<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>

<head>

	<title>Д.В. Труфанов Совершенствование технологии производства извести по мокрому способу из мела высокой чистоты</title>
	<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=windows-1251">    
		
     
</head>


    
	<h2 align="center"><b>Совершенствование технологии производства извести по мокрому способу из мела высокой чистоты</b></h2>
	<h3 align="center">Д.В. Труфанов</h3>

<hr>
    
    <p><b>Источник</b>: <a href="http://rosizvest.ru/uploads/files/documents/modern_technology.doc">
http://rosizvest.ru</a></p>
<hr>

   <p align=justify>Считается, что мел природный по составу и строению [1] можно рассматривать как самое высококачественное и высокотехнологичное сырье для производства извести активностью более 95%, которая получается без пережога и при снижении удельного расхода топлива до 30% по сравнению с обжигом лучших известняков.
Действительно, это легко достигается в лабораторных муфельных печах. Однако многолетняя практика массового обжига мела вскрыла высокую сложность процесса. Так, средняя прочность меловых кусков (50% выхода от мела) в воздушно-сухом состоянии едва достигает 4 МПа. Для шахтного способа обжига требуются куски прочностью не менее 6 МПа, влажность сырья должна составлять не более 18%. 

В этом случае качество извести значительно повышается нетрадиционным способом — соединением при помоле двух видов извести, один из которых самая высококачественная известь Россошанского завода, получаемая по мокрому способу во вращающихся печах [2].
Мокрый способ производства извести, как и мел природный влажностью более 22%, имеет широкое распространение.</p>
 <p align=justify>По этому способу работает ряд крупнейших заводов извести в Белоруссии (здесь способ зародился), Брянской, Воронежской, Смоленской и др. областях. Заводы работают в основном на природном меле. Один из них — в Смоленской области (известковый цех Дорогобужского химкомбината) перерабатывает отходы собственного производства, которые называют конверсионным карбонатом кальция (мел ККК). Он характеризуется высоким содержанием СаСО3, ярко-белым цветом и мелкокристаллическим строением. Этот искусственный минеральный продукт имеет весьма приближенное сходство с природным мелом (его составом и структурой).
Мокрый способ производства извести из мела предполагает роспуск (полную дезинтеграцию) исходного сырья до размера минерального индивида (зерна, кристаллика, частицы) в воде с получением пульпы максимально возможной плотности (1,39—1,41 кг/л). Затем пульпа поступает в трубчатую вращающуюся печь длиной 106 м, где обжигается до извести в виде гранул. Этим способом можно перерабатывать влажный природный мел и мел ККК.
Природный мел на 95-98,5% состоит из карбоната кальция; на 60% он аморфный; слагающие его частицы по размеру не превышают 0,15 мм. Так называемый нерастворимый остаток в меле представлен в основном глинистыми минералами, в основном монтмориллонитом. Тяжелые металлы и ядовитые вещества практически отсутствуют или находятся их следы; содержание карбоната стронция достигает 0,02%. Влажность мела в массиве в пределах 5-32%.
Мел ККК лишь на 85-92% состоит из полностью мелкокристаллического карбоната кальция, причем кристаллики достигают размера 1,2 мм. В примесях здесь содержатся: карбонат стронция (1,2—1,7%); фосфаты (до 1 %); водорастворимые вещества (до 1,5%) и др. Техническими условиями в ККК регламентируются предельные содержания (мг/кг): кадмия — 2; свинца - 50; ртути - 2,1; меди - 100; цинка - 200; мышьяка — 10. Предельная активность природных радионуклидов в нем должна соответствовать СП 2.6.1. 758—99 и не должна превышать 2,8 кБк/кг.
Различие этих веществ очевидно. </p>
<p align=justify>Тем не менее, в решении о строительстве Россошанского известкового завода предполагалась утилизация ККК одноименного химкомбината. Завод был построен с возможностью переработки полного объема отходов. В состав завода вошли две вращающиеся горизонтальные печи размером 106x3,6 м, работающие по мокрой технологии, с прямым выбросом отходящих газов в атмосферу через электрофильтр. При этом мощность завода составила ~ 600 т извести в сутки. При выборе технологии образцом послужил Красносельский известковый завод в Гродненской области (Белоруссия), работающий на природном меле местного месторождения с высоким содержанием глинистой составляющей, в основном монтмориллонита, до 8%.
