生石灰消化反应条件对氢氧化钙特性影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0051

摘要/Abstract

摘要：

以工业级生石灰为原料，考察了消化水初始温度、搅拌转速、水灰质量比和加压消化方式对反应产物氢氧化钙的形貌结构、粒径和比表面积的影响；采用马尔文激光粒度分布仪、扫描电镜（SEM）和比表面积分析仪对产物氢氧化钙进行分析表征。结果表明：消化速率随着消化水初始温度的升高而加快，当搅拌转速为500 r/min、水初始温度为45~80 ℃、水灰质量比为4∶1时，所制得的氢氧化钙粒径分布最窄，最大比表面积为18.23 m²/g；当消化水初始温度为25~45 ℃时，产物氢氧化钙形貌呈现“树枝状”，当消化水初始温度为65~80 ℃时，产物氢氧化钙形貌为“颗粒状”；加压消化方式能获得较大比表面积的氢氧化钙且其形貌为“花瓣状”，最大比表面积为29.32 m²/g。

关键词: 生石灰, 氢氧化钙, 消化反应, 比表面积, 形貌

Abstract:

The effects of initial digestion water temperature，stirring speed，water-ash mass ratio and pressurized digestion on the morphological structure，particle size and specific surface area of the reaction product calcium hydroxide were investigated by using industrial grade quicklime as raw materials，and the product calcium hydroxide was characterized by Malvern laser particle size distribution instrument，scanning electron microscope（SEM） and specific surface area analyzer.The results showed that the digestion rate was accelerated with the increase of the initial temperature of water，and when the stirring speed was 500 r/min，the initial temperature of water was 45~80 ℃，and the mass ratio of water to ash was 4∶1，the produced calcium hydroxide had the narrowest particle size distribution and the maximum specific surface area was 18.23 m²/g.When the initial temperature of digested water was 25~45 ℃，the morphology of the product calcium hydroxide showed a "dendritic" shape，and when the initial temperature of the digestion water was 65~80 ℃，the shape of product calcium hydroxide grew into “granular”.The pressurized digestion method could obtain a large specific surface area of calcium hydroxide and its shape was “petal-like”，and the maximum specific surface area was 29.32 m²/g.

Key words: quicklime, calcium hydroxide, digestion process, specific surface area, morphology

中图分类号:

TQ132.32

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图/表 17

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表1

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参考文献 27

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初始温度/℃	最高反应温度/℃	温升速率/ （℃·s^-1）	比表面积/ （m²·g^-1）	平均粒径/μm
25	57.0	0.06	6.92	1.806
45	68.7	0.15	10.28	1.609
65	81.8	0.28	13.27	1.070
75	85.1	0.36	13.35	1.059
80	91.6	0.46	15.76	0.855
85	93.1	0.58	18.09	0.832

水灰质量比	最高反应温度/℃	温升速率/ （℃·s^-1）	比表面积/ （m²·g^-1）	平均粒径/μm
2∶1	92.3	0.48	13.16	0.975
3∶1	91.6	0.46	13.41	1.065
4∶1	90.9	0.55	13.58	0.859
5∶1	90.3	0.41	7.79	1.674
6∶1	89.5	0.40	7.06	1.899
7∶1	88.6	0.37	5.47	1.982

搅拌转速/ （r·min^-1）	最高反应温度/℃	温升速率/ （℃·s^-1）	比表面积/ （m²·g^-1）	平均粒径/μm
0	72.30	0.16	10.25	1.310
200	83.30	0.21	12.34	1.041
300	85.60	0.28	12.12	0.892
400	90.20	0.71	14.47	0.823
500	91.00	0.93	18.23	0.758
600	87.60	0.62	12.98	0.889
700	81.00	0.16	12.14	1.237

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