方解石煅燒爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于固體二氧化碳和金屬鈣的制備方法，尤其涉及方解石煅燒爐，屬于化學設備領域。
【背景技術】
[0002]目前熱分解生產方解石(或石灰石)的方法有土窯煅燒、工業(yè)爐煅燒兩大類。第一類比較落后不再贅述。第二類工業(yè)爐煅燒又細分為燃氣(煤粉+煤氣)煅燒和工業(yè)電爐煅燒，是近年普遍采用的方法。其兩種工藝上都是生產氧化鈣CaO，沒有附帶產品產出，雖可大型生產，但缺點是產品單一，產品污染多，空氣污染大、石灰活性度不高。工業(yè)電爐煅燒單一生產氧化鈣CaO成本高。
[0003]而目前金屬鈣的制備方法是:第一步:將大理石(CaCO3)煅燒，俗稱煅白，制成生石灰(CaO);第二步:將生石灰(CaO)快速與鋁粉(Al)混合，用壓球機壓制成長度為4cm左右的扁球；第三步:將扁球放入1200度高溫的還原罐中，然后抽真空；第四步:鋁粉與生石灰在真空高溫條件下發(fā)生置換反應，生成氧化鋁和金屬鈣蒸氣；第五步:金屬鈣蒸氣在還原罐的水冷段凝結，形成金屬鈣結晶。第六步:金屬鈣結晶冷卻后就可以加工成所需規(guī)格的金屬鈣制品了，如金屬鈣粒、金屬鈣粉。
[0004]固體二氧化碳是干冰，在常溫和6079.8千帕壓力下，把二氧化碳冷凝成無色的液體，再在低壓下迅速蒸發(fā)，便凝結成一塊塊壓緊的冰雪狀固體物質，其溫度是零下78.5°C。
[0005]再者，現有技術中生產二氧化碳和金屬鈣的方法，如中和反應化學方法萃取二氧化碳技術:開釆礦石一粗碎一細碎一磨粉一加鹽酸中和一收集二氧化碳氣體，化學反應式如下:CaC03+2HCl====CaCl2+C02丨+H 20 ;分解反應化學方法制取金屬鈣，在催化劑的條件下CaCe2分解得到金屬|丐，化學反應式如下:CaCl 2====Ca + Cl2 t ;焙燒法氧化1丐制法:CaCOjP煤在焙燒的條件下，得到CaO和CO 2，化學反應式如下:CaCO3 +煤=====CaO +CO2 ? ο
[0006]在采用化學反應方法制取二氧化碳和金屬鈣時應用三強酸中的鹽酸，有極度腐蝕性，并在制取金屬鈣過程中釋放出氯氣，氯氣帶毒性，若因外泄會易使人中毒，傷人體健康，有安全穩(wěn)患。
[0007]廣西很多市縣屬于喀斯特地貌的石山地區(qū)，富含碳酸鈣礦的方解石、石灰石和白云石分布十分普遍，初步統計在各縣分，于地面裸露的該資源總量多達77835億噸以上，尤其處于與云南、貴州交界山中之方解石，經冶金部門檢測其化學含量高達98.89%，足可開采百多年以上，是廣西較大的礦產資源之一。
[0008]方解石是碳酸鈣礦的一個品種，也是天然碳酸鈣礦中最常見的。其主要成分由Ca(I丐)、C (碳)、0 (氧)、二種兀素構成，化學方程式為:CaC03，分子量100.09，組成與含量:CaO、56.03%，CO2,43.9%，硬度:3.0，比重:2.6?2.8，不含其他雜質元素，當其加溫于:819?832攝氏度時即能分解出二氧化碳氣體和氧化鈣。因此為達萃取出二氧化碳氣體和氧化鈣，最終用物理方法制備出固體二氧化碳、活性金屬鈣，有得天獨厚優(yōu)勢。

【發(fā)明內容】

[0009]傳統化學反應方法的工業(yè)化生產過程存在連續(xù)性局限，且在制取金屬鈣過程中釋放出氯氣，氯氣帶毒性，若因外泄會易使人中毒，傷人體健康，存在安全穩(wěn)患。目前熱分解生產方解石用土窯煅燒和工業(yè)電爐煅燒這兩種方法都是生產氧化鈣，產品單一，產品污染多，空氣污染大、石灰活性度不高，成本高。
