Gecalcineerd calciumcarbonaat: productie, slijpen en industriële toepassingen

Gecalcineerd calciumcarbonaat is het materiaal dat de oven verlaat nadat kalksteen, krijt, marmer of schelpen zijn verwarmd totdat de carbonaatstructuur ervan afbreekt. De reactie is een van de oudste in de industriële chemie: calciumcarbonaat (CaCO3) wordt calciumoxide (CaO) plus koolstofdioxide, dat met het rookgas vertrekt. Wat overblijft is ongebluste kalk, een poreuze en reactieve vaste stof die zich in niets gedraagt ​​als de steen waar hij vandaan komt.

De oven is echter slechts de helft van het verhaal. De brokken die eruit komen moeten nog steeds worden gekoeld, opgeslagen, vermalen en vermalen tot de deeltjesgrootte die hun gebruikers nodig hebben, of die gebruiker nu een staalfabriek, een rookgasontzwavelingswasser, een waterzuiveringsinstallatie of een chemische reactor is. In deze gids wordt gekeken naar de chemie, het ovenvenster, de maalstap en de praktische details die bepalen of het uiteindelijke poeder presteert zoals beloofd.

Wat de term gecalcineerd calciumcarbonaat werkelijk dekt

Strikt genomen is gecalcineerd calciumcarbonaat het vaste residu van de calcineringsreactie, calciumoxide. Een groot deel van de markt noemt het eenvoudigweg ongebluste kalk of gebrande kalk, en dat is de betekenis die de meeste inkoopteams in gedachten hebben als ze om een ​​gebrand product vragen.

De uitdrukking verschijnt ook in een lossere zin en beschrijft calciumcarbonaat dat een hittecyclus heeft doorgemaakt en vervolgens is teruggekeerd naar de carbonaatvorm. Neergeslagen calciumcarbonaat is een goed voorbeeld: kalksteen wordt gecalcineerd, de resulterende kalk wordt geblust en de slurry wordt koolzuurhoudend met opgevangen CO2. Het eindproduct is wederom CaCO3, maar met een gecontroleerde kristalvorm en een heel andere deeltjesgrootteverdeling dan het oorspronkelijke gesteente.

Beide lezingen hebben één praktisch gevolg gemeen. Het materiaal heeft een thermisch proces ondergaan dat de hardheid, porositeit, reactiviteit en vochtgevoeligheid verandert, en die veranderingen veranderen de vereisten voor het slijpen.

De calcineringsreactie en het temperatuurvenster ervan

De ontleding van calciet begint bij ongeveer 825 °C, wanneer de partiële CO2-druk rond het deeltje laag is, en is sterk endotherm, waarbij ongeveer 178 kJ per mol calciumcarbonaat wordt geabsorbeerd. Echte ovens draaien nooit op het theoretische minimum. Operators werken tussen ongeveer 900 °C en 1.100 °C, zodat de warmte snel genoeg in de steen dringt om de calcineringszone kort te houden en de oven productief te houden.

Zachtgebrande, hardgebrande en doodgebrande kalk

Temperatuur en verblijftijd bepalen het karakter van het product, en dezelfde oven kan heel verschillende materialen opleveren, afhankelijk van de manier waarop hij wordt gebruikt.

• Zachtgebrande kalk wordt aan de onderkant van het bereik gemaakt met een korte verblijftijd, zodat de kristallen klein en poreus blijven en snel reageren met water en zure gassen.
• Hardgebrande kalk wordt heter en langer gebakken, waardoor de kristallen worden gesinterd tot een dichte vaste stof met een kleiner oppervlak, wat geschikt is voor toepassingen die een langzame, gecontroleerde reactie vereisen.
• Doodgebrande of oververbrande kalk is een extreem geval en wordt vaak behandeld als materiaal dat niet aan de specificatie voldoet wanneer reactiviteit van belang is, omdat het oppervlak effectief is afgedicht.

