一种综合制备纳米碳酸钙、电石燃料气体的方法

摘要

本发明提供一种以石灰石、焦炭为主要原料，综合制备纳米碳酸钙、电石、燃料气体的方法，主要包括：石灰石煅烧；大颗粒CaO、CO2、水反应制备电石和包含CO、H2、CH4的燃料气体；小颗粒CaO经消化、在多种晶型控制剂存在下与石灰石煅烧时生成的CO2发生碳化反应得到碳酸钙，通过控制工艺条件，可得到主要由针状颗粒和球状颗粒组成的纳米碳酸钙粉体。与现有技术相比，由于对CaO进行粒度分级后用于不同的用途，能够避免在传统电石生产中的CaO粒度过细带来的热效率低、棚料等缺点；减少了纳米碳酸钙生产过程中的破粉碎工艺；制备过程中CO2可在制备电石和碳酸钙的反应器中相互循环利用，提高了燃料气体产品的纯度和原料的利用率。

主权项

一种综合制备纳米碳酸钙、电石、燃料气体的方法，以石灰石、焦炭为主要原料，其特征在于，包括如下步骤：a.在高温下煅烧石灰石，得到CaO和CO2；b.将CO2分成两部分第I部分CO2、第II部分CO2；c.将步骤a中得到的CaO破碎至5-40mm以下，再过孔径为2-4mm的筛，将CaO分成两部分，粗颗粒部分为第I部分CaO，细颗粒部分为第II部分CaO；d.将第I部分CO2和第I部分CaO通入装有湿焦炭的反应炉中，在900-1600℃下反应得到电石和包含CO、H2、CH4的燃料气体；e.在第II部分CaO中加入其质量3-7倍的水，搅拌消化，反应完成后过筛，滤去粗颗粒，将过滤后的浆料加水稀释至Ca(OH)2浓度为5-40wt％；f.以50-500rpm的搅拌速度搅拌步骤e中得到的浆料，以5-50m3/(h·100kgCa(OH)2)的速度通入第II部分CO2，反应3-15分钟后，在5-30分钟内分3-10次加入晶型控制剂，所述晶型控制剂包括第一种控制剂和第二种控制剂，分别在反应器顶部和底部同时加入，所述的第一种晶型控制剂选自可溶性铝盐，其总加入量为浆料中Ca(OH)2质量的0.1-2％，所述的第二种晶型控制剂选自可溶性锌盐，其总加入量为浆料中Ca(OH)2质量的0.1-2％；g.对步骤f中得到的产物进行固液分离，将固体产物干燥，得到主要由针状颗粒和球状颗粒组成的纳米碳酸钙粉体，其中，球状颗粒平均粒径范围为30-100nm，针状颗粒平均径向直径范围为10-80nm。