淺談?shì)p鈣生產(chǎn)中的石灰消化工藝

劉麗娟

（石家莊市生態(tài)環(huán)境局井陘縣分局， 河北 石家莊 050300）

石灰消化說(shuō)起來(lái)最簡(jiǎn)單也就是把石灰放到水中溶解形成氫氧化鈣乳液，恰是最簡(jiǎn)單的問(wèn)題也就成了我們工業(yè)生產(chǎn)中最復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)樗奶厥庑越o生產(chǎn)環(huán)境造成很大影響，同時(shí)也因?yàn)樗奶厥庑?，給石灰乳的質(zhì)量造成了一定影響，為此我們圍繞環(huán)保、灰乳質(zhì)量的核心問(wèn)題，進(jìn)行了多方面的探索。

1 消化方式的演變過(guò)程

輕質(zhì)碳酸鈣中的消化工藝，最原始的方式用一口鐵鍋把水放進(jìn)去，再把石灰放到水中，消化后將灰乳傾倒出來(lái)，后來(lái)為滿(mǎn)足生產(chǎn)量的需要，用池子化灰，把石灰放到池里面消化，再加上攪拌，消化完成后用導(dǎo)管把漿液放出來(lái)，人工將雜物清出來(lái)，后來(lái)為了減輕人工清除消化雜質(zhì)的繁重勞動(dòng)，又發(fā)展到吊籃化灰，將石灰裝入鐵輪子內(nèi)，然后放入池中消化，剩下的雜質(zhì)用機(jī)械的方式提出來(lái)卸料。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我們又將制堿行業(yè)的回轉(zhuǎn)式化灰機(jī)應(yīng)用于碳酸鈣生產(chǎn)，機(jī)械化程度有了很大的提高。

回轉(zhuǎn)化灰機(jī)分為后出水回轉(zhuǎn)化灰機(jī)和前出水回轉(zhuǎn)化灰機(jī)，由于該設(shè)備的消化量很大，滿(mǎn)足了生產(chǎn)量的需要，但灰乳質(zhì)量不佳，隨后又開(kāi)發(fā)了適應(yīng)碳酸鈣行業(yè)生產(chǎn)的輪式化灰機(jī)和槽式化灰機(jī)延續(xù)至今。

輪式化灰機(jī)擴(kuò)大了水容量，消化溫度也有所提高，但排渣系統(tǒng)仍然困難，一是漿液的雜質(zhì)，二是輪底的雜質(zhì)，三是輪內(nèi)的雜質(zhì)。三種雜質(zhì)同時(shí)存在，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境及尾渣的處理帶來(lái)了新的問(wèn)題。

槽式化灰機(jī)分單槽、雙槽和三槽多種，整個(gè)消化系統(tǒng)全部是在密閉過(guò)程中完成，為實(shí)現(xiàn)密閉消化需要將石灰進(jìn)行破碎，通過(guò)機(jī)械破碎將8-12 公分或10-15 公分的石灰破碎成1-4 公分的顆粒，這樣石灰表面積大大提高，石灰的消化溫度快速提升，為密閉消化創(chuàng)造了條件，所不同的是增加了破碎工藝環(huán)節(jié)，同時(shí)也增加了破碎工藝環(huán)節(jié)所帶來(lái)的粉塵問(wèn)題。盡管如此通過(guò)以上幾種消化方式比較，槽式化灰仍然有它一定的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗南瘻囟?、消化時(shí)間、排渣系統(tǒng)均滿(mǎn)足了生產(chǎn)環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量的需要。

2 氧化鈣及氫氧化鈣的性質(zhì)

氧化鈣是一種無(wú)機(jī)化合物通常稱(chēng)為生石灰，具有較強(qiáng)的吸濕性，對(duì)潮濕極為敏感，易從空氣中吸收二氧化碳和水分，石灰活性越高對(duì)空氣中的二氧化碳和水分吸收率也就越高。氫氧化鈣是由氧化鈣和水消化而制成，氧化鈣的消化過(guò)程是一個(gè)多邊過(guò)程，屬多項(xiàng)反應(yīng)，它的反應(yīng)速度與固體的晶體結(jié)構(gòu)、表面積大小、生過(guò)燒現(xiàn)象有密切關(guān)系。輕質(zhì)碳酸鈣體積的大小與氧化鈣有著密切的關(guān)系，還與氧化鈣消化有著密切的關(guān)系，氧化鈣消化溫度的高低對(duì)產(chǎn)品粒子的影響也很大、石灰破碎后表面積增大，根據(jù)實(shí)踐數(shù)據(jù)，破碎后與不破碎溫度相差40%，石灰消化溫度越高，產(chǎn)漿率就越高，溫度為90°時(shí)產(chǎn)漿率為93%，而消化溫度在60°時(shí)產(chǎn)漿率僅為63%。

