[实用新型]一种制备碳酸盐胶凝材料的设备

说明书

一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，包括反应压力容器和CO₂供应装置，所述CO₂供应装置与反应压力容器相连，该设备可以石灰石、电石渣等富含碳酸钙、氢氧化钙的固体材料或粉料为原料，仅通过向所述材料的浆料中通入大量二氧化碳，使得其中的钙盐转化为可溶的酸式碳酸盐，即可生产得到碳酸盐胶凝材料；所述设备中无高温煅烧、结构简单、节能减排，还可与高二氧化碳排放工程或碳捕集减排工程因情结合，就地组装生产，不仅解决二氧化碳的排放问题，还可利用其制备碳酸盐胶凝材料。

技术领域

本实用新型属于胶凝材料制造技术领域，具体涉及一种制备碳酸盐胶凝材料的设备。

背景技术

目前广泛应用的硅酸盐胶凝材料、硫铝酸钙胶凝材料、硫铁酸钙胶凝材料、氟铝酸钙胶凝材料、硫铝酸锶钡胶凝材料的制备都是采用“两磨一烧”工艺装备，即生料粉磨、高温煅烧成熟料、熟料粉磨制水泥类胶凝材料的工艺装备，这些以石灰石或电石渣（主要成分为氢氧化钙）为原料制造胶凝的工艺过程都不可或缺的需要经过高温煅烧、高温热化学反应的工艺过程，因此，水泥类无机胶凝材料生产企业被称之为“高污染、高能耗企业”。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是：克服以上不足，提供一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，该设备可适应当前二氧化碳捕集减排政策环境，可实现二氧化碳的减排，且无高温窑炉烟气污染。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种制备碳酸盐胶凝材料的设备，包括反应压力容器和CO₂供应装置，所述CO₂供应装置与反应压力容器相连。

所述CO₂供应装置用于向反应压力容器供应二氧化碳，同时保持反应压力容器内的压力。所述设备的工作原理为：将石灰石浆料（或其他富含碳酸钙、氢氧化钙的浆料，如电石渣、石灰等的浆料）加入反应压力容器内，然后采用CO₂供应装置通入压力反应器内，浆料中溶解的二氧化碳呈超饱和状态，此时，浆料中含钙颗粒将直接反应转化为易溶于水的酸式碳酸盐Ca(HCO₃)₂（原理如反应式I和II所示），而浆料中难溶或不溶的硅、铝和铁等的杂质化合物成为固体沉淀物，形成含固体杂质的碳酸盐胶凝材料。该碳酸盐胶凝材料可制备利用，主要是由于Ca(HCO₃)₂在常压下不稳定，易分解成为具有良好的胶结强度（最高抗压强度可达80MPa）的无定形碳酸钙的特点（如反应式III所示），使其可直接用作建材制品、路基固化或尾砂松软土地固化或矿井回填固化等的胶结材料或者无机材料的粘接或修复用的胶凝材料。

反应式I CaCO₃+CO₂+H₂O＝Ca(HCO₃)₂

反应式II Ca(OH)₂+2CO₂＝Ca(HCO₃)₂

反应式III Ca(HCO₃)₂＝CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O

优选的，所述设备还包括用于调节反应压力容器温度或分别调节反应压力容器与CO₂供应装置两者温度的调温装置。更为优选的，所述调温装置为制冷装置，所述调温装置与反应压力容器相连。

所述调温装置，用于控制反应压力容器的温度为-10~25℃，使得浆料中的碳酸钙和/或氢氧化钙更易转化为碳酸氢钙，生成胶凝材料。

优选的，所述设备还包括调浆装置和水计量装置，所述调浆装置分别与反应压力容器和水计量装置相连。