利用工业碱生产中排放废渣生产石灰的工艺方法

本发明涉及工业碱生产中排放废渣的再生利用，尤其涉及一种利用工 业碱生产中排放废渣生产石灰的工艺方法

在工业碱卤生产过程中需要用NaOH中和碱卤中的NaHCO3、NaOH的制备， 一般采用石灰(CaO)与碱卤中的Na2CO3进行苛化的方法。天然碱苛化过程 多以碱卤代水与CaO混合，其反应为二

Na2CO3+CaO+H2O=2NaOH+CaCOa↓

对苛化泥废物的综合利用，目前有以下三种途径：

1.由于苛化泥的主要成份是CaCO3，将其作为生产水泥的原料加以利 用。

2.利用大型回转炉将苛化泥煅烧成石灰重复利用的技术，在国内外都 有成熟的工艺，但建厂投资高，一般企业无法承受

3.利用苛化泥制作轻质碳酸钙及活性碳酸钙也是一个很好的途径，尚 需试验，既便试验成功，滚产品也面临一个市场销售问题。

本发明的目的是提供一种工业碱生产中排放废渣生产石灰的工艺方法， 将苛化泥煅烧成石灰，实现工业碱生产中排般废渣的再生重复利用，且工 艺成熟，设备简举，投资少，为一般制碱厂所能承受

本发明的目的是这样实现的：

一种利用工业碱生产中排放废渣生产石灰的工艺方法，是将碱卤生产 过程中生成的苛化泥煅烧成石灰，使废渣再生循环利用，该工艺方法包括

a：干进料工艺原则流程：

将湿苛化泥运至晒场 干苛化泥运入库房 经移动式 皮带上料机 守化泥装入煅烧车上之容器内 人工将装 满苛化泥的煅烧车推至煅烧炉入口→启动液压机将装满苛化泥的煅烧车推 入煅烧炉的起始段→每隔15分钟有一台煅炼车送入煅烧炉内→进入起始段 的煅烧车，依次进入煅烧炉的故热段、煅烧段、稳定段、降温段、冷却段 煅烧车出煅烧炉 合格石灰从煅烧车上 卸入地下石灰槽：

b.煅烧温度在1150-1200℃。

c.煅烧时间控制在1.5-2小时

本发明的目的还可以通过以下措施实现：

所述进行煅烧的苛化泥的堆积体厚度不超过396mm，宽度不超过1250mm， 高度1350mm为最佳

所述进行煅烧的煅烧炉为六段隔热煅烧炉，炉长66米，内净宽1.39米， 煅烧车顶平面距炉顶高1.39米，煅烧炉依次分段为起始段长10米，予热段长 12米，煅烧段长14米，稳定段长10米，降温段长10米，冷却段长10米，加煤孔 放在14米煅烧段的两侧。

所述进入煅烧炉内的苛化泥分装在装料槽器筒中，该装料槽器筒呈空 心直圆管形，用耐高温、导热系数好的耐火材料制成，其外径不大于40cm， 壁厚2cm，高不大于1.39m，以三个为一排每五排置放于一辆煅烧车，若干辆 煅烧车首尾连接，从煅烧炉入口进入，经过1.5～2小时的慢速行进煅烧走完 全程。

本发明有以下积极有益的效果：

1.设备简单，投资较小，实用性强

2.工业碱厂每年所排放的苛化泥废渣能够全部处理完，解决了废渣无 处堆放问题，保护环境水源不受污染。

3.将苛化泥就地加工成石灰，使废渣再生循环利用，石灰产品可自产自 销。

4.工艺成熟，易于推广，有较好的经济效益和社会效益。

现以较佳实施例结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明工艺中使用的装料槽器筒的构造示意图。

图2是本发明的将苛化泥装于装料槽器筒内，置放于煅烧车在煅烧炉内 进行煅烧的工艺示意图

图3是图2的A向视图，显示装料槽器筒在一辆煅烧车上的设置。

本发明的利用工业碱生产中排放废渣生产石灰的工艺方法，是将碱卤 生产过程中生成的苛化泥煅烧成石灰，使废渣再生循环利用。

在较佳实施例中，所述进行煅烧的煅烧炉为六段隔热煅烧炉，炉长66 米，内净宽1.39米，煅烧车顶平面距炉顶高1.39米，煅烧炉依次分段为起始 段长10米，予热段长12米，煅烧段长14米，稳定段长10米，降温段长10米，冷 却段长10米，加煤孔放在14米煅烧段的两侧。

所述进入煅烧炉3内的苛化泥4分装在装料槽器筒1中，该装料槽器筒 呈空心直圆管形，用耐高温、导热系数好的耐火材料制成，筒顶上部有用 于穿吊杆的通孔5，该通孔穿过圆心贯穿两侧筒壁见图1，其外径不大于40cm， 壁厚2cm，高不大于1.39m，以三个为一排每五排置放于一辆煅烧车2见图3， 若干辆煅烧车首尾连接，从煅烧炉3入口进入，经过1.5～2小时的慢速行进煅 烧走完全程。

本发明的工艺原理：

苛化泥的主要成分，经现场取样分析，其数据如下：

CaCO3        86％左右  

过量石灰      3％左右

残碱量        2％左右

水不溶物      8％左右

由于苛化泥的主要成分是CaCO3，这就具备了煅烧石灰的基本条件。 石灰是依据CaCO3在900～1300℃温度下分解出CO2气体后而生成CaO的基本 原理，其主要化学反应如下： CaCO3 900~1300℃CaO+CO2

