(57)【要約】【課題】  コークス使用量及び生石灰と反応させる温水の調製に使用する中圧蒸気量を削減しても、粘度等が従来と変わらない石灰乳の製造方法を提供する。【解決手段】  石灰炉内で、石灰石をコークスの燃焼熱により熱分解して生石灰を製造し、その生石灰を温水と反応させて水酸化カルシウム水性懸濁液を製造する方法において、石灰石の熱分解に使用するコークス量を石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して３．０〜８．０重量％削減し、生石灰と反応させる温水の温度を５０〜７０℃に低減する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石灰炉内で、石灰石をコークスの燃焼熱により熱分解して生石灰を製造し、その生石灰を温水と反応させて水酸化カルシウム水性懸濁液を製造する方法において、石灰石の熱分解に使用するコークス量は、石灰石１００重量部に対して１１．５〜１２．１重量部であり、得られた生石灰と温水を５０〜７０℃で反応させることを特徴とする水酸化カルシウム水性懸濁液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス使用量を削減できる水酸化カルシウム水性懸濁液の製造方法に関するものであり、この水酸化カルシウム水性懸濁液は、粘度が低く、配管輸送が容易であり、中和処理等の種々の処理を効率よく行うことができる。したがって、本発明の高濃度水酸化カルシウム水性懸濁液は、種々の酸性物、特に酸性廃水の中和処理剤として好適に用いられ、その他、溶融炉から出る溶融金属の受け皿への付着防止剤、電気溶接時に飛散する溶融金属の溶接個所以外の金属面への付着防止剤、塗料やプラスチックの充填剤、建築用壁材、地盤改良材等としても有用である。
【背景技術】
【０００２】
水酸化カルシウム水性懸濁液は、最初に石灰石とコークスを石灰炉内で燃焼させて、石灰石を生石灰（ＣａＯ）と炭酸ガスに分解させ、その生石灰の粒子に温水を反応器内で混合し、反応させることにより製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
石灰炉内での石灰石とコークスとの燃焼に際して、コークスの銘柄が違うと、生石灰の品質がバラツキ、生成する生石灰の比表面積が大きくなり、その生石灰の粒子に過剰の温水を混合し、反応させて得られる高濃度水酸化カルシウム水性懸濁液（３モル／Ｌ以上）は粘度が上昇し、懸濁液の配管輸送が困難となるため、コークスの使用量は石灰石１００重量部に対して１０〜１５重量部と多めに加えて、石灰石を熱分解、所謂、「硬焼生石灰」を製造して、生石灰品質のバラツキを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２９１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、コークス使用量を低減しても所望の水酸化カルシウム水性懸濁液（３モル／Ｌ以上）を製造できる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
石灰炉内で使用するコークスの量を削減して、所謂、「軟焼生石灰」を製造して希釈した水酸化カルシウム水性懸濁液（３モル／Ｌ以上）を製造しても、粘度がそれ程上がらずに使用が可能であり、その生石灰の粒子に温水を反応させる際に、反応器内で混合、反応させる温度を従来の７５℃から５０〜７０℃に低下させると、上記の水酸化カルシウム水性懸濁液の粘度上昇を抑制でき、反応器へ供給する温水を製造するための蒸気の使用量を削減でき、反応器での石灰乳の粘度の上昇を抑制し、安定操業が可能であることを見出し、本発明である水酸化カルシウム水性懸濁液（３モル／Ｌ以上）の製造方法を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、石灰炉内で、石灰石をコークスの燃焼熱により熱分解して生石灰を製造し、その生石灰を温水と反応させて水酸化カルシウム水性懸濁液を製造する方法において、石灰石の熱分解に使用するコークス量を、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して３．０〜８．０重量％削減（１１．５〜１２．１重量部）し、生石灰と温水を５０〜７０℃で反応させることを特徴とする水酸化カルシウム水性懸濁液の製造方法に関するものである。
【０００８】
以降、水酸化カルシウム水性懸濁液を石灰乳と略記する。
【０００９】
石灰乳（３モル／Ｌ以上）の製造方法を図１により説明する。
【００１０】