[0010]為了便于工業(yè)化生產過程連續(xù)性，利于自動化控制作業(yè)的實施，克服現有生產技術不足之處，本實用新型提供方解石煅燒爐，即釆用電阻加熱管與遠紅外線加熱板構成的煅燒爐，以方解石為原料，用焙燒物理方法提取二氧化碳氣體和氧化鈣的前期產品，然后深加工獲取固體二氧化碳和活性金屬鈣，以達到縮短生產時程，提高生產率，提高產品質量，降低環(huán)境污染，降低生產成本，消除安全隱患，最終達到增加經濟利益，提高社會效益目的。
[0011]為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0012]方解石煅燒爐，是一種將方解石煅燒升華出CO2氣體及活性氧化鈣的設備，其特征在于:包括爐體、出料口 3、進料口 6和出氣口 4，爐體旁設有貯料罐I ;所述的爐體用耐溫鋼鐵材料焊成一個長方型全封閉整體，爐體下半部呈長方型，上半部焊接為梯形氣室10，留有η個排列出氣口 4，下半部爐內周邊粘貼有耐火磚9，爐體內部還設有電阻加熱管及遠紅外加熱板件12，提供方解石裂解時的熱能；凸輪振動部件8安裝在耐溫鋼板11的底部，使粉料以流動狀態(tài)沿著斜面分散邊受熱煅燒；進料口 6安裝有進料活門7，出料口 3安裝有出料活門2，；分解后的032從出氣口 4接總管道5。
[0013]所述的梯形氣室10，留有η個排列出氣口 4，其中，η >2。
[0014]所述的進料口 6安裝有進料活門7，出料口 3安裝有出料活門2，使進、出料口起到自動隨料進、出而啟、閉的作用。
[0015]方解石煅燒爐所采用的煅燒方法為:
[0016]以方解石為原料，經電阻加熱管、遠紅外加熱板合成的真空特制密封煅燒爐焙燒裂解升華出二氧化碳氣體及活性氧化鈣前期產品，二氧化碳氣體再由真空栗吸出從管道輸送至配套的全自動固體二氧化碳制造裝置內，經強壓力、冷凝，轉化為無色的液體，再減壓迅速蒸發(fā)，膨脹而成固體二氧化碳成品；而將活性氧化鈣成品，以氧化鈣粉與硅鐵粉按重量比例3:1混合均勻，導入真空蒸餾爐內，進行真空熱還原反應，經還原、置換、升華后氣化，釋放出鈣蒸氣，收集鈣蒸氣冷卻即可獲取金屬鈣固體和硅酸鈣(CaS13)成品。
[0017]與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是:
[0018]1、本實用新型以方解石為原料，經電阻加熱管、遠紅外加熱板合成的真空特制密封煅燒爐焙燒裂解出二氧化碳氣體及活性氧化鈣前期產品，然后深加工獲取固體二氧化碳及活性金屬鈣，解決了土法煅燒石灰受煤、燃料等爐氣污染的問題，并且方解石在真空特制密封煅燒爐中分解具有分解速度快、煅燒溫度低、時間短、能耗低、熱損小、石灰白度高、活性度高、反應性強的優(yōu)點。
[0019]2、本實用新型克服了傳統化學反應方法的工業(yè)化生產過程存在連續(xù)性局限，在制取金屬鈣過程中釋放出氯氣，氯氣帶毒性，若因外泄會易使人中毒，傷人體健康，存在安全穩(wěn)患的缺點。
[0020]3、本實用新型的真空特制密封煅燒爐采用電阻加熱管、遠紅外加熱板合成，并以其作為煅燒爐的熱源，具有輻射效果好，安全可靠，節(jié)能顯著，安裝操作簡便等優(yōu)點。
[0021]4、本實用新型所采用的煅燒方法的工藝過程中不產生氯氣，不產生三廢排放，對人體無損害，對環(huán)境無汚染，操作安全可靠。
[0022]5、本實用新型的煅燒爐爐內周邊用耐火磚粘貼起保溫、隔熱作用，并防止鋼件體被腐蝕。煅燒爐爐中近底部設置一塊兩邊帶擋料板導料的耐溫鋼板，擋料板能防止下料漏失而睹塞正常生產工作的耐溫鋼板，耐溫鋼板以斜度安裝，耐溫鋼板底面并安置有凸輪振動部件，使粉料以流動狀態(tài)沿著斜面分散邊受熱煅燒、邊由上而下緩流向爐外輸出注入貯料罐。
【附圖說明】
[0023]圖1為煅燒爐的立體示意圖；
[0024]圖2為煅燒爐的剖圖；
[0025]圖中的名稱及序號為:
[0026]貯料罐1、出料活門2、煅燒爐的出料口 3、出氣口 4、總管道5、進料口 6、進料活門7、凸輪振動部件8、耐火磚9、梯形氣室10、耐溫鋼板11、電阻加熱管及遠紅外加熱板件
