JPH0789749A - 微粉石灰石の仮焼方法および装置 - Google Patents
微粉石灰石の仮焼方法および装置Info
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- JPH0789749A JPH0789749A JP23855493A JP23855493A JPH0789749A JP H0789749 A JPH0789749 A JP H0789749A JP 23855493 A JP23855493 A JP 23855493A JP 23855493 A JP23855493 A JP 23855493A JP H0789749 A JPH0789749 A JP H0789749A
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Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 微粉末状の、とくに粒径1〜100μm程度
の石灰石を仮焼して、高活性の微粉末状生石灰を得る。 【構成】 不活性物質の粗粒とくに粒径100〜150
0μmのものを高温のガスで流動させておき、その流動
層中に微粉石灰石を供給する。 流動層に捉えられた石
灰石がそこで仮焼されて生成した微粉生石灰は、ガスに
より運び去られるから、サイクロンとバッグフィルター
で回収する。 不活性物質の粒子に代えて、石灰石の粗
粒を使用することもできる。
の石灰石を仮焼して、高活性の微粉末状生石灰を得る。 【構成】 不活性物質の粗粒とくに粒径100〜150
0μmのものを高温のガスで流動させておき、その流動
層中に微粉石灰石を供給する。 流動層に捉えられた石
灰石がそこで仮焼されて生成した微粉生石灰は、ガスに
より運び去られるから、サイクロンとバッグフィルター
で回収する。 不活性物質の粒子に代えて、石灰石の粗
粒を使用することもできる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石灰石の微粉とくに粒
径100μm以下のものを仮焼して生石灰とする方法に
関し、その方法の実施に使用する装置にも関する。
径100μm以下のものを仮焼して生石灰とする方法に
関し、その方法の実施に使用する装置にも関する。
【0002】本発明において「石灰石」とは、CaCO
3 およびドロマイトすなわちCaCO3にMgCO3の加
わった鉱石を包含する意味の語である。
3 およびドロマイトすなわちCaCO3にMgCO3の加
わった鉱石を包含する意味の語である。
【0003】
【従来の技術】石灰石を仮焼して生石灰を製造するに
は、通常シャフトキルン、ロータリーキルンなどが使用
されている。 これらの仮焼装置は、径が数10〜数mm
の塊状の石灰石を仮焼するのに好適であり、数mm以下の
粒状ないし粉状のものを仮焼することは困難であった。
ところが、石灰石の破砕および仮焼に当って粉末の発
生は避けられず、とくに環境に配慮して集塵に努めれ
ば、微粉末の発生量は多くなる。 また、製品の品質を
高めるため、仮焼に先立って破砕した石灰石の水洗を行
なうことも多く、発生する水洗スラッジは微粉の石灰石
にほかならない。
は、通常シャフトキルン、ロータリーキルンなどが使用
されている。 これらの仮焼装置は、径が数10〜数mm
の塊状の石灰石を仮焼するのに好適であり、数mm以下の
粒状ないし粉状のものを仮焼することは困難であった。
ところが、石灰石の破砕および仮焼に当って粉末の発
生は避けられず、とくに環境に配慮して集塵に努めれ
ば、微粉末の発生量は多くなる。 また、製品の品質を
高めるため、仮焼に先立って破砕した石灰石の水洗を行
なうことも多く、発生する水洗スラッジは微粉の石灰石
にほかならない。
【0004】一方、微粉状の生石灰は反応性が高いか
ら、その多くの用途において好ましいものである。 た
とえば、CaOを成分とするセラミックスの製造原料と
して、製鉄・製鋼の副資材として、あるいは酸性の水や
ガスの中和剤として、微粉の生石灰は有用である。
ら、その多くの用途において好ましいものである。 た
