重钙生产工艺分析.ppt
重钙生产工艺
重钙生产工艺重钙是一种重要的钙肥原料，也被广泛应用于建材、化工等行业。
重钙的生产工艺过程较为复杂，需要经过石灰石煅烧、脱硫、碳化、水化等多个步骤。
首先，重钙生产过程的第一步是石灰石的煅烧。
石灰石是一种含有钙碳酸盐的矿石，经过煅烧可以将其中的二氧化碳气体释放出来，得到高浓度的氧化钙。
在煅烧过程中，石灰石被送入回转窑中，窑内设置有一定的燃料和空夹设备，通过供氧和控制窑内温度，使石灰石中的钙碳酸盐分解，生成氧化钙。
第二步是脱硫，这个过程是为了降低重钙中的硫含量，提高其质量。
在石灰石煅烧的过程中，由于燃料中的硫在燃烧过程中会产生二氧化硫气体，而且石灰石中也会含有一定量的硫酸盐。
为了减少硫的含量，通常会在煅烧设备的出料端设置脱硫设备，利用水淋和干法脱硫的方法将二氧化硫气体尽量去除，以减少对环境的污染。
第三步是碳化，即将煅烧后的氧化钙与二氧化碳气体反应，生成碳酸钙。
一般采用流化床反应器的方式进行碳化，将氧化钙颗粒与高纯度二氧化碳气体一起送入反应器，通过在反应器内的高温和气体流速的控制，使氧化钙与二氧化碳充分接触反应，生成碳酸钙颗粒。
最后一步是水化，将碳酸钙颗粒与水反应，生成重钙。
水化的过程中，碳酸钙颗粒与水发生化学反应，生成一种水合钙的化合物。
一般会通过加入适量的水进一步搅拌和反应，使反应充分进行，并得到均匀的重钙浆料。
随后，通过过滤、干燥等工序，将浆料中多余的水分和杂质去除，最终得到重钙产品。
除了以上的主要工艺步骤外，重钙生产过程中还包括原料的预处理、设备运行的自动化控制、废气处理等环节。
预处理包括石灰石的破碎、筛分等操作，以保证原料的质量和粒度的均匀性。
自动化控制主要是通过监测和调节各个生产环节的温度、流量、含硫量等参数，实现生产过程的稳定性和效率的提高。
废气处理则是对生产过程中产生的废气进行净化处理，以达到环保要求。
综上所述，重钙的生产工艺包括石灰石煅烧、脱硫、碳化和水化等多个步骤。
这些步骤的顺序和操作条件的控制对于产品质量和工艺效率都具有重要影响。
活性超细重钙湿法研磨改性生产工艺
２ 湿法 研磨一 改性 一体化 生 产
造纸 、 料 等 行业 所 用超 细重 钙 主要 是 在 含水 涂
在我 国， 九十 年 代 初 ， 作塑 料 、 胶等 填 料 至 用 橡
的重 钙主要 是 ３ ０ ０ ０ ～６ ０目的雷 蒙磨机 产 品， 改性主
的环境 中使 用， 基本 上 为非活 化产 品 ， 原料 中有无 对 假颗粒 的要求 也不 高 ； 但在 塑 料 、 胶 等行 业 ， 橡 由于
是在干法 环境 中使 用 ， 多数 采用 活性超 细重 钙， 大 对
要 是在捏合 机 中加 少量脂肪 酸 、 石蜡 、 偶联荆 等进行 加热混合 处理 ， 主要 目的是 能增 加填 充量， 降低制品 的生产成 本， 同时增 大制 品的Ｎ ＿。这 几年 ， 眭 随着超
般 仅适 用 于 １５ 目以 下 的粉 体 ， 粉体 过 细 ． 改 ２０ 若 则 性产 品中 极 易形 成大 量 的 二 次 团聚 体 （ 称 “ 俗 假颗
粒” ， 活化 度低 ， 重 影 响产品 的使 用性 能。湿法 ）且 严
改 陛则是 把改性 药 剂 加 入 矿 浆 中进 行 改性 ， 终再 最 干燥粉 碎， 最大特 点是 改性 剂在 水 中较易 分散， 其 包
两年 内， 我们对 活性 超 细 重 钙 的 湿法 改 性 生 产工 艺
进行 了系统研 究。