12ο
【具體實施方式】
[0027]下面參照附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進一步的詳細描述。
[0028]以下實施例中所用的煅燒爐為經電阻加熱管、遠紅外加熱板合成的真空特制密封煅燒爐。
[0029]實施例1
[0030]如圖所示，方解石煅燒爐，是一種將方解石煅燒升華出0)2氣體及活性氧化鈣的設備，其特征在于:包括爐體、出料口 3、進料口 6和出氣口 4，爐體旁設有貯料罐I ;所述的爐體用耐溫鋼鐵材料焊成一個長方型全封閉整體，爐體下半部呈長方型，上半部焊接為梯形氣室10，留有η個排列出氣口 4，下半部爐內周邊粘貼有耐火磚9，爐體內部還設有電阻加熱管及遠紅外加熱板件12，提供方解石裂解時的熱能；凸輪振動部件8安裝在耐溫鋼板11的底部，使粉料以流動狀態(tài)沿著斜面分散邊受熱煅燒；進料口 6安裝有進料活門7，出料口 3安裝有出料活門2 ;分解后的0)2從出氣口 4接總管道5。
[0031]所述的梯形氣室10，留有η個排列出氣口 4，其中，η為4。
[0032]所述的進料口 6安裝有進料活門7，出料口 3安裝有出料活門2，使進、出料口起到自動隨料進、出而啟、閉的作用。
[0033]方解石煅燒爐所采用的煅燒方法，是以方解石為原料，經電阻加熱管、遠紅外加熱板合成的真空特制密封煅燒爐焙燒裂解升華出二氧化碳氣體及活性氧化鈣前期產品，二氧化碳氣體再由真空栗吸出從管道輸送至配套的全自動固體二氧化碳制造裝置內，經強壓力、冷凝，轉化為無色的液體，再減壓迅速蒸發(fā)，膨脹而成固體二氧化碳成品；而將活性氧化鈣成品，以氧化鈣粉與硅鐵粉按重量比例3:1混合均勻，導入真空蒸餾爐內，進行真空熱還原反應，經還原、置換、升華后氣化，釋放出鈣蒸氣，收集鈣蒸氣冷卻即可獲取金屬鈣固體和硅酸鈣(CaS13)成品。
【主權項】
1.方解石煅燒爐，其特征在于:包括爐體、出料口(3)、進料口(6)和出氣口(4)，爐體旁設有貯料罐(I);所述的爐體用耐溫鋼鐵材料焊成一個長方型全封閉整體，爐體下半部呈長方型，上半部焊接為梯形氣室(10)，留有η個排列出氣口(4)，下半部爐內周邊粘貼有耐火磚(9)，爐體內部還設有電阻加熱管及遠紅外加熱板件(12)，提供方解石裂解時的熱能；凸輪振動部件(8)安裝在耐溫鋼板(11)的底部，使粉料以流動狀態(tài)沿著斜面分散邊受熱煅燒；進料口(6)安裝有進料活門(7)，出料口(3)安裝有出料活門(2);分解后的CO2從出氣口(4)接總管道(5)。2.根據權利要求1所述的煅燒爐，其特征在于:所述的梯形氣室(10)，留有η個排列出氣口⑷，其中，η > 2。3.根據權利要求1所述的煅燒爐，其特征在于:所述的進料口(6)安裝有進料活門(7)，出料口(3)安裝有出料活門(2)。
【專利摘要】本實用新型公開方解石煅燒爐，其特征在于：包括爐體、出料口、進料口和出氣口，爐體旁設有貯料罐；所述的爐體用耐溫鋼鐵材料焊成一個長方型全封閉整體，爐體下半部呈長方型，上半部焊接為梯形氣室，留有n個排列出氣口，下半部爐內周邊粘貼有耐火磚，爐體內部還設有電阻加熱管及遠紅外加熱板件；凸輪振動部件安裝在耐溫鋼板的底部；進料口安裝有進料活門，出料口安裝有出料活門；分解后的CO2從出氣口接總管道。實用新型解決了土法煅燒石灰受煤、燃料等爐氣污染的問題，有效回收CO2，制造干冰產品，變廢為寶，生石灰進一步加工成金屬鈣，增加產品附加產值。
【IPC分類】C01B31/20, C22B26/20, C01B33/24, C04B2/10
【公開號】CN204824623
【申請?zhí)枴緾N201520551261
【發(fā)明人】宋開泉
【申請人】宋開泉
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月28日