とえば、CaOを成分とするセラミックスの製造原料と
して、製鉄・製鋼の副資材として、あるいは酸性の水や
ガスの中和剤として、微粉の生石灰は有用である。
【0005】しかし、これまで粉末状の石灰石、とくに
径が1mm程度より小さい微粉の石灰石を仮焼する適切な
手段がなかった。
径が1mm程度より小さい微粉の石灰石を仮焼する適切な
手段がなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような技術の現状にかんがみ、微粉の石灰石を対象とし
てこれを高い仮焼率をもって仮焼し、微粉の生石灰を取
得する方法と、その方法の実施に使用する装置を提供す
ることにある。
ような技術の現状にかんがみ、微粉の石灰石を対象とし
てこれを高い仮焼率をもって仮焼し、微粉の生石灰を取
得する方法と、その方法の実施に使用する装置を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の微粉石灰石の仮
焼方法のひとつの態様は、粒度範囲が100〜1500
μmの不活性物質の粉粒を高温のガスによって流動化さ
せて流動層を形成し、この流動層に対して、粒度範囲が
1〜100μmの微粉石灰石を連続的または断続的に投
入し、流動層を通過して出たガスから固・気分離により
仮焼された微粉石灰を回収することからなる。
焼方法のひとつの態様は、粒度範囲が100〜1500
μmの不活性物質の粉粒を高温のガスによって流動化さ
せて流動層を形成し、この流動層に対して、粒度範囲が
1〜100μmの微粉石灰石を連続的または断続的に投
入し、流動層を通過して出たガスから固・気分離により
仮焼された微粉石灰を回収することからなる。
【0008】不活性物資の粉粒としては、生成したCa
Oと仮焼条件でほとんど反応しないシリカサンドが好適
である。
Oと仮焼条件でほとんど反応しないシリカサンドが好適
である。
【0009】高温のガスとしては、エネルギーのコスト
のため不採算に陥らないのであれば、空気を電熱や燃焼
による間接加熱で昇温させたものを用い得ることは明ら
かである。 燃焼ガス中のCO2 は、CaCO3→Ca
O+CO2の反応に関し平衡の観点からあまり高くては
ならないし、H2Oは生成したCaOと、CaO+H2O
→Ca(OH)2のように結合するから、これもあまり高
濃度であることを避けなければならない。 しかし、上
記分解反応の進行や水和反応の防止は、高温一般に75
0℃以上の高温、とくに850℃以上であれば問題なく
実現するから、石灰系、石油系など種々の燃料を燃焼し
たガスを使用することができる。
のため不採算に陥らないのであれば、空気を電熱や燃焼
による間接加熱で昇温させたものを用い得ることは明ら
かである。 燃焼ガス中のCO2 は、CaCO3→Ca
O+CO2の反応に関し平衡の観点からあまり高くては
ならないし、H2Oは生成したCaOと、CaO+H2O
→Ca(OH)2のように結合するから、これもあまり高
濃度であることを避けなければならない。 しかし、上
記分解反応の進行や水和反応の防止は、高温一般に75
0℃以上の高温、とくに850℃以上であれば問題なく
実現するから、石灰系、石油系など種々の燃料を燃焼し
たガスを使用することができる。
【0010】流動層の温度を維持する上で必要ならば、
流動層の真下または層内へ直接全量の、または不足量の
追加の燃料(たとえば微粉炭や石油系液体燃料)を吹き込
むことができる。 爆発の危険を回避できるならば、気
体燃料の使用も可能である。
流動層の真下または層内へ直接全量の、または不足量の
追加の燃料(たとえば微粉炭や石油系液体燃料)を吹き込
むことができる。 爆発の危険を回避できるならば、気
体燃料の使用も可能である。
【0011】本発明の微粉石灰石の仮焼方法のいまひと
つの態様は、粒度範囲が100〜1500μmの石灰石
の粒子を高温のガスによって流動化させて流動層を形成
し、この流動層に対して、粒度範囲が1〜100μmの
微粉石灰石を連続的または断続的に投入し、かつ粒度範
囲が100〜1500μmの石灰石の粒子を流動層の消
耗に伴って補給し、流動層を通過して出たガスから固・
