JP2011184240A - ライムケーキを用いた酸化カルシウムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)炭酸カルシウムと、(B)製糖プロセスから回収された炭酸カルシウムおよび有機物を含むライムケーキとを、加熱手段を備えた反応装置に装入する装入工程、ならびに前記(B)ライムケーキを燃焼させながら、ライムケーキ中の炭酸カルシウムと、前記(A)炭酸カルシウムとを800℃以上で加熱する加熱工程、を含む、酸化カルシウムの製造方法。
【選択図】図1
Description
本発明の酸化カルシウムの製造方法は、以下の工程を含む。
装入工程:(A)炭酸カルシウムと、(B)製糖プロセスから回収された炭酸カルシウムおよび有機物を含むライムケーキとを、加熱手段を備えた反応装置に装入する工程。
(1)装入工程
本工程では、原料である(A)炭酸カルシウムおよび(B)ライムケーキを準備して反応装置内に装入する。
炭酸カルシウムとは、CaCO3で表される化合物である。本発明で原料(A)として用いる炭酸カルシウムの例には、石灰石、貝殻、クラフトパルプ製造プロセスにおける緑液の苛性化処理工程から回収された炭酸カルシウム、製紙プロセスから回収された炭酸カルシウム、および化学的に合成された市販品の炭酸カルシウムが含まれる。
純度の高い酸化カルシウムを得るために、クラフトパルプ製造プロセスまたは製紙プロセスから回収された炭酸カルシウムは、十分に洗浄されることが好ましい。
ライムケーキとは、製糖プロセスにおける糖液の精製工程から回収された、炭酸カルシウムおよび有機物を含む廃棄物である。ライムケーキ中の各成分の比率は限定されないが、炭酸カルシウムが50〜95質量%、有機物が5〜20質量%、その他の成分が0〜45質量%であることが好ましい。その他の成分は主として水であり、水の含有量は35質量%以下がより好ましい。炭酸カルシウムと有機物とがこの範囲にあると、効率よく酸化カルシウムを製造できる。また、水分が35質量%未満であるライムケーキは固形状であるので、装置への装入が容易となる。固形状のライムケーキの形状は特に限定されない。細かく粉砕したライムケーキを反応装置に装入すると、燃焼および反応効率を向上させられるが、ライムケーキが反応装置中の空気に流され、低温端12から排出されることがある。一方、塊状のライムケーキを反応装置に装入すると、燃焼および反応に時間を要する場合があるが、ライムケーキが低温端12から排出されることを避けられる。以上から、ライムケーキは、平均粒径が0.2〜20mmの塊状であることが好ましい。ライムケーキの平均粒径は前述のとおり求められる。この場合、ライムケーキは、スクリューフィーダー、風送等の公知の手段を用いて本発明で用いる装置に装入できる。本発明において、記号「〜」はその両端の値を含む。
本発明においては、加熱手段を備えた反応装置を用いる。この反応装置は、原料である(A)炭酸カルシウムと(B)ライムケーキとを、ライムケーキを燃焼させながら800℃以上で加熱して、前記反応を行なえる装置であればよい。このような装置の例には、ロータリーキルン型反応装置および釜型反応装置等公知の装置が含まれる。中でも、本発明においては取り扱い容易性等の観点から、ロータリーキルン型反応装置が好ましい。
本工程では、(B)ライムケーキを燃焼させながら、ライムケーキ中の炭酸カルシウムと、前記(A)炭酸カルシウムとを800℃以上で加熱する。前述のとおり、加熱する温度が800℃未満であると十分な反応効率が得られない。また、加熱する温度は900℃以上であることがより好ましいが、前述のとおり温度が高すぎると生成物である酸化カルシウムの溶融による塊生成がおこるため、高温領域は1500℃以下とすることが好ましい。
(3)取出工程
前記工程で得られた酸化カルシウムは、円筒体1の端10から取り出されて製品とされる。製品形状は限定されないが、平均粒径が3〜100mmの塊状、平均粒径が10〜3,000μmの微粒子状、または前記塊と微粒子の混在する形状であってよい。(B)ライムケーキにおいては、微粒子状の炭酸カルシウムが有機物中に分散して存在している場合が多いので、加熱工程において炭酸カルシウムが凝集しにくい。このため、ライムケーキからは微粒子状の炭酸カルシウムが得られやすい。一方、(A)炭酸カルシウムは、加熱工程において凝集する傾向があるので、塊状の炭酸カルシウムが得られる。従って、塊と微粒子の混在する形状の炭酸カルシウムが得られた場合には、この後に分級工程を設けることが好ましい。分級は、エア方式、スクリーン方式等の粉体分級装置を使用して行なえばよい。
本発明で得られた酸化カルシウムは、前述のとおり、微粒子状〜塊状であり取り扱い性に優れる。また、本発明で得られた酸化カルシウムは純度にも優れる。よって、本発明で得られた酸化カルシウムは、クラフトパルプ製造プロセスにおいて使用される酸化カルシウムや、紙の填料として有用な炭酸カルシウムの原料等として有用である。
10 端
12 端
30 加熱手段
32 燃料供給装置
40 送気装置
42 送気ライン
50 冷却装置
52 分級装置
60 除塵装置
62 ガス浄化装置
100 微粒子状酸化カルシウム
102 塊状酸化カルシウム
A 炭酸カルシウム
B ライムケーキ
Claims (8)
- (A)炭酸カルシウムと、(B)製糖プロセスから回収された炭酸カルシウムおよび有機物を含むライムケーキとを、加熱手段を備えた反応装置に装入する装入工程、ならびに
前記(B)ライムケーキを燃焼させながら、ライムケーキ中の炭酸カルシウムと前記(A)炭酸カルシウムとを800℃以上に加熱する加熱工程、を含む、酸化カルシウムの製造方法。 - 前記反応装置が、100〜500℃の低温領域と、800℃以上の高温領域を有し、
前記装入工程が、(A)炭酸カルシウムを前記低温領域に装入し、(B)ライムケーキを前記高温領域に装入する工程であり、
前記加熱工程の前に、前記装入された(A)炭酸カルシウムを前記低温領域で予備加熱した後、前記高温領域に移送する工程をさらに含む、請求項1記載の製造方法。 - 前記反応装置が、100〜500℃の低温領域と、800℃以上の高温領域を有し、
前記装入工程が、前記(A)炭酸カルシウムと(B)ライムケーキとを前記低温領域に装入する工程であり、
前記加熱工程の前に、前記装入された(A)炭酸カルシウムと(B)ライムケーキとを前記低温領域で予備加熱した後、前記高温領域に移送する工程をさらに含む、請求項1記載の製造方法。 - 前記(A)炭酸カルシウムが水分を含んでおり、前記低温領域で予備加熱する工程が、前記(A)炭酸カルシウムに含まれる水分を除去する工程である、請求項2または3記載の製造方法。
- 前記(B)ライムケーキが水分を含んでおり、前記低温領域で予備加熱する工程が、前記(B)ライムケーキに含まれる水分を除去する工程である、請求項3記載の製造方法。
- 前記(A)炭酸カルシウムが、クラフトパルプ製造プロセスにおける緑液の苛性化処理工程から回収された炭酸カルシウムである、請求項1〜5いずれかに記載の製造方法。
- 前記(A)炭酸カルシウムが、石灰石である、請求項1〜5いずれかに記載の製造方法。
- 前記加熱工程の後に、得られた酸化カルシウムを分級する、分級工程をさらに含む、請求項1〜7いずれかに記載の製造方法。
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