Koelen en bewaren zijn net zo belangrijk als bakken

Ongebluste kalk is hygroscopisch en reageert exotherm met water om calciumhydroxide, Ca(OH)2, te vormen. Zelfs gewone vochtigheid begint de buitenste laag van een klomp te blussen, waardoor de reactieve inhoud die aan de molen wordt geleverd, afneemt. Korte, droge opslag in afgesloten silo's, plus een toevoersysteem dat regen- en spoelwater weghoudt van de afvoer van de oven, beschermt zowel de chemie als het maalbudget.

Van ovenklonten tot verkoopbaar poeder

Zeer weinig ongebluste kalk bereikt een klant als een klomp. Het grootste deel ervan wordt geplet en gemalen volgens een specificatie, en de fijnheid drijft de reactiesnelheid stroomafwaarts. Een grove kalk van 60 tot 100 mesh kan geschikt zijn voor sommige bouwtoepassingen, terwijl voor rookgasontzwaveling, waterbehandeling en chemische routes meestal 200 mesh of fijner nodig is, soms 325 mesh en meer. Gehydrateerde kalklijnen richten zich vaak op 200 tot 325 mesh met een strakke bovensnede, omdat te grote deeltjes door het proces gaan zonder helemaal te reageren.

Calcineren verandert ook hoe een molen zich gedraagt. Calciumoxide is relatief zacht, ongeveer 3,5 op de schaal van Mohs, en vereist dus niet de slijtvastheid die kwarts wel heeft. De echte uitdagingen zijn vocht, stof en hitte: een warm product dat vocht opneemt, zal de binnenkant van de molen en de classificatorbladen bedekken, en kalkstof is fijn, alkalisch en onaangenaam, tenzij het circuit is afgedicht en goed geventileerd.

Gecalcineerd calciumcarbonaat in één oogopslag

Een molen matchen met gecalcineerde limoen en zijn neven

Gecalcineerde kalk, gehydrateerde kalk en kalksteen delen een familiegelijkenis binnen een molen, en de selectie van apparatuur volgt meestal het fijnheidsdoel, de doorvoer en het aantal uren per dag dat de lijn draait.

Verticale molens voor hogere capaciteit

Een verticale maalmolen drukt rollen tegen een roterende tafel, zodat het materiaal in een dun bed wordt vermalen en in hetzelfde lichaam wordt geclassificeerd. Voor kalk- en kalksteenlijnen die continu met een hoog tonnage draaien, biedt deze lay-out een compact vloeroppervlak, droge werking en een goede energie-efficiëntie per ton product.

LYH1008-serie verticale slijpmolen De verticale molen uit de LYH1008-serie is een nieuw type apparatuur dat is ontworpen om buitenlandse technologie te absorberen. Het maalt het materiaal (0-15MM) op de roterende slijpschijf door te rollen... Bekijk Product →

Ringwalsmolens voor fijn en ultrafijn poeder

Waar het doel een fijn of ultrafijn poeder is met een nauwe deeltjesgrootteverdeling, is een verticale ringwalsmolen gecombineerd met een uiterst nauwkeurige classificator vaak de betere oplossing. Intelligente regeling houdt de maaldruk, luchtstroom en sorteersnelheid in balans terwijl de voeromstandigheden tijdens de dienst veranderen.

LYH996-serie Nieuw type intelligente verticale ringwalsmolen Op het gebied van de verwerking van ultrafijne poeders, die steeds meer eisen stellen aan ultrafijne poeders, is traditionele verwerkingsapparatuur voor ultrafijne poeders moeilijk te... Bekijk Product →

Slingermolens voor flexibiliteit

Het klassieke werkpaard, een slingermolen met meerdere rollen die een maalring bewegen, blijft een praktische keuze voor middelfijn kalkpoeder en voor planten die verschillende mineralen op dezelfde lijn malen.