分级 的效 率也 较 低 ， 且难 以避 免 过 大粒 子 。而 湿 而
法研 磨， 超细 粒子 在水 介质 中的 团聚 较 易得到控 制 ， 矿物 在水 中的微 裂 纹有 助 于 超 细 粉碎 ， 得 湿法 超 使 细研 磨能耗较 小 ， 品品质较 高 。 产 超细重钙 的改 性 问题 ． 究得 还 不够 深 入 。高 研 能辐 照改性 法 ， 本过 高 ， 能 也 不够 稳 定 ； 成 性 机械 化
普钙重钙黄磷
图1 普钙（稀酸矿粉、立式混合器、回转化成室）生产工艺流程
3.普通过磷酸钙的生产工艺流程
图1为稀酸矿粉法，立式混合器、回转化成室生产过磷酸 钙的工艺流程图。若熟化后期游离酸浓度超标，因其具有腐蚀 性，会给运输、贮存、施肥带来困难。故在产品出厂前要进行 中和游离酸的处理。其处理方法有：添加能与普钙中的磷酸迅 速作用的固体物料（如石灰石、骨粉、磷矿石等）；用气氨、 铵盐处理普钙。中和后的普钙物性得到改善，可以减少结块性 和吸湿性，但必须控制好氨化程度。若加入过多的中和物料， 会使产品中的水溶性P2O5转化成不溶性的P2O5,从而导致产品的 退化。 生产中的含氟废气引入氟吸收室用水吸收，以避免污染环 境。在氟吸收室得到的氟硅酸溶液用钠盐处理可制得氟硅酸钠、 氟化钠、氟化铝或冰晶石（Na3AlF6）等副产品，可供冶金、 搪瓷、医药及建筑材料工业使用。
2．普通过磷酸钙的生产工艺条件
⑸搅拌强度和混合时间 搅拌的作用是促进液固相反应，减 少扩散阻力，降低矿粉表面溶液的过饱和度，使颗粒表面形成 较易渗透的薄膜，因此要有足够的搅拌强度。但是如果搅拌强 度过大，将破坏半水硫酸钙形成的固化骨架，同时还使桨叶机 械磨损加剧，当硫酸浓度和温度条件不合适时，单纯依靠强烈 搅拌也不能加速磷矿的分解。一般地立式混合器的搅拌叶末端 线速度采用3~12m/s，卧式混合器的搅拌叶末端线速度采用 10~20m/s。 搅拌混合时间视磷矿性质不同而不同，对易分解的磷矿可 短些，对难分解的磷矿可长些。混合时间还与前述各影响反应 的因素有关，当磷矿粉较粗、硫酸用量较少、硫酸浓度和温度 稍低时，混合时间可长一些；反之，时间则应短一些。但应注 意时间太短，矿粉分解速率低，料浆不易固化；时间太长，料 浆过于稠厚，操作困难，还可能使物料固化在混合器内。一般 搅拌时间为2～6酸钙质量的高低是由所含植物能吸收的有效磷（以 P2O5表示）的多少来决定的，有效磷包括水溶性磷和枸溶性 磷两部分。水溶性磷包括Ca(H2PO4)2· 2O和游离磷酸以及 H Mg(H2PO4)2· 2O，枸溶性磷包括CaH2PO4· 2O、MgH2PO4· 2O H 2H 3H 以及FePO4和Al PO4。过磷酸钙的质量标准如表3所示。 表3 过磷酸钙质量标准 HG 2740-95
湿法超细研磨重质碳酸钙制备工艺及应用
湿法超细研磨重质碳酸钙制备工艺及应用碳酸钙是一种重要的、用途广泛的无机盐，根据加工方式的不同通常分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
重质碳酸钙又称研磨碳酸钙，简称重钙，是以天然方解石、石灰石、白云石、白垩、贝壳等为原料通过物理方法加工制得；轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是用化学方法加工制得。