気分離により仮焼された微粉石灰を回収することからな
る。
つの態様は、粒度範囲が100〜1500μmの石灰石
の粒子を高温のガスによって流動化させて流動層を形成
し、この流動層に対して、粒度範囲が1〜100μmの
微粉石灰石を連続的または断続的に投入し、かつ粒度範
囲が100〜1500μmの石灰石の粒子を流動層の消
耗に伴って補給し、流動層を通過して出たガスから固・
気分離により仮焼された微粉石灰を回収することからな
る。
【0012】前記第一の態様とこの第二の態様とを組み
合わせた態様、すなわち石灰石の粒子の流動層中に粒度
範囲100〜1500μmの不活性物質の粒子をも存在
させて実施する仮焼方法も可能である。
合わせた態様、すなわち石灰石の粒子の流動層中に粒度
範囲100〜1500μmの不活性物質の粒子をも存在
させて実施する仮焼方法も可能である。
【0013】どちらの態様においても、高温ガスの保有
熱をそのまま放出することは好ましくないから、実操業
では導入されるガスおよび(または)供給原料との間で
熱交換を行なって、一部分でも回収すべきである。
熱をそのまま放出することは好ましくないから、実操業
では導入されるガスおよび(または)供給原料との間で
熱交換を行なって、一部分でも回収すべきである。
【0014】本発明の微粉石灰石の仮焼装置は、図1に
示した実験的なものに例をとれば、底部に目皿(3)を
そなえ、下方にガスの導入口(4)を、上方に導出口
(5)をそれぞれ有し内部で粉粒体流動層(1)を形成
する流動仮焼塔(2)に対し、流動層に微粉石灰石を供
給する手段(6)、高温のガスを導入する手段(7)お
よび導出されたガス中の固体成分を回収するための固気
分離手段(8)を加えてなる。
示した実験的なものに例をとれば、底部に目皿(3)を
そなえ、下方にガスの導入口(4)を、上方に導出口
(5)をそれぞれ有し内部で粉粒体流動層(1)を形成
する流動仮焼塔(2)に対し、流動層に微粉石灰石を供
給する手段(6)、高温のガスを導入する手段(7)お
よび導出されたガス中の固体成分を回収するための固気
分離手段(8)を加えてなる。
【0015】固気分離手段としては、サイクロン(8
1)およびバッグフィルター(82)または電気集塵器
の組み合わせが適切である。
1)およびバッグフィルター(82)または電気集塵器
の組み合わせが適切である。
【0016】流動層を不活性物質の粉粒で形成するにせ
よ、石灰石の粉粒で形成するにせよ、あるいは両者を混
在させるにせよ、それらの補充のための手段として、上
記の微粉石灰石を供給する手段を利用することも可能で
あるが、供給手段を別途に設けた方がよい場合もある。
よ、石灰石の粉粒で形成するにせよ、あるいは両者を混
在させるにせよ、それらの補充のための手段として、上
記の微粉石灰石を供給する手段を利用することも可能で
あるが、供給手段を別途に設けた方がよい場合もある。
【0017】
【作用】微粉石灰石の仮焼に流動層を利用することは、
これまでも試みられている。それが成功をみなかったの
は、微粉末とくに径30μm以下の微細なものは粉末ど
うしの付着凝集力が強く、気−固系の流動層で均一に流
動させるのが困難であるという事情による。
これまでも試みられている。それが成功をみなかったの
は、微粉末とくに径30μm以下の微細なものは粉末ど
うしの付着凝集力が強く、気−固系の流動層で均一に流
動させるのが困難であるという事情による。
【0018】そこで本発明では、付着凝集のおそれがほ
とんどない100μm以上の粗な粒子で流動層を形成し
ておき、そこへ微粉石灰石を供給するという手法を採用
して、微粉粒子相互の付着凝集を防ぎ、一次粒子のまま
存在させることに成功した。
とんどない100μm以上の粗な粒子で流動層を形成し
ておき、そこへ微粉石灰石を供給するという手法を採用
して、微粉粒子相互の付着凝集を防ぎ、一次粒子のまま
存在させることに成功した。
【0019】粗な粒子の流動層が形成されるガス流速に
おいては、1〜100μm程度の微粉は容易に飛び去っ
てしまいそうであるが、実験によれば比較的長時間、流
動層中に滞留する。 その時間は、微粉だけを同じ流速
