Гашение извести – не все так просто
Постоянное совершенствование технологий, использующих гашеную известь, является причиной появления все более новых дополнительных требований к ее качеству и специальным характеристикам, определяемым задачами конкретного использования. Сегодняшние российские и международные стандарты, определяющие требования к химическим и физическим параметрам гашеной извести, уже не могут охватить все многообразие показателей и ограничений, которым негашеная известь должна соответствовать согласно технологическим спецификациям заказчиков. Поэтому при проектировании новых установок надо обязательно принимать во внимание как минимум три главных критерия:
- обеспечение высокой технологической гибкости гасильных установок, позволяющей в автоматическом режиме быстро регулировать характеристики производимой гашеной извести в соответствии с требованиями того или иного заказчика,
- возможность использования сырья различного качества (негашеная известь различной активности и реакционной способности, доломитовая известь),
- необходимость прибыльной утилизации отходов гашения.
Не секрет, что на рынке имеется дефицит высококачественной извести с низким П.П.П. и высоким содержанием СаО (такую известь в основном производят на металлургических комбинатах для внутреннего использования). Тем не менее, не смотря на отсутствие высококачественного сырья, фактически каждый производитель гашеной извести («пушонки») может выпускать у себя различные заранее оговоренные ее сорта (определяемые крупностью частиц, величиной удельной поверхности и содержанием Ca(OH)2), используя при этом в качестве сырья доступную негашеную известь относительно невысокого качества. Для этого на предприятии помимо системы для гашения извести, должно иметься соответствующее оборудование для воздушной сепарации сухой гашеной извести по крупности, домола крупки, раздельного складирования и смешивания продукции разных сортов. Для быстрого и точного контроля качества сырья и готовой продукции рекомендуется иметь современную систему отбора представительных проб и соответственно оснащенную лабораторию. В качестве примера такого технического решения можно привести две современных технологических схемы производства гашенной извести, предлагаемых фирмой SIC.
Схема 1 – с контролем крупности и удельной поверхности частиц пушонки.
Технологическая установка состоит из системы непрерывного взвешивания «CWS» негашеной извести, загружаемой в гидратор последнего поколения типа «IDR» и сепараторной мельницы тонкого помола типа «S». Надежная и точная система взвешивания и дозировки негашеной извести в гидратор является первым необходимым компонентом для получения конечной продукции стабильного качества и обеспечения плавности работы всего оборудования установки. Система дозирования «CWS» состоит из шнекового питателя с тензодатчиками, шнек которого вращается с постоянной скоростью, скомбинированного с дозатором с регулируемой скоростью подачи исполнительного механизма (шнека или ячейкового ротора). Сигнал о весе материала передаваемого в дозатор, сравнивается в системе управления с заданной величиной, которая регулирует скорость вращения дозатора, корректирую количество негашеной извести извлекаемой из силоса для ее хранения. Гидратор типа «IDR» имеет 3 ступени гашения. Первая ступень оснащена двухвальным смесителем. Валы смесителя вращаются в противоположных направлениях, и скорость их вращения контролируется частотным преобразователем. Если требуемая производительность превышает 10 т/ч, то на второй ступени гидратора также используется 2-х вальный смеситель. Необходимость двухвальных смесителей обусловлена обеспечением гомогенности реакции гашения извести водой и исключением образования каких-либо агломератов внутри гасителя. Благодаря системе распределенной подачи реакционной воды по длине первой ступени гидратора он обладаем еще одним инструментом для управления процессом (по температуре реакции) и получения однородного продукта на выходе из первой ступени гидратора. Это особенно важно в случае использования высокореактивной комовой извести. На второй и третьей ступенях гидратора процесс гашения идет с меньшей скоростью. Задачей этих ступеней является догашивание извести и получение на выходе из третьей ступени сухого порошка. Продукт, выходящий из гидратора, является гашеной известью Са(ОН)2 в сухом состоянии, содержащей приблизительно 25-27% стехиометрической (химически связанной) воды и 1% остаточной влажности при температуре около 50°С. Гидратор полностью герметичен и имеет систему пыле — и пароулавливания с рукавным фильтром. Отрицательное давление внутри системы контролируется специальным вытяжным вентилятором. После обеспыливания очищенный пар используется для подогрева реакционной воды, необходимой в случае гашения низкореактивной или доломитовой извести. Перед подачей в гидратор реакционная вода обрабатывается специальными добавками, позволяющими увеличить удельную поверхность производимой гашеной извести. Сепараторная мельница тонкого помола типа «S», устанавливается после гидратора. Ее задачей является измельчение и сепарация гашеной извести по заданной крупности частиц. Путем регулирования скорости селекторной корзины сепаратора можно задавать и корректировать крупность частиц конечного продукта в диапазоне 15-100 мкм. Измельченная и сепарированная гашеная известь далее системой пневматического транспорта подается на хранение в силосы пушонки 1-го сорта. Крупнозернистые отходы сепарации сепаратора (крупка), представленные крупными агломерированными частицами и сростками Са(ОН)2 с примесными минералами, возвращаются на доизмельчение в селекторную мельницу, откуда вновь направляется на сепарацию. Технологическая схема установки легко модифицируется в зависимости от двух важных параметров качества: крупности частиц и величины их удельной поверхности. Благодаря этому установка способна производить широкий диапазон сортов пушонки (по крупности и удельной поверхности) в соответствии с требованиями заказчиков.
Схема 2 – с системой внешней циркуляции: контроль крупности и химсостава
Отличие от Схемы 1 заключается в использовании воздушного сепаратора нового поколения ‘HPS FLUX’ с внешней циркуляцией воздушного потока вместо сепараторной мельницы. Схема 2 позволяет надежно работать при крупности сепарации в диапазоне от 10 до 100 микрон. Согласно Схеме 2 гашеная известь по выходу из гидратора всасывается через трубопровод в днище воздушного сепаратора, который обычно размещается на крыше силоса. В сепараторе материал делится на «крупку», которая выгружается из внешней зоны блока сепарации в отдельный силос, и тонкозернистую часть – известь 1-го сорта -, которая поступает на осаждение в рукавный фильтр, откуда далее выгружается в силос для хранения. Благодаря такой возможности изменять настройку сепаратора на любую заданную крупность деления можно не только контролировать крупность продукта, но и контролировать на его химсостав. В гашеной извести, выгружаемой из гидратора, часто содержатся включения остатков кальцита и сопутствующих минералов, которые имеют большие размеры и больший удельный вес, нежели чем частицы Ca(OH)2. Сепаратор отделяет эти остатки кальцита и примесных минералов в «крупку», которую в зависимости от спроса можно направлять на доизмельчение, либо складировать как материал 2-го илит 3-го сорта. Тонкозернистая же фракция представляет собой высокочистую гашеную известь (например, 96% по Са(ОН)2). Если такая чистота пушонки не требуется, то крупность деления в сепараторе можно:
- несколько увеличить, что позволит снизить качество за счет добавления некоторого количества непогашенных частиц кальцита и примесей.
- добавить к извести 1-го сорта некоторое количество извести 2-го или 3-го сорта.
Благодаря такой технологической гибкости производитель извести может формировать любые отдельные партии продукции с широким диапазоном качества, требуемого тем или иным заказчиком.