重钙因其来源广泛、生产成本低、生产过程中环境污染小等众多优点广泛用作橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、食品、日化等行业的填料。
而重钙应用的真正价值是它的深加工产品，即超细、高纯、表面改性产品，因此，制备高附加值超细重钙产品具有很好的工业应用前景。
1 重钙生产工艺重质碳酸钙的生产方法主要有干法和湿法两种，干法一般生产2500目以下的重钙，若生产2500目以上的重钙在技术上是可行的，但是能耗高和成本较高，在经济上不可行。
2500目以上的超细重质碳酸钙的生产主要采用湿法研磨，而干法研磨则作为湿法研磨的前段工序。
1.1干法工艺干法生产重钙是目前国内较普遍的方式，技术也较成熟，一般采用研磨设备与分级设备组成的加工工艺系统就能得到各粒度的产品。
主要采用的设备有雷蒙磨、环辊磨、球磨机、高压辊磨机、立式搅拌磨机、气流磨等，分级设备主要采用叶轮式超细分级机。
干法生产工艺具有设备投资少，技术成熟，工艺简单，能耗低，单机产量较高等特点，一般常规干法生产重钙工艺如图1所示。
1.2湿法工艺随着重质碳酸钙越来越朝着微细化发展，传统的干法生产工艺不论从设备本身还是经济效益方面都无法满足要求，从而湿法研磨工艺应运而生。
湿法研磨与干法研磨的最大区别在于分散介质的不同，干法以空气作为分散介质，而湿法研磨则以水作为分散介质，在配以研磨助剂，使得颗粒的分散性更好，研磨效率更高，粒度更细。
一般湿法研磨工艺如图2所示，原矿经洗选后两段破碎至400目左右，配制成一定浓度的浆液，加入研磨助剂，给入立式研磨机，以氧化锆珠作为研磨介质，通过调整磨机各项参数控制出料细度，物料经磨细后以浆料形式排出，经干燥除尘后收集装袋。
重钙粉生产工艺
重钙粉生产工艺
重钙粉是一种重质无机粉末材料，广泛应用于橡胶、涂料、塑料、建材、化肥等行业。
以下是重钙粉的生产工艺。
1. 原料准备：选用高质量的石灰石为原料，通过破碎、研磨等一系列工艺处理得到粉状石灰石。
2. 石灰石煅烧：将石灰石加入到旋转窑或立式石灰窑中，进行煅烧处理。
煅烧温度一般在900-1100℃之间，石灰石在高温
下分解出二氧化碳，产生氧化钙。
3. 石灰石水化：将煅烧后的石灰石与适量的水进行反应，生成氢氧化钙。
这一步可以在石灰窑中直接进行，也可以将石灰石和水放入搅拌机中进行混合搅拌。
4. 过滤分离：将水化后的石灰浆经过过滤网，分离出细颗粒的石灰浆。
过滤步骤可以重复进行，以进一步提高石灰浆的细度。
5. 干燥：将过滤得到的石灰浆倒入干燥机中，通过加热和空气流动，使石灰浆中的水分蒸发，得到重钙粉。
6. 粉碎：将干燥得到的重钙块状物料经过粉碎机的研磨，研磨成所需的细颗粒重钙粉。
7. 包装：将研磨得到的重钙粉通过输送带或管道输送到包装机上，自动进行称量和包装。
常用的包装方式有塑料袋、编织袋等。
需要注意的是，在生产过程中要控制好石灰石的煅烧温度和水化反应的条件，以确保重钙粉的质量和活性。
另外，生产过程中也需要对废气进行处理，以减少环境污染。
以上就是重钙粉的生产工艺，通过合理的生产工艺可以得到质优、粒细、活性好的重钙粉产品。
重钙生产工艺分析
目录
生产工艺整体分析 原料预处理分析
化学反应过程分析
尾气处理分析
一、整体分析
磷矿 原料预处理 磷酸 反应过程 造粒与 净化过程 重过磷酸钙
1、原料 、 磷矿
主要组成：磷酸三钙或氟磷酸钙。 主要组成：磷酸三钙或氟磷酸钙。 分类：（ ）一次矿： 分类：（1）一次矿：用于生产中间产品磷酸 ：（ （2）二次矿：用于生产重过磷酸钙 ）二次矿： 质量标准： 质量标准：
