淺談輕鈣生產中的石灰消化工藝

劉麗娟

（石家莊市生態環境局井陘縣分局， 河北 石家莊 050300）

石灰消化說起來最簡單也就是把石灰放到水中溶解形成氫氧化鈣乳液，恰是最簡單的問題也就成了我們工業生產中最復雜的問題，因為它的特殊性給生產環境造成很大影響，同時也因為它的特殊性，給石灰乳的質量造成了一定影響，為此我們圍繞環保、灰乳質量的核心問題，進行了多方面的探索。

1 消化方式的演變過程

輕質碳酸鈣中的消化工藝，最原始的方式用一口鐵鍋把水放進去，再把石灰放到水中，消化后將灰乳傾倒出來，后來為滿足生產量的需要，用池子化灰，把石灰放到池里面消化，再加上攪拌，消化完成后用導管把漿液放出來，人工將雜物清出來，后來為了減輕人工清除消化雜質的繁重勞動，又發展到吊籃化灰，將石灰裝入鐵輪子內，然后放入池中消化，剩下的雜質用機械的方式提出來卸料。隨著產業規模的不斷擴大，我們又將制堿行業的回轉式化灰機應用于碳酸鈣生產，機械化程度有了很大的提高。

回轉化灰機分為后出水回轉化灰機和前出水回轉化灰機，由于該設備的消化量很大，滿足了生產量的需要，但灰乳質量不佳，隨后又開發了適應碳酸鈣行業生產的輪式化灰機和槽式化灰機延續至今。

輪式化灰機擴大了水容量，消化溫度也有所提高，但排渣系統仍然困難，一是漿液的雜質，二是輪底的雜質，三是輪內的雜質。三種雜質同時存在，對生產環境及尾渣的處理帶來了新的問題。

槽式化灰機分單槽、雙槽和三槽多種，整個消化系統全部是在密閉過程中完成，為實現密閉消化需要將石灰進行破碎，通過機械破碎將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，為密閉消化創造了條件，所不同的是增加了破碎工藝環節，同時也增加了破碎工藝環節所帶來的粉塵問題。盡管如此通過以上幾種消化方式比較，槽式化灰仍然有它一定的優勢，因為它的消化溫度、消化時間、排渣系統均滿足了生產環境和產品質量的需要。

2 氧化鈣及氫氧化鈣的性質

氧化鈣是一種無機化合物通常稱為生石灰，具有較強的吸濕性，對潮濕極為敏感，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，氧化鈣的消化過程是一個多邊過程，屬多項反應，它的反應速度與固體的晶體結構、表面積大小、生過燒現象有密切關系。輕質碳酸鈣體積的大小與氧化鈣有著密切的關系，還與氧化鈣消化有著密切的關系，氧化鈣消化溫度的高低對產品粒子的影響也很大、石灰破碎后表面積增大，根據實踐數據，破碎后與不破碎溫度相差40%，石灰消化溫度越高，產漿率就越高，溫度為90°時產漿率為93%，而消化溫度在60°時產漿率僅為63%。

氧化鈣消化是一個放熱的過程，不同溫度消化的氫氧化鈣粒子是不同的，從60°到100°之間各個不同溫度段產生的氫氧化鈣粒子數量懸殊很大，這是影響產品體積的關鍵，為什么石灰放的時間長了會影響產品消化和產品質量，因為石灰的吸濕性較強，石灰存放久了會與空氣中的二氧化碳、水分反應，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消化，防止石灰吸潮，否則會影響消化的出漿率和產品的質量，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系，晶體是石灰的自然屬性，但消化后的溫度、濃度對晶體也會影響。既然氧化鈣是多項反應，那它的屬性特點就成了生產工藝中的一種必然選擇。

3 環境保護

石灰消化是輕鈣生產中環境保護最難把控的一個環節，在工藝配置中，首先要考慮到石灰在整個系統中的環保處理，環保處理主要以機械為主，按照確定的工藝，將石灰篩選、提升、破碎、儲料、喂料整個過程全部進入封閉運行狀態，并形成負壓操作就能解決石灰在系統輸送加工過程的粉塵泄漏。槽式消化機是全封閉設備，一個進料口、一個排渣口、一個出漿口、一個排氣孔、進料口與破碎料倉對接，排漿口出來的漿液可以直接到振動篩，也可以直接進入沉化池。排渣口出來的廢渣顆粒較小，不落地可直接提升到渣料倉。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，噴淋水直接進入消化機。漿料沉化、精制集中到一起，進行除渣調漿處理，把尾渣用板框壓榨后送入渣料倉，壓榨后的水直接用于消化。渣料倉是消化工藝中一個廢物集中處，按照量的大小配置，料倉底部卸料用氣動油壓閥，料倉及卸料全部密閉，裝車時形成負壓，通過這一系列的環保措施，使得消化車間的衛生環境得到根本治理和提升。

4 自動化控制

自動化控制是傳統產業在新時期發展的必由之路，消化工藝從人工操作到機械操作再到自動化操作然后在提升到智能化操作需要一個過程，通過工藝的改變，機械操作已經基本實現，但自動化操作仍然是初級的，其原因是工藝設備的改進還不適應，物料的質量和物料的輸送，仍有很大提升空間，水溫的控制、石灰的生過燒、灰水比例的不確定因素還很多、水與石灰的稱重環節等都是造成自動化不夠完善，智能化難以實現的主要環節，為實現自動智能化的控制需對現有工藝進一步優化和提升，使得設備更精準，控制更加到位，最終實現石灰消化工藝的自動智能化。