石灰石非金屬礦的煅燒目的和煅燒過程

時間：2014-04-23 10:54:45

作者：世邦機器

煅燒或焙燒是依據(jù)礦物中各組分分解溫度或在高溫下化學反應(yīng)的差別，有目的地富集某種礦物組分或化學成分方法。

煅燒過程中，礦物組分發(fā)生的變化稱為煅燒反應(yīng)。煅燒反應(yīng)主要是在熱發(fā)生器(煅燒窯爐)中發(fā)生于氣一固界面的多相化學反應(yīng)，該反應(yīng)同樣遵循熱力學和質(zhì)量作用定律。根據(jù)煅燒反應(yīng)中主要煅燒反應(yīng)的不同，可將煅燒方法分為如下幾種。

(1)氧化煅燒于氧化氣氛中加熱礦物，使爐氣中的氧與礦物中某些組分作用或礦物本身在氧化氣氛中煅燒。

(2)還原煅燒在還原氣氛中使高價態(tài)的金屬氧化物還原為低價態(tài)的金屬氧化物或礦物在還原氣氛中進行煅燒。

(3)氯化煅燒在中性或還原氣氛中加熱礦物，使之與氯氣或固態(tài)氯化劑發(fā)生化學反應(yīng)，生成揮發(fā)性氣態(tài)金屬氯化物或可溶性金屬氯化物。

(4)離析煅燒在中性或還原氣氛中加熱礦物，使其中的有價組分與固態(tài)氯化劑(氯化鈉或氯化鈣)反應(yīng)，生成揮發(fā)性氣態(tài)金屬氯化物，隨機沉淀在爐料中的還原劑表面。

(5)磁化煅燒在弱還原氣氛中，使弱磁性赤鐵礦煅燒并還原成強磁性的磁鐵礦。

石灰石礦物煅燒的目的：

(1)使目的礦物發(fā)生物理和化學變化在適宜的氣氛和低于礦物原料熔點的溫度條件下，

使礦物原料中的目的礦物發(fā)生物理和化學變化，如礦物(化合物)受熱脫除結(jié)構(gòu)水或分解為一種組成更簡單的礦物(化合物)、礦物小的某些有害組分(如氧化鐵)被氣化脫除或礦物本身發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變，最終使產(chǎn)品的白度(或亮度)、孔隙率、活性等性能提高和優(yōu)化。如高嶺土因煅燒而脫結(jié)構(gòu)水而生成偏高嶺石、硅鋁尖晶石和莫來石;石膏礦(二水石膏)經(jīng)低溫煅燒成為半水石膏，高溫煅燒則成為無水石膏或硬石膏;凹凸棒石及海泡石煅燒后可排出大量吸附水和結(jié)構(gòu)水，使顆粒內(nèi)部結(jié)晶破壞而變得松弛，比表面積和孔隙率成倍增加;鋁土礦(水合氧化鋁)和水鎂石(氫氧化鎂)煅燒后脫除結(jié)晶水生成氧化鋁或氧化鎂;滑石在600℃以上的溫度下煅燒，脫除結(jié)構(gòu)水，品格內(nèi)部重新排列組合，形成偏硅酸鹽和活性二氧化硅。

(2)使碳酸鹽礦物(石灰石、白云石、菱鎂礦等)和硫酸鹽礦物發(fā)生分解生成氧化物和二氧化碳。

(3)使硫化物、碳質(zhì)及有機物氧化在一些非金屬礦物如硅藻土、煤系高嶺石及其他黏土礦物中，常含有一定的碳質(zhì)、硫化物或有機質(zhì)，通過在適宜的溫度下煅燒可以除去這些雜質(zhì)，使礦物的純度、白度、孔隙率提高。

(4)熔融和燒成熔融是將固體礦物或巖石在熔點條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橐合喔邷亓黧w;燒成是在遠高于礦物熱分解溫度下進行的高溫煅燒，也稱重燒。目的是穩(wěn)定氧化物或硅酸鹽礦物的物理狀態(tài)，變?yōu)榉€(wěn)定的固相材料。為了促進變化的進行，有時也使用礦化劑或穩(wěn)定劑。這個穩(wěn)定化處理，從現(xiàn)象上看有再結(jié)晶作用，使之變?yōu)榉€(wěn)定型變體，以及高密度化礦物常壓穩(wěn)定化。熔融和燒成常用來制備低共熔化合物，如二硅酸鈉、偏硅酸鈉、正硅酸鈉以及四硅酸鉀、偏硅酸鉀、二硅酸鉀、輕燒鎂、重燒鎂、鑄石以及玻璃、陶瓷和耐火材料等。