有结晶析出反应速度相当缓慢饱和区反应速度减慢的原因浓度降低2钙离子的生成减少的电离3磷酸钙盐析出以及磷酸的减少使固液接触机会减少提高反应速度的措施1提高溶液中h降低温度解离常数k的浓度2使用表面活性剂使用表面活性剂可以减小液相浓度有利于颗粒表面的反应生成物向溶剂扩散使溶液中的氢离子活度增加进而增加磷矿的分解速度
（4）磷酸浓度 磷酸浓度
3、相图分析 、 分析结果
（1）选择合适的磷 ） 酸浓度有利于 Ca(H2PO4)2.H2O的 的 生成 （2）降低温度，可以 ）降低温度， 扩大 Ca(H2PO4)2.H2O结 结 晶区。 晶区。 （3）蒸发水分可以促 ） 进CaHPO4重结晶成 Ca(H2PO4)2.H2O
（3）磷酸钙盐析出以及磷酸的减少使固液接触机会减少 ）
提高反应速度的措施
（1）提高溶液中 ]浓度 ）提高溶液中[H 浓度
[H+] = K1[ H 3 PO4 ] 液相中游离的H 3 PO4浓度 ≈ K1 − 液相中Ca（H 2 PO 4） [ H 2 PO4 ] 2的浓度
+
• 降低温度 1264 .51 lgK 1 = - 0.01859 T + 7.6601 解离常数K 解离常数 1是温度的函数 T • 提高H3PO4的浓度 提高
重质碳酸钙微粉主要生产工艺介绍
重质碳酸钙微粉重要生产工艺介绍1干法重钙粉磨工艺干法生产（重质碳酸钙）可以生产出5m、10m和18m的重钙产品。
采纳性能优越的气流磨和搅拌磨可以生产80%以上小于2m的产品，但是在生产时肯定要考虑生产成本，即单位产品电耗。
重钙重要应用在塑料、橡胶填料等行业。
1.1原矿颚破雷蒙磨干式微细分级机此流程是针对目前大多数厂家已购买了雷蒙磨，生产出38～74m重钙产品，而用户需要更细的产品所实行投资少的一种方法。
在生产中加入干式微细分级机，可以生产10m、18m和25m的重钙产品。
1.2原矿颚破雷蒙磨气流磨干式微细分级机该流程比上述流程投资大、能耗高，但能生产细度10m的重钙产品，可应用在塑料、橡胶等行业作高档填料。
采纳该流程时，肯定要考虑生产成本，在要求生产10m产品时优先选用该工艺。
1.3原矿颚破高速机械冲击粉碎机干式微细分级机该流程单位功率粉碎本领大，简单与干式微细分级机配套。
辽宁某重钙厂采纳了该工艺生产了10m重钙产品。
1.4原矿颚破雷蒙磨（高速机械冲击粉碎机、柱磨机、辊磨机）立式搅拌磨干式微细分级机该流程可生产超细重钙产品，产品细度35%以上小于2m，而且运转费用较少，电耗相对较低，是一种正在进展的工艺流程。
2湿法重钙粉磨工艺湿法生产超细重质碳酸钙是指细度90%以上小于2m的高档造纸涂布产品。
产品有滤饼（含水25%）和粉状两种，国内外生产重要采纳湿法。
目前重要采纳性能优越的搅拌磨及特定的工艺生产90%以上小于2m的重钙产品。
2.1原矿颚破雷蒙磨（高速机械冲击磨、柱磨机）湿法搅拌磨压滤（滤饼产品）或干燥（粉状产品）该流程是原矿粉磨至38～147m后，加水调浆进入超细磨，在搅拌磨中细磨成90%以上小于2m的浆料，经压滤机压滤成滤饼，直接供应厂家，或干燥成粉状产品包装成袋供应造纸厂。
2.2原矿颚破雷蒙磨（高速机械冲击磨、柱磨机）湿法搅拌磨湿法超细分级压滤或干燥该流程加入了湿法超细分级，可以适时地把合格产品分出，提高了效率。
重钙粉生产线
重钙粉生产线简介重钙粉生产线是一个用于生产重钙粉的设备组合系统，重钙粉主要用于工业领域中广泛应用的各种用途。