のガスの流れにさらした場合について単純に計算した滞
留時間の、100倍以上に及ぶ。 このことから、粗な
粒子の流動層に投入された微粉は、一時的に粗な粒子の
表面に付着して、そこで仮焼されたのち飛び去るものと
考えられる。 粗な粒子の表面に付着した微粉は、粗な
粒子およびガスの両方から熱を受け、迅速に分解反応が
進む。
おいては、1〜100μm程度の微粉は容易に飛び去っ
てしまいそうであるが、実験によれば比較的長時間、流
動層中に滞留する。 その時間は、微粉だけを同じ流速
のガスの流れにさらした場合について単純に計算した滞
留時間の、100倍以上に及ぶ。 このことから、粗な
粒子の流動層に投入された微粉は、一時的に粗な粒子の
表面に付着して、そこで仮焼されたのち飛び去るものと
考えられる。 粗な粒子の表面に付着した微粉は、粗な
粒子およびガスの両方から熱を受け、迅速に分解反応が
進む。
【0020】石灰石の脱炭酸すなわち分解反応CaCO3
→CaOは、カサ比重の低下(約1.5→0.6〜0.8)
を伴うので、仮焼され軽くなった微粉はガスによって運
び去られやすくなる。 微粉は粒度が小さいものほど短
時間で仮焼が終るのに対し、粒度の大きいものはより長
い時間流動層内に滞留し、その間に仮焼が進む。
→CaOは、カサ比重の低下(約1.5→0.6〜0.8)
を伴うので、仮焼され軽くなった微粉はガスによって運
び去られやすくなる。 微粉は粒度が小さいものほど短
時間で仮焼が終るのに対し、粒度の大きいものはより長
い時間流動層内に滞留し、その間に仮焼が進む。
【0021】粗な粒子としてシリカサンドのような不活
性物質の粒子を使用した場合でも、それらどうしの、ま
た微粉石灰石との衝突による摩耗があり、微細化した粒
子が少しずつ流動層から運び去られるから、時に補充す
る必要が生じる。 しかし摩耗量はわずかで、補充のイ
ンターバルは長くとることができる。
性物質の粒子を使用した場合でも、それらどうしの、ま
た微粉石灰石との衝突による摩耗があり、微細化した粒
子が少しずつ流動層から運び去られるから、時に補充す
る必要が生じる。 しかし摩耗量はわずかで、補充のイ
ンターバルは長くとることができる。
【0022】一方、粗な粒子として石灰石の粒径を使用
した場合は、それらが高温のガスにより仮焼され、相互
の衝突によって次第に砕かれていき、ついには微粉とな
ってガスに運び去られるに至る。 従ってこの場合は、
流動層を形成する粉粒の消耗が不活性物質を用いた場合
より速やかであり、補充を比較的短いインターバルで行
なわなければならない。
した場合は、それらが高温のガスにより仮焼され、相互
の衝突によって次第に砕かれていき、ついには微粉とな
ってガスに運び去られるに至る。 従ってこの場合は、
流動層を形成する粉粒の消耗が不活性物質を用いた場合
より速やかであり、補充を比較的短いインターバルで行
なわなければならない。
【0023】
【実施例】図1に示す構造の流動層式仮焼装置を用意し
た。 すなわち、内径5cm×高さ100cmのシリカガラ
ス筒の底部に目皿(3)を置いた流動仮焼塔(1)を立
て、その下方のガス導入口(4)にはブロア(71)とそこ
から送られる空気を電熱で加熱する予熱器(72)を接続
し、上方のガス導出口(5)にはサイクロン(81)を接続
し、それに続くバッグフィルター(82)で固・気分離手
段(8)とし、後者を経てガスを放出するようにした。
流動仮焼塔(1)の上方からは、流動層中に微粉石灰石を
供給するための、ホッパー(61)、スクリューフィーダ
ー(62)およびランスパイプ(63)からなる供給手段
(6)を設け、ブロアとの配管によりホッパー内部の圧
力を、目皿上の雰囲気圧力よりわずか高く保つようにし
た。 流動仮焼塔は電熱マッフル(9)の中に入れ、高
温を維持できるようにした。
た。 すなわち、内径5cm×高さ100cmのシリカガラ
ス筒の底部に目皿(3)を置いた流動仮焼塔(1)を立
て、その下方のガス導入口(4)にはブロア(71)とそこ
から送られる空気を電熱で加熱する予熱器(72)を接続
し、上方のガス導出口(5)にはサイクロン(81)を接続
し、それに続くバッグフィルター(82)で固・気分離手