Теория грануляции минеральных концентратов (железнорудного, мелового, ККК и др.) описывает влияние на получаемые характеристики таких факторов (показателей строения вещества), как размер частичек или кристалликов, наличие определенного связующего вещества (бентонита, различных органических добавок, высокоактивной извести), степень кристаллизации вещества, влажность и др.
Мел Красносельского известкового завода, имея в основном тонкую аморфную структуру и лишь частично микрокристаллическую, при высоком содержании глинистой составляющей (связующего вещества) легко гранулируется в печи до сырых гранул весьма высокой прочности. Сырые гранулы затем обрабатываются в 4 стадии — сушка, термообработка, обжиг, охлаждение, причем полностью они не разрушаются.
Строение и состав мела в гранулах резко снижает абразивный процесс (при вращении печи), так что пылеобразование не превышает 1—2% от объема переработки. Применение при этом электрофильтров значительно снижает содержание твердых частиц в отходящих газах до нормы.
Производство извести только из мела ККК в момент пуска завода в России оказалось невозможным. Длительные пусконаладочные работы вскрыли низкую степень грануляции вещества даже при весьма высоком добавлении известкового молочка в качестве связующего. Известь получалась низкого качества при очень высоком пылеуносе. Фильтры быстро выходили из строя.
Открытая технология предопределила резкий запах аммиака и других химических веществ даже вне территории завода.
Следует отмстить, что аналогичная технология одновременно внедрена на Дорогобужском комбинате, работала в промышленном варианте лишь при удельном расходе извести как связующего до 380 кг на 1 т вновь образованной извести. Причина низкой эффективности процесса заключалась, прежде всего, в гранулометрическом составе высокораскристаллизованного материала. Общеизвестно, что известь как связующее вещество относится к классу высокоэффективных материалов. Тем не менее, Россошанский завод довольно длительное время не работал вовсе. Изложенные причины предопределили перевод завода на сырье из природного мела.
</p>
<p align=justify>Работа ведется на первом технологическом типе сырья с пуска завода и до настоящего времени. Второй технологический тип сырья детально изучается для вовлечения в отработку в ближайшей перспективе.
Теория обжига карбонатных материалов, в том числе и мела, весьма детально изучена и изложена в многочисленных фундаментальных трудах [3, 4]. В практике обжига карбонатных окатышей использован опыт белорусских заводов. Работа завода в настоящее время осуществляется по гибкой технологической схеме. Изменением лишь режимов работы печи можно регулировать производство заданного сорта извести, что практически достигается автоматизацией управления.
По запросу клиентов производится известь первого и второго сортов. Первому сорту отвечает известь активностью выше 90% и временем гашения 4—5 мин при пористости гранул 60-70%. Производство такого продукта требует максимального расхода газа (320-340 м3/т). Другие сорта извести предполагают несущественное снижение всех показателей.
Пористость извести производства Россошанского завода имеет огромное значение при применении в последующем, поскольку роспуск такой извести (при гашении) осуществляется всегда до конца и равномерно во времени, без дополнительного перемешивания даже в какой-либо смеси с другими ингредиентами — участ¬никами процесса. Поэтому такая известь широко применяется в химической промышленности, при очистке питьевой воды, в бумажном производстве и других отраслях промышленности.
Для стройиндустрии производится известь второго и третьего сортов. Современная производительность завода составляет 600 т в сутки.
Важнейшее значение в технологии имеет стадия грануляции вещества и последующей сушки гранул, при которой они не должны разрушаться. Однако допускается их вспучивание. Вспучивание гранул, неизбежно вызываемое реализацией технологии в целом, имеет, как оказалось, огромное значение при обработке материала в других зонах процесса. Во-первых, вспучивание гранул до пористости 60—70% обеспечивает увеличение скорости обжига, так как увеличивается скорость течения реакции разложения карбоната кальция. Во-вторых, облегчение гранул снижает абразивный процесс при вращении материала в печи. Все это повышает производительность печи и снижает пылеобразование.
В настоящее время при производительности печи 12—14 т/ч за сутки ее работы образуется лишь 6 т пыли, которая практически полностью улавливается электрофильтром и возвращается в начало процесса. Из газовой трубы интенсивно отходит лишь пар, поскольку мокрая технология предопределяет испарение каждой печью до 240 м3 воды в сутки. Таким образом, технология характеризуется как безотходная.
