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1、(10)申请公布号 CN 102649627 A (43)申请公布日 2012.08.29 CN 102649627 A *CN102649627A* (21)申请号 201210188105.5 (22)申请日 2012.06.08 C04B 2/10(2006.01) (71)申请人 河北联合大学 地址 063009 河北省唐山市新华西道 46 号 (72)发明人 郝素菊 蒋武锋 张玉柱 蒋璨名 (74)专利代理机构 石家庄冀科专利商标事务所 有限公司 13108 代理人 李桂芳 (54) 发明名称 煅烧石灰石制备活性石灰的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种煅烧石灰石制备活性石灰 的方。
2、法， 所述的石灰石在压强为0.150.65MPa、 煅烧温度为10751400的条件下煅烧， 即可得 到活性石灰。本方法在提高系统压强的条件下煅 烧石灰石， 获得的活性石灰具有孔隙尺寸较大、 活 性度高、 产乳率高的特点。本发明所用设备简单、 工艺简单可靠、 易于在工业上实施。 本方法所得到 的活性石灰具有较大的孔隙尺寸， 一般为 0.5 4m ； 活性度高， 一般大于 400ml（4NHCl,10min） ； 产乳率高， 一般为 4.30 5.05ml/g。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1。
3、 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种煅烧石灰石制备活性石灰的方法， 其特征在于 ： 所述的石灰石在压强为 0.15 0.65MPa、 煅烧温度为 1075 1400的条件下煅烧， 即可得到活性石灰。 2. 根据权利要求所述的煅烧石灰石制备活性石灰的方法， 其特征在于 ： 所述的石灰 石在 N2气氛下煅烧。 3. 根据权利要求或 2 所述的煅烧石灰石制备活性石灰的方法， 其特征在于 ： 所述的 压强与煅烧温度为线性关系， 压强高则煅烧温度高。 权 利 要 求 书 CN 102649627 A 2 1/3 页 3 煅烧石灰石制备活性石灰的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种石灰的制。
4、备方法， 尤其是一种煅烧石灰石制备活性石灰的方法。 背景技术 0002 石灰 （即生石灰） 是通过煅烧石灰石、 白垩、 贝壳等获得的， 在冶金、 建筑、 化工、 环 境、 农业等领域具有广泛的应用。 0003 石灰的生产过程实质上是碳酸钙 （CaCO3） 受热分解的过程， 其反应式如下 ： CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) (1) CaCO3的 分 解 反 应 是 一 个 多 相 吸 热 反 应，根 据 热 力 学 理 论，欲 使 反 应 (1) 向 右 进 行，可 采 取 如 下 措 施 ：（1） 减 少 产 物 CO2气 体 的 分 压 ， 有利于反应向生成 CaO 方向移。
5、动 ；（2） 由于该反应是吸热反应， 因此提高温度有利于 反应向生成 CaO 方向移动。这两条措施是指导石灰生产的基本准则。在实际生产中， 为了 降低石灰窑内 CO2分压， 常采用负压操作， 即通过引风机不断抽出窑气， 降低， 以加快 CaCO3的分解速度。 0004 然而， 目前工业生产的石灰的活性度并不太高， 不同生产工艺生产的石灰的活性 度是相差很大的， 传统竖窑生产的石灰的活性度较低， 基本都在 300ml 以下， 而用麦尔兹窑 和回转窑生产的石灰的活性度相对较高， 一般能达到 320 360ml。 0005 活性度是表征石灰质量的一个重要指标。石灰活性度的检验方法是将 50 克石灰 。
6、在 2 升 40的水中快速搅拌消化， 用酚酞试剂作为指示剂， 用浓度为 4molL-1的 HCl 将石 灰消化过程中产生的 Ca(OH)2中和。检验过程中必须保持水化中和过程的等当点， 即刚好 由红色转变为无色。记录恰好 10 分钟时盐酸的消耗量， 以 10 分钟消耗盐酸的毫升数表示 石灰的活性度。 0006 活性石灰又称为轻烧石灰或软烧石灰， 与普通石灰相比， 在炼钢炉中成渣速度快， 能够提高脱磷脱硫效率 80%， 缩短冶炼时间 10% 左右， 降低石灰消耗 10 30%， 萤石消耗节 省2530%， 从而可以提高钢的质量、 增加钢的产量、 降低炼钢成本。 实践证明 ： 采用了活性 石灰炼钢。
7、的企业， 都取得了显著的经济效益 （郭世汉 . 活性石灰在冶金生产中的应用 . 耐 火与石灰 , 2007, 32(5): 1-2.） 。烧结配加活性石灰是强化烧结过程、 提高烧结矿产量的 有效措施之一， 研究表明， 采用活性石灰可使烧结增产 8以上 （李媛英 . 烧结配加活性石 灰的实验研究 . 四川冶金 , 2004, (5): 54-56.） 。 0007 人类活动燃烧化石燃料排放的烟气中含有大量的 SO2气体， SO2已经对环境造成了 严重的破坏。石灰是一种资源丰富、 来源广泛而且廉价的脱硫剂， 由于干法脱硫克服了湿 法脱硫存在的设备易腐蚀、 结垢堵塞等问题， 并且没有废水排放、 投资。