段(8)とし、後者を経てガスを放出するようにした。
流動仮焼塔(1)の上方からは、流動層中に微粉石灰石を
供給するための、ホッパー(61)、スクリューフィーダ
ー(62)およびランスパイプ(63)からなる供給手段
(6)を設け、ブロアとの配管によりホッパー内部の圧
力を、目皿上の雰囲気圧力よりわずか高く保つようにし
た。 流動仮焼塔は電熱マッフル(9)の中に入れ、高
温を維持できるようにした。
【0024】この装置の目皿上に、平均粒径500μm
で80%が400〜600μmの範囲にある粒度分布を
もつシリカサンドを600g投入しておき、熱空気を空
塔ガス線速度100cm/秒の速度で通過させることによ
り流動層を形成した。
で80%が400〜600μmの範囲にある粒度分布を
もつシリカサンドを600g投入しておき、熱空気を空
塔ガス線速度100cm/秒の速度で通過させることによ
り流動層を形成した。
【0025】この流動層に対し、全体は1〜100μm
の粒度範囲にあり平均粒径が10μmの微粉石灰石を、
30g/分の割合で供給して仮焼した。 固・気分離装
置で回収した生石灰は、仮焼率98%に達していた。
ここで、「仮焼率」は、製品中のCaOモル数を(Ca
Oモル数+未反応CaCO3モル数)で除した値の百分
率である。
の粒度範囲にあり平均粒径が10μmの微粉石灰石を、
30g/分の割合で供給して仮焼した。 固・気分離装
置で回収した生石灰は、仮焼率98%に達していた。
ここで、「仮焼率」は、製品中のCaOモル数を(Ca
Oモル数+未反応CaCO3モル数)で除した値の百分
率である。
【0026】
【発明の効果】本発明の方法に従って仮焼を行なえば、
微粉石灰石を相互付着凝集などの困難なく円滑に仮焼を
することができ、しかも仮焼温度を比較的低い領域で一
定に保って実施できることにより、反応性の高い微粉生
石灰を得ることができる。 熱交換を上手に行なえばエ
ネルギーコストも比較的高まらずにすみ、価値の高い生
石灰製品が提供される。
微粉石灰石を相互付着凝集などの困難なく円滑に仮焼を
することができ、しかも仮焼温度を比較的低い領域で一
定に保って実施できることにより、反応性の高い微粉生
石灰を得ることができる。 熱交換を上手に行なえばエ
ネルギーコストも比較的高まらずにすみ、価値の高い生
石灰製品が提供される。
【0027】本発明の装置は固・気流動層技術に従っ
て、容易に建設および運転できる。
て、容易に建設および運転できる。
【図1】 本発明の流動層による微粉石灰石仮焼装置に
ついて、実験的なものの構成例を示す概念的な断面図。
ついて、実験的なものの構成例を示す概念的な断面図。
1 粉粒体流動層 2 流動仮焼塔 3 目皿 4 ガス導入口 5 ガス導出口 6 微粉石灰石供給手段 7 高温ガス導入手段 8 固・気分離手段 81 サイクロン 82 バッグフィルター
Claims (10)
- 【請求項1】 粒度範囲が100〜1500μmの不活
性物質の粒子を高温のガスによって流動化させて流動層
を形成し、この流動層に対して、粒度範囲が1〜100
μmの微粉石灰石を連続的または断続的に投入し、流動
層を通過して出たガスから固・気分離により仮焼された
微粉石灰を回収することからなる微粉石灰石の仮焼方
法。 - 【請求項2】 不活性物質の粉粒としてシリカサンドを
使用する請求項1の仮焼方法。 - 【請求項3】 高温のガスとして、温度750℃以上の
燃焼ガスを使用して実施する請求項1の仮焼方法。 - 【請求項4】 粒度範囲が100〜1500μmの石灰
石の粒子を高温のガスによって流動化させて流動層を形
成し、この流動層に対して、粒度範囲が1〜100μm
の微粉石灰石を連続的または断続的に投入し、かつ粒度
範囲が100〜1500μmの石灰石粉粒を流動層の消
耗に伴って補給し、流動層を通過して出たガスから固・
気分離により仮焼された微粉石灰を回収することからな
る微粉石灰石の仮焼方法。 - 【請求項5】 流動層中に粒度範囲100〜1500μ
mの不活性物質の粒子をも存在させて実施する請求項4
の仮焼方法。 - 【請求項6】 不活性物質の粒子としてシリカサンドを