本文档将介绍重钙粉生产线的工作原理、设备组成以及生产过程。
工作原理重钙粉生产线的工作原理主要包括石灰石矿石的破碎、石灰石石粉的烘烤、重钙粉的干燥和包装。
整个生产线的工作流程如下： 1. 石灰石矿石破碎：将石灰石矿石通过颚式破碎机进行初步破碎，得到较小颗粒的石灰石破碎石料。
2. 石灰石石粉烘烤：将石灰石破碎石料送入石灰窑中进行烘烤。
在高温环境下，石灰石石料分解产生二氧化碳和水蒸气，生成生石灰石。
3. 重钙粉干燥：将生石灰石送入重钙粉干燥机中进行干燥处理，使其水分含量降至合适的范围，以便后续的存储和使用。
4. 重钙粉包装：经过干燥的重钙粉被送入包装机中，根据设定的包装要求进行包装。
设备组成重钙粉生产线主要包括以下设备： 1. 颚式破碎机：用于将石灰石矿石进行初步破碎。
2. 石灰窑：用于对石灰石破碎石料进行高温烘烤，产生生石灰石。
3. 重钙粉干燥机：用于对生石灰石进行干燥处理，使其水分含量适宜。
4. 包装机：用于对干燥的重钙粉进行包装。
生产过程重钙粉生产线的生产过程主要包括以下几个步骤： 1. 石灰石矿石的破碎：将石灰石矿石通过颚式破碎机进行破碎，得到较小颗粒的石灰石破碎石料。
2. 石灰石的烘烤：将石灰石破碎石料送入石灰窑中进行烘烤。
通过控制烘烤时间和温度，使石灰石破碎石料分解产生生石灰石。
3. 重钙粉的干燥：将生石灰石送入重钙粉干燥机中进行干燥处理。
控制干燥时间和温度，使生石灰石的水分含量适宜，以便后续的存储和使用。
4. 重钙粉的包装：经过干燥的重钙粉被送入包装机中，根据设定的包装要求进行包装，以便出售和运输。
注意事项在使用重钙粉生产线进行生产时，需要注意以下几个事项：1. 设备的安全操作：操作人员需要熟悉设备的使用方法，正确操作设备，确保人员和设备的安全。
2. 清洁维护：定期对设备进行清洁和维护，确保设备正常工作，延长设备的使用寿命。
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重过磷酸钙
磷酸 热法磷酸：纯度高，利于重过磷酸钙的生产 湿法磷酸：杂质多，要求当P2O5 ≥48% 时，[H+] ≥0.6%， 磷酸含固量 ≤1%（质量计）
2、产品
重过磷酸钙是一种高浓度水溶性磷肥，含有主要成分为 一水合磷酸二氢钙，纯的一水合磷酸氢二钙含P2O5为 56.34%，由于原料磷矿和磷酸带入的杂质较多，使工业生 产的重过磷酸钙产品中P2O5为48-50%。
90~95℃ 85~90℃
四、尾气处理分析
在重过磷酸钙生产中，在反应、熟化和干燥过程中由 磷矿和磷酸带入的氟，有一部分将以四氟化硅或氟化氢气 态逸出，无论从防止污染的角度还是以资源综合利用的角 度都应加以处理。
常用的处理方法是用水吸收制成产品氟硅酸，然后再 进一步加工成各种氟化物或作为污水处理排放。
重过磷酸钙生产工艺分析
目录
生产工艺整体分析 原料预处理分析 化学反应过程分析
尾气处理分析
一、整体分析
磷矿 磷酸
原料预处理
1、原料
磷矿
反应过程
造粒与 净化过程
主要组成：磷酸三钙或氟磷酸钙。 分类：（1）一次矿：用于生产中间产品磷酸
（2）二次矿：用于生产重过磷酸钙
质量标准： P2O5 32% Mg P2O5 3% CO2 P2O5 18%
（4）磷酸浓度
3、相图分析
分析结果
（1）选择合适的磷 酸浓度有利于 C生a成(H2PO4)2.H2O的
（2）降低温度，可以 扩大 C晶a区(H。2PO4)2.H2O结
