一种利用石膏分解制备活性石灰的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用石膏分解制备活性石灰的方法，属于化工生产【技术领域】。首先将石膏干燥处理，然后按照摩尔比（1～5）：（1～2）将石膏与炭混合均匀后，细磨至粒度为1～100μm，取出后压制成圆柱体；将上述步骤制备得到的圆柱体在压力为1～100Pa、温度为800～1200℃条件下分解10～50min，即制备出活性石灰。本工艺得到产品活性石灰，与传统回转窑煅烧石灰法相比纯度高、活性度好，有利减少温室效应气体排放量。
【专利说明】—种利用石膏分解制备活性石灰的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用石膏分解制备活性石灰的方法，属于化工生产【技术领域】。 【背景技术】
[0002]工业上每年都要产生大量的废弃石膏，如发电站脱硫系统产生的脱硫石膏、二氧化钛生产中产生的钛石膏、磷肥生产的副产品磷石膏、氢氟酸生产中产生的氟石膏、柠檬酸生产中产生的柠檬酸石膏等。这些废弃石膏长期堆放，不仅占用大量耕地，而且会通过雨水污染周围的水源，带来环境危害。
[0003]石膏主要分两种，即天然石膏和工业副产品石膏，其主要成分为二水硫酸钙，其中工业副产品石膏的主要来源有:发电站脱硫系统产生的脱硫石膏、二氧化钛生产中产生的钛石膏、磷肥生产的副产品磷石膏、氢氟酸生产中产生的氟石膏、柠檬酸生产中产生的柠檬酸石膏等，其中全世界的磷石膏每年的排放量达两亿多吨。磷石膏的处理及综合利用成为世界难题，目前，国内外对于磷石膏制硫酸联产水泥工艺作了深入研究，但仍然无法有效将磷石膏进行规模化利用。经研究发现，石膏分解产生活性较高的石灰
活性石灰是化工、钢铁冶炼、有色金属冶炼以及电石、建材、农业、环保等行业的重要原料。尤其在冶金行业，高活性石灰是电炉、转炉炼钢以及铁水预处理复合脱硫剂和脱磷剂的主要原料，其需求量大，技术要求高，但目前活性石灰主要利用回转窑煅烧石灰法生产，其原理为
CaC 03CaO+ COa
该工艺得到产品的纯度一般在85~95%，活性度为300~380ml，分解温度高，能耗大，同时产生大量CO2。
[0004]目前我国应用石膏生产水泥和硫酸的技术是将烘干后的粉状物料与其它原料混合进入回转窑进行分解煅烧，窑内气氛不易控制，氧含量偏高，原料中的部分炭发生燃烧，降低了石膏的分解率，需要配入过量的炭；此外，石膏分解的温度较高，大都在1000°c以上，对设备耐火材料的要求较高，增加了投资成本。
[0005]在发明专利申请号为201110097391.X中公开了一种高活性石灰及其生产方法，其工艺为:在原料电石渣(氢氧化钙)中加入0.1%~1%的氯化钠在800°C左右煅烧3小时，即得产品。产品纯度一般在90~96%，活性度为400~440ml。该方法制备活性氧化钙是由电石渣分解得到的，理论依据是反应方程式Ca(0H)2=Ca0+H20。该方法原料资源不丰富，煅烧时间长，制约了其规模投产。
[0006]在发明专利申请号为200910181251.3中公开了一种利用磷石膏分解制备氧化钙和二氧化硫的生产工艺，其生产工艺是将磷石膏与炭按照一定比例混合、造粒后投入到流化床分解炉内，使之与高温炉气直接接触进行反应，反应温度维持在1000-1300°C之间，生成氧化钙和二氧化硫气体，但该生产工艺没有提及反应产物氧化钙的活性。
[0007]专利200710066272.1公开了一种硫酸钙分解生产硫酸和水泥熟料的方法，该发明的步骤是将硫酸钙经悬浮预热器预热，预热后的硫酸钙置于反应器中，在贫氧条件下进行分解，得到硫化钙，经旋风分离器分离后进入另一反应装置中进行反应，得到二氧化硫和水泥熟料，但该工艺的设备较复杂，要求高。
【发明内容】
[0008]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种利用石膏分解制备活性石灰的方法，目的在于为活性石灰生产提供新的途径，同时为解决工业石膏处理与综合利用难题提供新思路。该工艺得到产品活性石灰，与传统回转窑煅烧石灰法相比纯度高、活性度好，有利减少温室效应气体排放量，本发明通过以下技术方案实现。
[0009]一种利用石膏分解制备活性石灰的方法，其具体步骤如下:
Cl)首先将石膏在温度为80~120°C下干燥处理40~80min，然后按照摩尔比(I~5): (I~2)将石膏与炭混合均匀后,细磨至粒度为I~100 μ m,取出后压制成圆柱体；
(2)将步骤(1)制备得到的圆柱体在压力为I~lOOPa、温度为800~1200°C条件下分解10~50min,即制备出活性石灰。
[0010]所述石膏中CaSO4.2Η20的质量百分数为95%以上，P的质量百分数为0.01%以下。
[0011]所述的炭为石墨、煤或焦炭。
[0012]上述步骤(2)中所采用的装置为真空炉。
[0013]上述步骤制备出的活性石灰中CaO的质量百分数为90~95%、S的质量百分数小于5%，活性度为380ml以上。
[0014]本发明提出利用石膏碳热还原分解生产活性石灰，主要反应有
【权利要求】
1.一种利用石膏分解制备活性石灰的方法，其特征在于具体步骤如下: (1)首先将石膏在温度为80~120°C下干燥处理40~80min，然后按照摩尔比(I~5): (I~2)将石膏与炭混合均匀后,细磨至粒度为I~100 μ m,取出后压制成圆柱体； (2)将步骤(1)制备得到的圆柱体在压力为I~lOOPa、温度为800~1200°C条件下分解10~50min,即制备出活性石灰。
2.根据权利要求1所述的利用石膏分解制备活性石灰的方法，其特征在于:所述石膏中CaSO4.2H20的质量百分数为95%以上，P的质量百分数为0.01%以下。
3.根据权利要求1或2所述的利用石膏分解制备活性石灰的方法，其特征在于:所述的炭为石墨、煤或焦炭 。
【文档编号】C01F11/04GK103539185SQ201310443981
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】郁青春, 杨斌, 燕春培, 刘大春, 邓勇, 徐宝强, 马文会, 戴永年, 谢克强, 魏奎先, 王飞, 雄恒, 曲涛, 陈秀敏, 李一夫, 蒋文龙, 田阳, 刘永成, 陈建云, 周晓奎 申请人:昆明理工大学