氧化鈣消化是一個(gè)放熱的過(guò)程，不同溫度消化的氫氧化鈣粒子是不同的，從60°到100°之間各個(gè)不同溫度段產(chǎn)生的氫氧化鈣粒子數(shù)量懸殊很大，這是影響產(chǎn)品體積的關(guān)鍵，為什么石灰放的時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)影響產(chǎn)品消化和產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)槭业奈鼭裥暂^強(qiáng)，石灰存放久了會(huì)與空氣中的二氧化碳、水分反應(yīng)，不利于石灰消化，氫氧化鈣在水中的溶解度很小，而且溫度越高溶解度越低，所以生石灰出窯后要及時(shí)消化，防止石灰吸潮，否則會(huì)影響消化的出漿率和產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是沉降體積和粒度分布。

石灰的消化還與晶體有著很大的關(guān)系，晶體是石灰的自然屬性，但消化后的溫度、濃度對(duì)晶體也會(huì)影響。既然氧化鈣是多項(xiàng)反應(yīng)，那它的屬性特點(diǎn)就成了生產(chǎn)工藝中的一種必然選擇。

3 環(huán)境保護(hù)

石灰消化是輕鈣生產(chǎn)中環(huán)境保護(hù)最難把控的一個(gè)環(huán)節(jié)，在工藝配置中，首先要考慮到石灰在整個(gè)系統(tǒng)中的環(huán)保處理，環(huán)保處理主要以機(jī)械為主，按照確定的工藝，將石灰篩選、提升、破碎、儲(chǔ)料、喂料整個(gè)過(guò)程全部進(jìn)入封閉運(yùn)行狀態(tài)，并形成負(fù)壓操作就能解決石灰在系統(tǒng)輸送加工過(guò)程的粉塵泄漏。槽式消化機(jī)是全封閉設(shè)備，一個(gè)進(jìn)料口、一個(gè)排渣口、一個(gè)出漿口、一個(gè)排氣孔、進(jìn)料口與破碎料倉(cāng)對(duì)接，排漿口出來(lái)的漿液可以直接到振動(dòng)篩，也可以直接進(jìn)入沉化池。排渣口出來(lái)的廢渣顆粒較小，不落地可直接提升到渣料倉(cāng)。排氣孔上端加裝一套PP 噴淋塔，用已降溫除塵的方式，把消化氣體中的微量粒子清除掉，噴淋水直接進(jìn)入消化機(jī)。漿料沉化、精制集中到一起，進(jìn)行除渣調(diào)漿處理，把尾渣用板框壓榨后送入渣料倉(cāng)，壓榨后的水直接用于消化。渣料倉(cāng)是消化工藝中一個(gè)廢物集中處，按照量的大小配置，料倉(cāng)底部卸料用氣動(dòng)油壓閥，料倉(cāng)及卸料全部密閉，裝車(chē)時(shí)形成負(fù)壓，通過(guò)這一系列的環(huán)保措施，使得消化車(chē)間的衛(wèi)生環(huán)境得到根本治理和提升。

4 自動(dòng)化控制

自動(dòng)化控制是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在新時(shí)期發(fā)展的必由之路，消化工藝從人工操作到機(jī)械操作再到自動(dòng)化操作然后在提升到智能化操作需要一個(gè)過(guò)程，通過(guò)工藝的改變，機(jī)械操作已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，但自動(dòng)化操作仍然是初級(jí)的，其原因是工藝設(shè)備的改進(jìn)還不適應(yīng)，物料的質(zhì)量和物料的輸送，仍有很大提升空間，水溫的控制、石灰的生過(guò)燒、灰水比例的不確定因素還很多、水與石灰的稱(chēng)重環(huán)節(jié)等都是造成自動(dòng)化不夠完善，智能化難以實(shí)現(xiàn)的主要環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能化的控制需對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)一步優(yōu)化和提升，使得設(shè)備更精準(zhǔn)，控制更加到位，最終實(shí)現(xiàn)石灰消化工藝的自動(dòng)智能化。