最初に石灰炉内に石灰石とコークスを同時に投入し、燃焼空気を供給してコークスの燃焼作用により１０００℃程度の温度において、石灰石を生石灰（ＣａＯ）と炭酸ガス（ＣＯ２）に分解させて、生石灰を製造する。
【００１１】
生石灰は次の反応器に供給し、工業用水を蒸気で加温した温水と混合して反応させ石灰乳を製造する。
【００１２】
反応器で製造した高濃度石灰乳（３モル／Ｌ以上）はタンクに貯蔵し、未反応生石灰及び不純物は別の廃棄ラインを通して廃棄する。
【００１３】
石灰炉内に供給される石灰石は２０〜１００ｍｍの大きさの石灰石を使用し、コークスは燃焼効率が良い数ｍｍ〜５０ｍｍの粒径の小さいコークスを使用する。
【００１４】
石灰炉の大きさ、石灰炉内への石灰石の投入量及びコークスの投入量は生産量により決定されるが、通常、炉内径が４〜８ｍ、高さが３０〜５０ｍである場合、石灰石の投入量は数１００トン／日、コークスの投入量は数１０トン／日である。
【００１５】
石灰炉の材質は、通常、内部が耐火煉瓦であり、その外側が鋼板で覆われている。
【００１６】
生成した生石灰は、石灰炉の下部から炉外に排出され、反応器へ送られる。
【００１７】
生石灰の製造方法において、石灰炉に投入する石灰石とコークスの割合は、通常、石灰石１００重量部に対してコークス１０〜１５重量部であるが、コークスのコストは生石灰製造コスト全体に占める割合が大きく、コークス使用量を削減することが望まれている。
【００１８】
そこで、本発明の製造方法においては、石灰石の熱分解に使用するコークス量を、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して３．０〜８．０重量％削減（１１．５〜１２．１重量部）することを特徴とする。
【００１９】
コークス投入量を削減すると、生石灰のＩｇ−Ｌｏｓｓ（％）、ＣａＯ含有量（％）、及び焼成度（％）は変化しないが、生石灰と温水との反応により製造される石灰乳の粘度が殆ど上昇せず、配管輸送等にトラブルが発生しない。
【００２０】
本発明におけるコークス使用量の削減率は３．０〜８．０重量％である。その理由は、３．０重量％未満では削減効果が小さく、８．０重量％を超えると反応器の生石灰投入口が閉塞し、このトラブルに対応する作業回数が増加するため、人件費の増加を招き好ましくないからである。
【００２１】
生石灰の粒子に温水を反応させる際に、反応器内で混合、反応させる温度を従来の７５℃から５０〜７０℃に低下させる。
【００２２】
５０℃未満とすると、反応器での生石灰の反応速度が低下し過ぎるため好ましくなく、７０℃を超えると、石灰乳の粘度が上昇し、反応器の石灰乳の投入口が閉塞するだけでなく、反応器へ供給する温水を製造するための蒸気の使用量が多くなり、また、反応器での生石灰の反応速度が速過ぎ、反応率の制御が困難となるため好ましくない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の石灰乳の製造方法によれば、石灰炉でのコークスの使用量を３．０〜８．０重量％低減しても従来の石灰乳と同程度の粘度の石灰乳が製造でき、生石灰と水を混合し、反応させる温度を現状の７５℃から５０〜７０℃に低下させることにより、石灰乳の粘度の上昇を抑制できるだけでなく、反応器へ供給する温水を製造するための蒸気の使用量の削減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の石灰乳を製造するプロセス図である。
【図２】生石灰を製造する石灰炉を示す図である。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００２６】
参考例１
従来の方法で石灰乳を製造した。
【００２７】
石灰炉の構造を図２に示す。
【００２８】
石灰炉の上部の炉上ホッパー（１）に、石灰石１００重量部に対してコークス１２．５重量部の割合で、石灰石とコークスを投入する。この炉上ホッパー（１）の下部には、回転可能なシューター（２）が取り付けられており、このシューター（２）により石灰石とコークスが石灰炉体（３）に均一に供給される。
【００２９】
石灰炉体（３）の上部は予熱部分（４）となっており、その炉上の温度が１７０℃となった時点で、石灰石とコークスを同時に石灰炉体（３）に投入した。この予熱部分（４）でコークスが数１００℃となると着火し、燃焼しながら降下し、焼成部（５）に達する。
【００３０】
この焼成部（５）の温度がコークスの燃焼で９００℃以上に達すると、石灰石は生石灰と炭酸ガスに分解し始め、この焼成部（５）は平均１０００℃程度の温度に達する。
【００３１】
この焼成部（５）で生石灰が生成する。
【００３２】
生成した生石灰は、石灰炉の炉底（６）から送気された空気と熱交換し、冷却されながら石灰炉の空冷部（７）を降下し、炉底（６）に達する。
【００３３】