本发明煅烧苛化泥工艺方法的主要操作条件

(1)煅烧温度的影响，以苛化泥作原料，煅烧成石灰，影响其质量的主 要因素有：

CaCO3在900℃时，CO2气体开始分解出来，随着煅烧温度的不断升高， 从CaCO3中分解出的CO2气体逐渐增多，当煅烧温度达到1300℃时，化学反 应停止进行，CO2气体的分解结束，CO2气体从CaCO3中几乎是全部分解出来。 当煅烧温度过高时，且时间也较长，不但CaCO3中完全分解，CO2气体全部释 放出来，CaCO3中的残碱及其它杂质要熔融，石灰要烧结，还要形成″挂壁″和 ″结瘤″，其颜色发黑，称为过烧石灰，过烧石灰不易消解，在使用中，石灰的 耗量会增大。通过大量的工业放大试验得知，用苛化泥作原料煅烧以适用 的石灰其颜色是淡白土黄色的，若带微绿则更好。如果煅烧温度较低，苛 化泥在煅烧段停留的时间又较短，CaCO3中的CO2不能完全分解出来，煅烧 成的石灰，其颜色为淡上色，称为欠烧石灰，最适宜的煅烧温度为1150 ～1200℃。

(2)煅烧时间的影响：

当煅烧温度一定时，煅烧时间的长短对石灰质量也会产直接影响。  若 苛化泥在高温煅烧停留的时间超过了CO2从中分解出来所需要的时间，则会 发生过烧现象，超过的时间越长，过烧现象越严重。与此相反，当苛化泥在 煅烧段停留的时间低于CO2从中分解出来所需要的时间，则会出现欠烧现象。 通过试验，煅烧温度1150～1200℃时，煅烧时间控制在1.5～2小时时，煅烧出 的石灰质量最佳。

(3)苛化泥的堆积方式和堆积量的影响：

用苛化泥作原料煅烧石灰和用石灰石煅烧石灰，虽然都采用高温煅烧， 使CaCO3发生分解放出CO2的反应机理，但两者所采用的工艺，设备和煅烧 方法则各不相同，苛化泥虽然其主要成分为CaCO3，但它是以极细的粉状物 存在，若让其堆积在一块去煅烧，体积稍大一点，就会因其孔隙率低，透气性 差，堆积体中间就难烧透，不可避免的会出现内部欠烧外部过烧的现象。为 此，在煅烧苛化泥时，其堆积方式和堆积量就成了要解决的主要问题。

通过反复试验，已找出两种堆积方式：一种方式是将干苛化泥堆积在 特制的并有一定要求尺寸的容器中去煅烧；另一种方式是将有一定湿度的 苛化泥与粘结剂混合调匀后压制成一定尺寸的块状物体摆放在煅车上去煅 烧。两种方式相比，后者投资高于前者，但操作方便，产品质量好。

无论采取哪种堆积方式去煅烧，为了保证所产石灰的质量，都必须严 格控制好煅烧车上苛化泥的堆积数量  堆积数量太大，煅烧不透；堆积的 苛化泥数量太少，煅烧温度和时间不好掌握，容易出现过烧现象，同时， 苛化泥的处理能力受到影响，煅烧设备也不易选型。通过反复试验得出结 论，苛化泥堆积体厚度不超过396mm，宽度不超过1250mm，高度1350mm。

(4)煅烧炉火焰分布的影响

煅烧炉各段温度的控制是非常关键的，尤其是煅烧段火焰的分布极为 重要。煅烧炉的燃料是煤，加煤孔设以煅烧炉中部14米煅烧段的两侧，该 段内火焰分布是否均匀，强弱一致，温度始终保持衡定，这是影响石灰质量 的关键部位。除以上的主要操作条件对煅烧的石灰质量有影响之外，苛化 泥中残碱的含量及其它杂质的多少都会对石灰质量产生一定的影响。

(5)本发明对煅烧设备的选择：

选择投资少、操作方便、运转成本低、符合工艺要求、煅烧成的石灰 质量满足使用要求的设备，是非常关键的一环。采用现代化的金属结构的 回转炉，投资高，碱厂无法承受，使用传统的立式圆形的间歇炉操作，投 资虽少，但能耗高、产量低、劳动强度大、工作条件差。

本发明使用一种基本上可以连续生产，燃料消耗较合理，劳动强度又 不是太大，生产能力满足需要的半机械化的多段例如六段的隔热煅烧炉， 在一种实施例中，该炉长66米，内净宽1.39米，煅烧车顶平面距炉顶高1.39 米，炉内设砂封隔热槽，炉壁设30多个吸烟孔，每段装有热电偶与炉外温度 指示表相连，煅烧炉的煅烧段长14米，及予热段中的12米和隐定段中的10 米，炉体由一级耐火砖砌成，予热段和隐定段及其余各段均由二级耐火砖砌 成，其厚度按温度不同有所区别，耐火砖之外是保温材料和红砖，炉外两侧 每3米有槽钢加固，以维护炉子寿命，与煅烧炉相配套的设备有煅烧车和车 用的循环道轨，进出料液压机、上料机、成品输送机等通用设备。

为了不使煅烧车的车架、车轮、轴承及钢轨等金属材料在高温下变形 失去其强度，在车架上面铺有隔热材料和耐火材料6，煅烧车在炉内运行 时，两边卡在炉内壁凹陷槽7内，再加上炉内壁两边设有装满砂子的隔热 槽密封，就使炉内的热量与车架下部隔开，金属材料免受高温影响而失去 强度见图2。