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利用電石渣制備氧化鈣工藝原理

利用電石渣制備氧化鈣工藝原理
桂林鴻程  2022-06-24  |  閱讀:1640

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氧化鈣磨粉機(jī)

氧化鈣磨粉機(jī)

電石渣鈣質(zhì)資源含量豐富,且具有顆粒分散性好、比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)大、溶解速度較快和熱分解溫度低等特點(diǎn),可作為優(yōu)良的二次鈣基資源用于建工建材、化工產(chǎn)品和環(huán)保治理等方面,不僅可解決電石渣處置問題,同時(shí)還有助于降低原材料成本,實(shí)現(xiàn)二次資源的綜合利用。

PVC生產(chǎn)過程中,CaC2的鈣質(zhì)組分未進(jìn)入下游產(chǎn)品中,因此,將電石渣粉末制成塊狀CaO并用于制備電石(CaC2),是實(shí)現(xiàn)“電石渣→氧化鈣→電石”循環(huán)利用的良好選擇。

在傳統(tǒng)循環(huán)制備CaC2的過程中,顆粒大、強(qiáng)度低的CaO會(huì)降低CaC2制備過程中的反應(yīng)速度,使反應(yīng)不充分,從而導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)過程需要較長(zhǎng)時(shí)間(1~2h)和較高的反應(yīng)溫度(2200℃),造成能源消耗大、生產(chǎn)成本高,并排放大量CO2。該過程中最關(guān)鍵的問題是提升燒結(jié)過程中塊狀CaO的熱強(qiáng)度以及提高電石渣純度。

目前,一般通過使用不同的黏結(jié)劑和調(diào)整工藝條件來提高球團(tuán)礦強(qiáng)度,H3PO4可細(xì)化CaO粒徑,并通過高溫熔融形成Ca3(PO4)2,磷酸鹽的形成導(dǎo)致CaO顆粒緊密接觸,增強(qiáng)了鈣塊的表面親和力和致密性,有效提高了CaO的高溫抗壓強(qiáng)度,但也會(huì)產(chǎn)生PH3有毒氣體,造成二次污染;除了利用黏結(jié)劑提高強(qiáng)度外,兩步燒結(jié)法可提高材料的致密性,得到更小晶粒尺寸的CaO;同時(shí)改變焙燒條件也有助于提高強(qiáng)度,但過度燒結(jié)會(huì)與雜質(zhì)產(chǎn)生結(jié)晶,從而降低電石渣中CaO的活性。

目前,利用電石渣制備高純CaO包括物理和化學(xué)2種方法。物理法純度低,限制了其用途;化學(xué)法可保證純度,但成本高且工藝復(fù)雜;張萬(wàn)友等通過使用氯化銨和鹽酸對(duì)電石渣進(jìn)行兩步提純提取CaO,解決了成本與純度的限制,可有效解決電石生產(chǎn)過程鈣資源循環(huán)利用問題,但會(huì)引發(fā)二次污染。使用電石渣制備的高純CaO,可用作高級(jí)有機(jī)鈣的合成原料,但工藝過程較復(fù)雜,不易控制且成本較高,制備過程同時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢渣,造成二次污染。

制備高純度氧化鈣時(shí),改變焙燒條件有助于提高塊狀氧化鈣的熱強(qiáng)度,但降低了電石渣中鈣基的活性,導(dǎo)致電石渣利用不充分,又因?yàn)殡娛蠸等雜質(zhì),可能會(huì)影響循環(huán)制備的電石質(zhì)量,因此用量不宜過多


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