双氰胺废渣制备活性氧化钙的工艺研究
本文关键词:双氰胺废渣制备活性氧化钙的工艺研究
【摘要】:双氰胺企业每年会产生几十万吨的双氰胺废渣,这种废渣粒径非常小,而且粘度系数非常低,处理非常困难。本文以双氰胺废渣为研究对象,提出采用提纯工艺、机械成型工艺、碳化工艺和煅烧工艺生成电石用活性氧化钙的方案,并对每个流程工艺参数进行探讨。对废渣的化学成分和性质研究表明:干基废渣主要成分CaCO3为80.78%、游离碳为11.02%、Fe203为0.65%、MgCO3为1.24%、Si02为0.92%,颗粒直径大颗粒在40um左右、小颗粒直径在10um左右。根据分析的结果,废渣生产电石用活性氧化钙是可行的。本文对每个处理工段条件参数进行探讨。在提纯工艺中,提出干基法和湿基法分别对废渣提纯,干基法采用200目标准筛筛分、沉降室风选的方法使得废渣CaCO3含量达到90%以上,湿基法采用325目标准筛水筛分的方法使得废渣CaCO3含量85%以上;在机械成型工艺中,用CaO作为无机粘合剂,用机械压制成型,成型后抗压强度在4MPa左右;在碳化工艺中,采用N2和CO2模拟锅炉烟气对废渣进行碳化,对主要影响碳化样品强度的因素做出讨论,碳化后的抗压强度达到5 MPa以上,可以满足生产要求;煅烧工艺中,用干基渣为原料,主要对煅烧时间和煅烧温度分别讨论,以活性度和有效氧化钙含量为标准,煅烧温度为960℃,煅烧时间为160 min,煅烧后样品活性度76℃·min-1以上,有效氧化钙含量91%以上,强度达到4.7 MPa,符合电石生产要求。最后,根据工艺条件,整合工艺流程,对废渣处理工业放大线初步设计。
【关键词】:双氰胺废渣 活性氧化钙 工艺研究
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ132.32
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 绪论7-15
- 1.1 双氰胺废渣的来源、特性及污染程度7-8
- 1.2 双氰胺废渣的资源化应用技术及无害化处理技术研究8-11
- 1.2.1 双氰胺在建筑方面的应用9
- 1.2.2 在生产橡胶中的应用9
- 1.2.3 在其他化工产品中的应用9-10
- 1.2.4 双氰胺废渣其他处理方法10
- 1.2.5 双氰胺废渣综合利用的存在的问题10-11
- 1.3 活性氧化钙的概述11-13
- 1.3.1 活性氧化钙的特点11-12
- 1.3.2 活性氧化钙的生产工艺12-13
- 1.3.3 工业氧化钙生产的困境13
- 1.4 本课题研究意义及主要研究内容13-15
- 1.4.1 本课题研究的目的和意义13-14
- 1.4.2 研究思路和工艺路线14
- 1.4.3 主要的研究内容14-15
- 第二章 原料的初步分析15-21
- 2.1 原料的来源15
- 2.2 原料杂质的对电石生产的影响15
- 2.3 原料的成分和性质的初步分析15-19
- 2.3.1 原料化学分析法15-18
- 2.3.2. 双氰胺废渣的微观机构18-19
- 2.3.3 双氰胺废渣EDX的元素分析19
- 2.4 小结19-21
- 第三章 废渣的处理工艺研究21-48
- 3.1 提纯的工艺参数选择21-29
- 3.1.1 干基法提纯工艺参数选择21-27
- 3.1.2 湿基法筛分工艺参数选择27-29
- 3.1.3 小结29
- 3.2 机械成型的工艺参数选择29-34
- 3.2.1 无机粘合剂对成型样品的影响29-32
- 3.2.2 氧化钙的加入量对成型样品强度的影响32
- 3.2.3 水分含量对成型样品强度的影响32-33
- 3.2.4 机械成型压力对成型样品强度的影响33-34
- 3.2.5 小结34
- 3.3 碳化工艺参数的选择34-40
- 3.3.1 氧化钙的加入量对碳化样品强度的影响36
- 3.3.2 水分含量对碳化样品强度的影响36-37
- 3.3.3 气体压力对碳化样品强度的影响37
- 3.3.4 气体温度对碳化样品强度的影响37-38
- 3.3.5 碳化时间对碳化样品强度的影响38-39
- 3.3.6 二氧化碳浓度对碳化样品强度的影响39
- 3.3.7 小结39-40
- 3.4 煅烧工艺参数的选择40-46
- 3.4.1 煅烧温度对煅烧样品的影响41-42
- 3.4.2 煅烧时间对煅烧样品的影响42-44
- 3.4.3 煅烧成品检测结果与分析44-46
- 3.4.4 小结46
- 3.5 小结46-48
- 第四章 双氰胺废渣处理工业放大线的初步设计48-55
- 4.1 工艺流程图及流程说明48-50
- 4.1.1 工艺流程图48-49
- 4.1.2 工艺流程说明49-50
- 4.2 工艺的初步物料衡算50-52
- 4.3 工艺主要设备选型52-53
- 4.4 环境保护53
- 4.5 消防和职业安全卫生53-54
- 4.6 本章小结54-55
- 第五章 总结及展望55-57
- 5.1 课题的研究结果与创新点55-56
- 5.2 未来工作展望56-57
- 参考文献57-61
- 致谢61-62
- 个人简介62
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