使用して実施する請求項5の仮焼方法。 - 【請求項7】 高温のガスとして、温度750℃以上の
燃焼ガスを使用して実施する請求項4または5の仮焼方
法。 - 【請求項8】 底部に目皿をそなえ、下方にガスの導入
口を、上方に導出口をそれぞれ有し、その内部で粗い不
活性物質の粒子または粗い石灰石の粒子と微粉石灰石と
を混合状態で流動化させた粉粒体流動層を形成する流動
仮焼塔に対し、流動層に微粉石灰石を供給する手段、高
温のガスを導入する手段および導出されたガス中の固体
成分を回収するための固気分離手段を加えてなる微粉石
灰石の仮焼装置。 - 【請求項9】 固気分離手段としてサイクロンおよびバ
ッグフィルターまたは電気集塵器の組み合わせを使用し
た請求項8の仮焼装置。 - 【請求項10】 流動層に石灰石および(または)不活
性物質の粉粒を添加する手段をそなえた請求項8の仮焼
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23855493A JPH0789749A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 微粉石灰石の仮焼方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23855493A JPH0789749A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 微粉石灰石の仮焼方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0789749A true JPH0789749A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17031973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23855493A Withdrawn JPH0789749A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 微粉石灰石の仮焼方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789749A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013512176A (ja) * | 2010-08-18 | 2013-04-11 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | 粉末石灰焼成方法および装置 |
| CN103708474A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 浙江永强石英科技发展股份有限公司 | 高纯石英砂连续高温气固反应装置及其反应方法 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23855493A patent/JPH0789749A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013512176A (ja) * | 2010-08-18 | 2013-04-11 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | 粉末石灰焼成方法および装置 |
| US8834819B2 (en) | 2010-08-18 | 2014-09-16 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Powder lime calcining process and system |
| CN103708474A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 浙江永强石英科技发展股份有限公司 | 高纯石英砂连续高温气固反应装置及其反应方法 |
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