8、相对较低等优点， 是 一种很有发展前途的烟气脱硫技术。目前， 干法烟气脱硫效率没有湿法高， 其主要原因就 是脱硫反应产物 CaSO4（52.2cm3mol-1） 比脱硫剂 CaO（16.8 cm3mol-1） 具有更大的摩 尔体积 （程世庆 , 冯玉滨 , 路春美 . 贝壳脱硫性能的动力学研究 . 中国电机工程学报 , 说 明 书 CN 102649627 A 3 2/3 页 4 2005, 25(19): 80-85.） ， 在脱硫反应过程中体积的膨胀将使脱硫剂颗粒内部微孔减少或 堵塞， SO2无法经过致密的 CaSO4层到达脱硫剂内部进行脱硫反应， 导致脱硫效率和钙利用 率降低。 0008。
9、 程世庆等 （程世庆等 . 贝壳与石灰石的微孔结构及其脱硫性能 . 燃烧科学与技 术 , 2005, 11(1): 24-28.） 比较了贝壳与石灰的脱硫性能， 发现贝壳具有更强的脱硫能 力。 尽管石灰的比表面积非常大， 但是平均孔径小， 只有0.05m， 这种小气孔内气体的扩散 阻力也很大， 反应气体难以扩散至颗粒内部， 导致内部大量的表面积并不能进行反应， 平均 反应速率并不高。贝壳煅烧后形成直径 0.1m 以上的大孔， 这些大孔使气体向孔内的扩散 能力增强， 孔内的 SO2浓度较大， 几乎整个颗粒同时参加反应， 所以脱硫反应速度就快。虽 然用贝壳能制备出具有较大孔隙的活性石灰， 然而贝壳。
10、收集困难， 无法进行大规模工业化 生产。 0009 为了获得活性度高的石灰， 河北理工大学张羡夫提出了在真空条件下煅烧石灰石 的方法 （真空煅烧石灰石获得高活性石灰的方法及装置， 专利号 ： ZL 200610012556.8） 。由 于在真空条件下煅烧， 可降低煅烧温度， 该方法可以获得活性度 380 450ml 的活性石灰。 然而， 该方法只能采用间接加热方式， 这种方式存在传热效率低， 无法进行大规模工业化生 产， 因此， 该方法的推广应用受到了限制。 发明内容 0010 本发明要解决的技术问题是提供一种可大规模工业化生产的煅烧石灰石制备活 性石灰的方法。 0011 为解决上述技术问题，。
11、 本发明所采取的技术方案是 ： 所述的石灰石在压强为 0.15 0.65MPa、 煅烧温度为 1075 1400的条件下煅烧， 即可得到活性石灰。 0012 本发明所述的石灰石在 N2气氛下煅烧。所述的压强与煅烧温度为线性关系， 压强 高则煅烧温度高。 0013 石灰石煅烧生成石灰的过程除了 CaCO3分解为 CaO 和 CO2之外， 同时伴随着 CaO 的 再结晶和晶体生长。当煅烧温度偏低时， 如果煅烧时间短， 则物料中心不易达到 CaCO3的分 解温度， 只能在颗粒的浅表生成 CaO 晶核并长大， 从而出现未烧透现象， 一般称作生烧， 产 品的活性度自然较低。而当煅烧温度较高时， CaCO。
12、3分解迅速， 但 CaO 再结晶和晶体生长的 速度也较快。在这种情况下， 如果煅烧时间过长， 则易使形成的 CaO 晶粒过大， 孔隙过小， 也 会导致产品的活性度降低。石灰的活性不仅与 CaO 晶粒有关， 而且与孔隙尺寸、 孔隙度密切 相关。 而这些参数又与石灰石在煅烧过程中的参数有关， 具体地说就是与煅烧温度、 时间及 压强有关。 本发明创造性的在高压条件下煅烧石灰石， 利用高压和煅烧温度的配合， 得到活 性石灰。 0014 采用上述技术方案所产生的有益效果在于 ： 本发明在提高系统压强的条件下煅烧 石灰石， 获得的活性石灰具有孔隙尺寸较大、 活性度高、 产乳率高的特点。本发明所用设备 简单。
13、、 工艺简单可靠、 易于在工业上实施。 0015 本发明所得到的活性石灰具有较大的孔隙尺寸， 一般为 0.5 4m ； 活性度高， 一 般大于 400ml（4N HCl,10min） ； 产乳率高， 一般为 4.30 5.05ml/g。 说 明 书 CN 102649627 A 4 3/3 页 5 具体实施方式 0016 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 0017 实施例 1 ： 本煅烧石灰石制备活性石灰的方法采用下述工艺步骤。 0018 将粒径为 10 20mm 的石灰石装入坩锅， 将坩锅放入电炉内。首先抽真空， 然后通 入 N2， 将压强升至 0.15MPa。电炉升温至 10。
14、75， 恒温 2h， 然后断电降温， 待温度降至室温， 泄压后取出坩锅。所制得的活性石灰的孔隙尺寸为 0.5 2m， 活性度为 411ml， 产乳率为 4.68ml/g。 0019 实施例 2 ： 本煅烧石灰石制备活性石灰的方法采用下述工艺步骤。 0020 将粒径为 10 20mm 的石灰石装入坩锅， 将坩锅放入电炉内。首先抽真空， 然后通 入 N2， 将压强升至 0.40MPa。电炉升温至 1300， 恒温 2h， 然后断电降温， 待温度降至室温， 泄压后取出坩锅。所制得的活性石灰的孔隙尺寸为 0.5 3.5m， 活性度为 437ml， 产乳率 为 ： 5.05ml/g。 0021 实施例 3 ： 本煅烧石灰石制备活性石灰的方法采用下述工艺步骤。 0022 将粒径 10 20mm 的石灰石装入坩锅， 将坩锅放入电炉内。首先抽真空， 然后通 入 N2， 将压强升至 0.65MPa。电炉升温至 1400， 恒温 2h， 然后断电降温， 待温度降至室温， 泄压后取出坩锅。所制得的活性石灰的孔隙尺寸为 1 4m， 活性度为 419ml， 产乳率为 4.30ml/g。 说 明 书 CN 102649627 A 5 。