（3）蒸发水分可以促 进CaHPO4重结晶成 Ca(H2PO4)2.H2O
中和度曲线
4、动力学分析
磷矿分解分两个阶段：
• 不饱和区：分解速度快 ，反应时间一般为5~10min • 饱和区：有结晶析出，反应速度相当缓慢 饱和区反应速度减慢的原因
H3PO4==H++H2PO4- ; Ca(H2PO4)2.H2O==Ca2++2H2PO4-+H2O （1）H+浓度降低 （2）钙离子的生成减少[ H+]的电离 （3）磷酸钙盐析出以及磷酸的减少使固液接触机会减少
提高反应速度的措施
（1）提高溶液中[H+]浓度
[H+]
=
K1[H3PO4 ] [H2PO4 ]
3、生产工艺
一是浓酸固化法或称化成法，生产粉状产品或再加工成粒状
产品；
磷酸 磷矿
混合
化成
熟化
粉状产品
粒状产品
干燥
造粒
中和
二是稀酸反料浆造粒法（料浆法）一步制的粒状产品。
磷酸 磷矿
混合
造粒
干燥
筛分
粒状 产品
二、原料预处理过程分析
磷矿预处理
磷矿 反击式破碎机
风扫磨
选粉器
离心分离器
粉矿磷
袋式过滤器ຫໍສະໝຸດ 多组除尘器风机磷酸预处理
由生产工艺对磷酸的要求决定 。
三、反应过程分析
1、反应原理
Ca5(PO4)3F +7H3PO4 +5H2O =5Ca(H2PO4)•H2O+HF 反应特点 （1）反应包括氟磷酸钙溶解和一水合磷酸二氢钙的结晶两
个过程 （2）反应属于液固非均相反应过程 （3）反应属于放热反应，但放热量极为有限，故与维持较
K1
液相中游离的 H3PO4浓度
液相中
Ca
（H
2
PO
）的浓度
42
• 降低温度
•
解离常数K1是温度的函数 lgK1 提高H3PO4的浓度
- 1264.51 - 0.01859T 7.6601 T
（2）使用表面活性剂
使用表面活性剂可以减小液相浓度，有利于颗粒表面的 反应生成物向溶剂扩散，使溶液中的氢离子活度增加，进 而增加磷矿的分解速度。
反应式：3SiF4+3H2O==2H2SiF6+H2SiO3 从动力学角度考虑，温度降低有利于平衡向右移动，故在 较低温度下，有利于四氟化硅的吸收。
5、工艺条件的确定
磷酸浓度 磷酸中[H+]浓度 磷酸用量 磷酸温度 磷矿中P2O5含量 磷矿细度 化成温度 熟化温度 反应温度 造粒物料温度
化成法
48~50%P2O5 ≥0.6% 95~100% 70~80℃ ≥32% ≥90%-200目 75~80℃ 45~60℃
料浆法 37~40%P2O5
≥0.5% 90~95% 80~90℃ ≥32% ≥90%-200目
（2）温度 化学反应速率可用阿雷尼乌斯公式描述
E
K K0e RT
可知反应速度常数K与温度成正比，故提高温度，增大 反应速率，但同时，增大反应体系的溶解度，结晶析出量 减少，不利于反应。常用的反应温度在40~100℃之间。 （3）磷矿细度
一般来讲，颗粒愈细，比表面积愈大，反应速率愈快， 反应也愈完全。但颗粒愈细，动力消耗愈多。
高的反应温度，需要加热磷酸或反应体系。
2、反应的影响因素
根据反应的特点，反应速度可以用下式描述：
R SDA 式中 D-扩散系数，是温度r与杂质含量等的函数；S-磷矿表面积； A-
酸浓度； r-扩散阻力
故反应速度受下列因素影响
（1）磷酸用量
磷酸用量增加，反应速度加快；另外，磷酸第一氢离 子的中和度降低，增加磷矿分解的完全度。但过高， 会影响重钙半成品的质量以及增加中和的负担，对生 产不利。