炉底（６）に達した生石灰は、排石装置を通して反応器に供給される。
【００３４】
反応器内で、生石灰と７５℃の温水とを反応させ、石灰乳と未反応生石灰及び不純物を分離した。
【００３５】
この時の石灰乳の濃度は、３．０モル／Ｌであった。
【００３６】
この際、反応速度が速くて、石灰乳粘度の調整が難しく、度々、石灰乳の粘度上昇により、反応器の石灰乳の投入口が閉塞し、長期の安定操業が困難であった。
【００３７】
実施例１
コークスの使用量を、石灰石１００重量部に対して１１．９重量部（コークス使用削減率は、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して４．３％）とし、生石灰と反応させる温水温度を７０℃としたこと以外は、参考例１と同じ方法で石灰乳を製造した。
【００３８】
この温水の温度を参考例１の７５℃から７０℃に低下するのに伴い、石灰乳１トン当りの蒸気原単位は０．２１６トン（参考例１）から０．２０８トンに低減し、その削減率は３．７％となった。
【００３９】
反応器内で、生石灰と７０℃の温水とを反応させ、石灰乳と未反応生石灰及び不純物を分離した。
【００４０】
この時の石灰乳の濃度は、３．０モル／Ｌであった。
【００４１】
この石灰乳の粘度は、上記の参考例１の様に上昇せず、長期安定操業が可能となった。
【００４２】
実施例２
コークスの使用量を、石灰石１００重量部に対して１１．８重量部（コークス使用削減率は、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して５％）とし、生石灰と反応させる温水温度を７０℃としたこと以外は、参考例１と同じ方法で石灰乳を製造した。
【００４３】
この温水の温度を参考例１の７５℃から７０℃に低下するのに伴い、実施例１と同様に石灰乳１トン当りの蒸気原単位は０．２０８トンに低減し、その削減率は３．７％となった。
【００４４】
反応器内で、生石灰と７０℃の温水とを反応させ、石灰乳と未反応生石灰及び不純物を分離した。
【００４５】
この時の石灰乳の濃度は、３．０モル／Ｌであった。
【００４６】
この石灰乳の粘度は、上記の参考例１の様に上昇せず、長期安定操業が可能となった。
【００４７】
実施例３
コークスの使用量を、石灰石１００重量部に対して１１．７重量部（コークス使用削減率は、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して６％）とし、生石灰と反応させる温水温度を７０℃としたこと以外は、参考例１と同じ方法で石灰乳を製造した。
【００４８】
この温水の温度を参考例１の７５℃から７０℃に低下するのに伴い、実施例１と同様に石灰乳１トン当りの蒸気原単位は０．２０８トンに低減し、その削減率は３．７％となった。
【００４９】
反応器内で、生石灰と７０℃の温水とを反応させ、石灰乳と未反応生石灰及び不純物を分離した。
【００５０】
この時の石灰乳の濃度は、３．０モル／Ｌであった。
【００５１】
この石灰乳の粘度は、上記の参考例１の様に上昇せず、長期安定操業が可能となった。
【００５２】
実施例４
コークスの使用量を、石灰石１００重量部に対して１１．５重量部（コークス使用削減率は、石灰石１００重量部に対しての従来の使用量１２．５重量部に対して８％）とし、生石灰と反応させる温水温度を７０℃としたこと以外は、参考例１と同じ方法で石灰乳を製造した。
【００５３】
この温水の温度を参考例１の７５℃から７０℃に低下するのに伴い、実施例１と同様に石灰乳１トン当りの蒸気原単位は０．２０８トンに低減し、その削減率は３．７％となった。
【００５４】
反応器内で、生石灰と７０℃の温水とを反応させ、石灰乳と未反応生石灰及び不純物を分離した。
【００５５】
この時の石灰乳の濃度は、３．０モル／Ｌであった。
【００５６】
この石灰乳の粘度は、上記の参考例１の様に上昇せず、長期安定操業が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の石灰乳の製造方法は、コークス使用量を削減しても、製造する石灰乳の粘度の上昇を抑えることが可能であり、生石灰と反応させる温水の温度を低下させ、温水調整に使用する蒸気の使用量の削減ができ、石灰乳製造のエネルギーコストの低減が可能となり、石灰乳製造分野に広く使用される可能性を有している。
【符号の説明】
【００５８】
１：炉上ホッパー
２：シューター
３：石灰炉体
４：予熱部分
５：焼成部
６：炉底
７：空冷部
【図１】
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【図２】
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