LYH998 Raymond Slijp-slingermolen LYH998-serie nieuw type intelligente Raymond-slijpmolen is het nieuwste type freesmachine, gebaseerd op uitgebreide samenwerking met grote universiteiten en hogescholen, dr ... Bekijk Product →

Naast de molen zelf heeft een complete lijn voeding, classificatie, productverzameling, stofafzuiging, transport en een controlelaag nodig die ze met elkaar verbindt. Als fabrikant met EPCM-ervaring leveren we complete sets slijpapparatuur en blijven we betrokken van ontwerp tot inbedrijfstelling, waarbij bijna 100 energiebesparende slijplijnen al in gebruik zijn in de metallurgische en mijnbouwactiviteiten.

Procesvariabelen die het bekijken waard zijn

Fijnheid alleen verklaart zelden een teleurstellend resultaat. Een handvol variabelen bepaalt of een gecalcineerde kalklijn van de ene op de andere week aan zijn specificaties voldoet.

• Voer vocht en vrije kalk in, omdat beide de effectieve maalbelasting verschuiven.
• Doelfijnheid uitgedrukt als een percentage dat 200 of 325 mesh passeert, niet als gemiddelde deeltjesgrootte.
• Classificatorsnelheid en luchtstroombalans, de twee instellingen die het vaakst uit de pas lopen.
• Inlaattemperatuur, omdat warm voer zijn eigen verrassingen met zich meebrengt in een gesloten circuit.
• Stofopvang en onderdrukwerking, die zowel het product als de werkplek beschermen.
• Inspectie-intervallen voor slijtageonderdelen voor rollen, ringen en hulzen, ingesteld op draaiuren in plaats van op giswerk.

Waar gecalcineerd calciumcarbonaatpoeder naartoe gaat

Gemalen ongebluste kalk en gehydrateerde kalk komen voor in een ongewoon breed scala aan industrieën, wat een van de redenen is dat kalkmaallijnen vaak zowel vanwege flexibiliteit als output worden gespecificeerd.

• Staal en metallurgie: flux bij de staalproductie van convertors en elektrische ovens, ontzwaveling van hete metalen en conditionering van slakken.
• Rookgasontzwaveling: SO2-afvang in elektriciteitscentrales, cementovens en afvalverbrandingsinstallaties.
• Water- en afvalwaterbehandeling: pH-correctie, ontharding en slibconditionering.
• Constructie- en bouwmaterialen: mortel, gips, gasbeton en bodemstabilisatie.
• Chemische productie: calciumcarbide, neergeslagen calciumcarbonaat, suikerraffinage- en bleekmiddelen.
• Landbouw- en milieuwerk: corrigeren van de zuurgraad van de bodem en neutraliseren van zure stromen.

Voor een breder beeld van hoe de grondstof zich verplaatst voordat deze de fabriek bereikt, leest u ons artikel over hoe kalk wordt geproduceerd, van steengroeve tot eindproduct volgt de volgorde van extractie tot verzending.

Huishouden, veiligheid en stofbestrijding

Kalkpoeder is alkalisch en de fijne fractie van elk maalsysteem komt in de lucht terecht als het circuit niet is afgedicht. Door de molen onder lichte negatieve druk te laten draaien, blijft het stof in het systeem, worden de operators beschermd en wordt het huishouden veel eenvoudiger. Stofmaskers, veiligheidsbrillen, handschoenen en lange mouwen zijn een goede basispraktijk in de fabriek, bij het zakkenfilter en op elk overdrachtspunt. Voor gehydrateerde kalk is het commerciële argument net zo sterk, omdat het geabsorbeerde vocht invloed heeft op de vloeibaarheid, het verpakkingsgewicht en het reactiviteitscijfer dat op het analysecertificaat staat afgedrukt.

Of u nu een nieuwe kalkmaallijn in gebruik neemt of de prestaties van een oudere opnieuw bekijkt, de basisprincipes blijven gelden: begrijp het gecalcineerde voer, stel een realistische fijnheidsdoelstelling in en kies apparatuur die deze cijfers ploeg na ploeg kan behouden. U kunt bladeren door de machines die wij inbouwen ons maalmolenassortiment , of praat met onze ingenieurs over een complete lijn voor ongebluste kalk, gehydrateerde kalk of kalksteen.