品经干燥，粉碎后，包装成为产品。

母液回收并蒸除部分水分后重复使用。

实施例：取含氢氧化钙35%，含水60%的新鲜电石渣211份，工业氯化铵109份，水235份放入同一容器中，搅拌使氢氧化钙和氯化铵反应并溶解。

压滤除去不溶物。

向所得清液中通入经净化的含二氧化碳约10％--14％的锅炉废气。

当反应完成约80%时，检测溶液中氯与铵的浓度。

补充碳酸氢铵使氯与铵的物质的量的比值（mol比）到1:1-1:1.05。

目录前言 (3)第一章设计背景 (4)1.1卤水概述 (4)1. 1. 1卤水的性质 (4)2. 1.2卤水的应用 (4)1.2轻质碳酸钙的概述 (5)1.2.1轻质碳酸钙的特点与应用 (5)1.3表面改性剂 (6)1.3. 1偶联剂 (6)1.3. 2偶联剂的分类 (6)1.3. 3硬脂酸 (6)1.3.4硬脂酸钠 (6)第二章卤水制轻质碳酸钙实验研究 (8)2.1主要药品及主要设备 (8)2. 1. 1主要药品....................................................... -8 -2.1.2主要设备 (9)2.2实验原理 (10)2. 3实验方法 (10)2. 4实验前准备 (10)2.5实验过程 (10)2. 5. 1碳化反应 (10)3. 5. 3干燥和产品处理 (11)4. 5. 4产品展不.................................................... -11 - 第三章卤水制轻质碳酸钙生产工艺. (13)3.1卤水制轻质碳酸钙生产工艺设计流程图............................... -13 - 3.2卤水制轻质碳酸钙流程工艺流程图.................................. -14 - 3.3卤水制轻质碳酸钙流程工艺平面布置图.. (14)3.4碳化釜的结构 (15)3. 4.1碳化釜的主要组成部分......................................... -15 -5. 4. 2使用时的注意事项 (15)第四章工艺计算 (16)6. 1 主要技术指标.................................................... -16 - 4. 3物料衡算表.. (16)第五章设计总结 (16)刖百目前，我国卤水净化工艺主要有“两碱法”和石灰烟气法。