В настоящее время в связи с предстоящей отработкой запасов мела первого технологического типа на предприятии выполняется обоснование вовлечения в переработку по действующей технологии сырья второго технологического типа - природного мела высокой чистоты (СаСО3>97,5%). Этот мел более плотный, поэтому трудно распускается. Для его полной дезинтеграции требуется реконструкция отделения шихтоподготовки, поскольку этот технологический тип сырья агломерируется при условии дозированного введения в шихту связующего.
В настоящее время проведена большая работа по подготовке к такой реконструкции. Прорабатывались разные варианты, в частности обосновывалась возможность подшихтовки мела ККК.
</p>
<p align=justify>При этом предполагается, что возможное вредное воздействие мела ККК на качество конечного продукта будет минимизироваться степенью введения в него чистого природного мела. Методикой изучения применимости составов шихты предусматривается раздельное испытание следующих вариантов:
— чистый природный мел с введением связующего (бентонита, полиакриламида, извести);
— чистый природный мел (70%) с введением 30% мела ККК и связующего (полиакриламида, извести, бентонита).
В настоящее время завершены лабораторные и стендовые испытания вариантов сырья. Частично проведены промышленные испытания. В результате с высокой степенью вероятности можно сделать выводы:
— в принципе невозможно получение гранул из чистого природного мела второго технологического сорта, также из мела ККК или их смесей в любой пропорции;
— гранулы из чистого природного мела с добавлением в качестве связующего бентонита до 15 кг/т или извести до 25 кг/т хорошо образуются и соответствуют по прочности существующему варианту технологии в целом или даже несколько превосходят ее требования;
— гранулы из смеси чистого природного мела второго технологического сорта (70%) с добавлением мела ККК (30%) и связующего в виде бентонита (1,5—3%) или извести (2,5%) образуются, имеют близкие с базовым вариантом показатели прочности и удовлетворяют требованиям технологического процесса. Изложенное позволяет заключить, что вовлечение в переработку сырья второго технологического сорта с дозированием в качестве связующего бентонита или извести в определенной пропорции обеспечивает возможность получения высококачественной извести по действующей технологии с сохранением высокой экологичности процесса.
Существует также перспектива вовлечения в переработку мела ККК в определенной пропорции с чистым природным мелом и дозированием связующего в виде бентонита или извести. Для этого требуется детализация обоснования процесса, оценка его экологичности. Тема весьма актуальна в связи с проблемой утилизации мела ККК на многих других аналогичных химкомбинатах. Кроме того, такая шихта очевидно обеспечит работу оборудования при плотности пульпы выше 1,6 (кг/л), что резко снизит удельный расход газа на производство единицы продукции.
Опыт работы известкового цеха Белорусского цементного завода подтверждает такой прогноз.
В заключение необходимо отметить, что Россошанский известковый завод производит высококачественную известь, которая представляет собой гранулированный, то есть весьма сыпучий и малопылящий при разгрузке продукт. Высокая открытая пористость гранул предопределяет их легкую и быструю распускаемость без особого перемешивания пульпы. Известь достигает высшего показателя по активности вещества. Оптимизировано также время ее гашения, что особенно важно для производителей газобетонных стеновых материалов [2].
В этой связи на предприятии разрабатывается способ управления реакционной способностью извести в процессе ее производства.
</p>





<p><b>Список литературы</b></p>
<p>1.	Труфанов Д.В., Тарарыков О.Ю., Афанасов B.C., Труфанов АД. Новые наполнители из мела ООО «Главмел» для промышленности строительных материалов  России \\ Строит, материалы. 2008. № 3. С. 88-89.	</p>
<p>2.	Афанасов B.C., Тарарыков О.Ю., Труфанов Д.В., Гробовенко Н.Я. Освоение извести для производства стеновых газосиликатных блоков на Копанищенском КСМ \\ Строит, материалы. 2007. № 10. С. 34-35.</p>
<p>3.	Табунщиков Н.П. Производство извести. М.: Химия, 1974. 240 с.</p>
<p>4.	Роберт С. Байтон. Химия и технология извести. М: Издательство литературы по строительству. 1972. 239 с.
</p></p>


   
</body>
<br>
<br>
<br>
</html>