Способ получения извести

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может найти применение при наличии некондиционного сырья в регионе. Цель изобретения: снижение температуры обжига известняка и повышение качества извести при использовании сырья с высоким содержанием полевых шпатов и долемитизированных известняков. Способ получения извести включает увлажнение известняка солевым раствором и последующий обжиг его. Новым в способе является то, что обжиг осуществляют при температуре 850-900^oC, а в качестве солевого раствора используют природный рассол в количестве 0,9-1,6% от массы обжигаемого материала. Причем природный рассол является отходом добычи кимберлитовых руд с концентрацией 236,8-293,1 г/л и имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 150,2-173,5; NaCl 31,3-42,6; MgCl₂ 28,4-37,6; KCl 17,3-24,2; SrBr₂ 9,1-14,3; Na₂SO₄ 0,5-0,9%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения извести из некондиционного сырья и может найти применение в производстве строительных материалов.

Известен способ получения извести, включающий смешивание известняка с твердым топливом с одновременным увлажнением растворами хлоридов кальция и натрия в соотношении 1:(2-3), суммарной концентрации 90-120 г/л и обжигом полученной шихты [1] Недостатком данного способа является высокая температура обжига карбонатных пород (1200^oC), что повышает материальные затраты при получении извести. В случае использования известняка с высоким содержанием углекислого магния исключается возможность получения качественной извести из-за пережога магнезита.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения извести, включающий пропитывание перед обжигом пористого карбонатного сырья раствором хлористого кальция из расчета введения 0,5-1,0% хлористого кальция от массы обжигаемого материала [2] Недостатками известного способа является высокая себестоимость получения извести, обусловленная температурой обжига сырья. При использовании известняка с большим содержанием полевых шпатов (5-10%) или углекислого магния получения качественной извести из такого некондиционного сырья крайне затруднительно.

Целью изобретения является снижение температуры обжига известняка и повышение качества извести при использовании некондиционного сырья с высоким содержанием полевых шпатов, а также доломитизированных известняков и доломитов.

Поставленная цель достигается тем, что в способ получения извести, включающем увлажнение известняка солевым раствором и последующий обжиг его, обжиг осуществляют при 850-900^oC, а в качестве солевого раствора используют природный рассол в количестве 0,9-1,6% от массы обжигаемого материала.

Причем природный рассол является отходом добычи кимберлитовых руд с концентрацией 236,8-293,1 г/л и имеет следующий химический состав, г/л: CaCl₂ 150,2^oC173,5 NaCl 31,3^oC42,6 MgCl₂ 28,4^oC37,6 KCl 17,3^oC24,2; SrBr₂ 9,1^oC14,3 Na₂SO₄ 0,5^oC0,9 В процессе обжига при 657^oC происходит плавление бромида стронция, содержащегося в рассоле, и он активно вступает в реакцию с полевыми шпатами по следующей схеме:

В результате в получаемой извести увеличивается содержание двухкальциевого силиката (белита). Это повышает гидравлические свойства извести и улучшает ее качество.

Природный рассол является отходом добычи кимберлитовой руды. Образование больших количеств рассола требует существенных затрат на его нейтрализацию. Общая минерализация солей в рассоле 236,8-293,1 г/л. Количество рассола, необходимого для обжига известняка, определено экспериментально.

Снижение температуры обжига с 1200^oC до 850-900^oC позволяет получить из известняков с большим содержанием углекислого магния известь высокого качества, так как в этом случае отсутствует пережог окиси магния. Это играет существенную роль в том случае, когда для получения извести используется месторождение известняка с меняющимся содержанием углекислого магния. Например, на месторождении известняка, эксплуатируемого в п. Айхал Республики Саха (Якутия), содержание карбоната магния может меняться в течение одного дня с 1-2 до 35-36% В этом случае по известному способу получение качественной извести практически невозможно, тогда как по предлагаемому методу, несмотря на колебания содержания углекислого магния в известняке, в любом случае из-за отсутствия пережога окиси магния получается качественная известь.

Снижение температуры до 850-900^oC произошло при добавлении рассола в количестве 0,9-1,6% по сухому остатку от массы известняка. Дальнейшее увеличение количества рассола, вводимого в известняк, нецелесообразно, т.к. это не приводит к последующему снижению температуры обжига. Результаты опытов представлены в таблице.

Способ осуществляется следующим образом.

Кусковой известняк увлажняли рассолом, являющимся отходом добычи кимберлитовой руды с общей концентрацией солей 235,8-293,1 г/л. После этого увлажненный известняк загружался в печь и подвергался обжигу.

Для сравнения был выполнен опыт по обжигу известняка, обработанного раствором хлористого кальция из расчета 1,0% хлористого кальция от массы обжигаемого материала. В опытах использовался известняк с содержанием карбоната кальция 98,7%
Пример 1. Кусковой известняк с содержанием полевых шпатов 8,7% увлажняли рассолом с концентрацией 275,4 г/л в количестве 1,6% от общей массы известняка. 100 кг увлажненного известняка подвергли обжигу при 900^oC.

Содержание белита в обоженном известняке составило 13,4%
В извести, полученной по известному способу, содержание белита было равно 1,8%
Пример 2. Кусковой известняк с содержанием углекислого магния 35,2% увлажняют рассолом с концентрацией 253,4 г/л, в количестве 1,5% от массы известняка. 100 кг обработанного известняка обжигают в печи при 870^oC.

Вторая партия известняка в количестве 100 кг была обработана раствором хлористого кальция из расчета 1,0% хлористого кальция от массы обжигаемого материала. Затем обработанный известняк обжигался в печи при 1200^oC.

После обжига полученная известь анализировалась на содержание в ней активной окиси магния.

В извести из первой партии содержание активной окиси магния было равно 31,6% во второй партии содержание активной окиси магния составило 10,5%
Зависимость качества получаемой извести от количества вводимых добавок и температура обжига представлена в таблице.

Формула изобретения

1. Способ получения извести, включающий увлажнение известняка солевым раствором и последующий его обжиг, отличающийся тем, что обжиг осуществляют при 850 900^oС, а в качестве солевого раствора используют природный рассол в количестве 0,9 1,6% от массы обжигаемого материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что природный рассол с концентрацией 236,8 293,1 г/л является отходом добычи кимберлитовых руд и имеет следующий химический состав, г/л:
CaCl 150,2 173,5
NaCl 31,3 42,6
MgCl₂ 28,4 37,6
KCl 17,3 24,2
SrBr₂ 9,1 14,3
Na₂SO₄ 0,5 0,9р

РИСУНКИ

Рисунок 1