کارخانه شیرآهک سازی

آهک از جمله مواد مصرفی است که در کارخانه ها جهت تنظیم PH مورد استفاده قرار می گیرد( به عنوان مثال در فرآوری مس از آهک جهت افزایش PH استفاده می شود) در این گزارش با کارخانه شیر آهک سازی و فرآیند آن آشنا می شوید. امید که از مطالعه این گزارش لذت ببرید.

معرفی کوتاه:

اکسید کلسیم (CaO) و کربنات کلسیم (CaCO3) ، که به عنوان آهک پخته و سنگ آهک شناخته می شوند ، مواد همه کاره ای هستند که کاربردهای مختلفی دارند. آنها هزاران سال برای انسان شناخته شده اند به عنوان مثال سنگ آهک قبلاً به عنوان ماده اصلی ساخت و ساز برای اهرام مورد استفاده قرار می گرفت ، در حالی که یونانی ها از شکل بسیار کریستالی سنگ آهک ، سنگ مرمر ، برای مجسمه ها و تزئینات استفاده می کردند. از دیگر موارد استفاده از آهک در صنعت فلز برای جلوگیری از اکسیداسیون فولاد ، در صنعت ساخت و ساز به عنوان مصالح ساختمانی برای ترمیم ساختمان های قدیمی و در صنایع شیمیایی برای بالا بردن pH یا سفید کردن کاغذ استفاده می شود از جمله مصارف زیست محیطی آن نیز می توان به کاهش سختی آب ، تصفیه فاضلاب و تصفیه گاز دود کش اشاره کرد .

در کارخانه‌های بزرگ صنعتی از آهک برای بازی شدن پالپ استفاده می‌شود. کارخانه مس سرچشمه برای تغلیظ ذرات مس از روش فلوتاسیون استفاده می کند در این روش شناوری ذرات با ارزش مس در محیط بازی صورت می‌پذیرد. یکی از موارد مهم راهبری مدار فلوتاسیون تنظیم pH می‌باشد. در کارخانه‌های فرآوری مس باتوجه به عیار مس، نوع کانی‌های باارزش و ذرات گانگ عدد pH متفاوتی برای مراحل مختلف در نظر می‌گیرند.

اصلی‌ترین هدف از استفاده کردن از آهک تنظیم محیط بازی در مدار فلوتاسیون برای دست‌یابی به حداکثر عیار و بازیابی کانی‌های مس می‌باشد. دومین هدف بازداشت کانی پیریت و کانی‌های مزاحم دیگر در مراحل پرعیارکنی ثانویه و نهایی می‌باشد. از دیگر اهداف استفاده از آهک افزایش سرعت ته‌نشینی در تیکنر و افزایش نرخ فیلتر شدن کنسانتره مس است. همچنین با توجه به اینکه در مدار خردایش آسیا واکنش گالوانیکی بین کانی سولفیدی و وسایل خردایش فولادی صورت می گیرد و مقدار اکسیژن محلول در پالپ و امکان جذب کلکتور به کانی های سولفیدی را کاهش می دهد، بنابراین استفاده از آهک در این بخش نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

طریقه تولید شیر آهک:

سنگ آهک  پخته  از کربنات کلسیم (CaCO3) تشکیل می شود به این طریق که سنگ آهک خام درون کوره های قائم و یا دوار تحت حرارت قرار می گیرند و در دماهای بالای 900 درجه  سنگ آهک تجزیه می شود و محصولات آن  دی اکسید کربن و (CaO) می باشد برای جلوگیری برگشت فرایند به وسیله یک فن مکشی دی اکسید کربن تشکیل شده از کوره خارج می گردد. هیدرواکسید کلسیم یا آهک زنده با واکنش کلسینتاسیون درون گرمائی زیر تولید می شود:

CaCO3 →CaO + CO2    ∆H = +182.1 kJ mol−1

آهک زنده تولید شده از پخت کربنات کلسیم را می توان با مخلوط کردن آن با آب به آهک هیدراته تبدیل کرد که باعث واکنش شیمیایی گرمازا می شود. به این عمل شیر آهک سازی نیز گفته می شود. واکنش زیر این فرایند را نشان می دهد.

H₂O(l) + CaO(s) → Ca(OH)₂(aq)+  heat

روش های تولید شیر آهک:

شیر آهک ساز رقیق ساز:

این سیستم از مخزن استوانه ای یا مربعی شکل با همزن تشکیل شده است تا آب و آهک را کاملاً مخلوط کرده و دوغاب آهک تولید کند. در این سیستم باید تحریک سریع باشد تا مناطق مرده و بی حرکت در آن به وجود نیاید. این سیستم به هر دو طریق پیوسته و ناپیوسته قابل کنترل است و همچنین کنترل مقدار آب اضافه شده به آن بر اساس نسبت آب و جامد و دما می تواند باشد. روش نسبت آب و جامد قدیمی است و معمولا مقدار 1 واحد جامد و 5 واحد آب اضافه می شود. کار با این نوع اسلکر ساده و بسیار آسان است ، با این حال ، برای کارکرد صحیح ، برای حفظ دوغاب با کیفیت خوب به تنظیم مداوم اپراتور نیاز دارد.

شیر آهک ساز خمیری:

یك خمیر ساز از یك وان افقی با دو پارو تشکیل شده است. آهک و آب از یک انتها وارد می شوند و با هم مخلوط می شوند تا به صورت خمیر در آید. پارو خمیر را به قسمت رقیق سازی منتقل می کند. عملکرد این سیستم بر اساس غلظت خمیر تولیدی می باشد یک سنسور جریان سنج بر روی پارو های این سیستم نصب شده است و کار کرد به این طریق است که با افزایش جریان که نشان غلظت بیش از حد است مقداری آب به کیک اضافه می شود و در صورت کاهش بیش از اندازه جریان کشی به همان میزان آب ورودی کاهش می یابد.

شیرآهک ساز ناپیوسته:

مشابه شیر آهک ساز رقیق ساز با این تفاوت که این نوع در حالت پیوسته عمل نمی کند ، سیستم کنترل آن به این صورت است که ابتدا مقداری آب به تانک اضافه می شود که بر اساس وزن و یا حجم می تواند باشد سپس آهک نیز به مقدار مشخص اضافه می گردد و درون تانک میکس می شود در صورتی که دمای واکنش به مقدار مطلوب برسد آب تازه جهت رقیق سازی به آن اضافه می شود، اما اگر دما به حد مطلوب نرسد مجدد به تانک آهک خوراک دهی می شود.

آسیا گلوله ای شیر آهک ساز (افقی):

با توجه به اینکه آسیا گلوله ای برای خردایش طراحی شده اند ، و فرآیند شیر آهک سازی یک فرآیند شیمیایی ساده است ، بدیهی است که استفاده از آسیا گلوله ای برای شیر آهک سازی در اکثر موارد بهترین انتخاب تجهیزات نیست. با این حال ، موارد کمی وجود دارد که استفاده از آسیا شیر آهک ساز سودمند است. که شامل:

در جاهایی که آب شیر آهک سازی غنی از سولفات یا سولفیت است (بیش از 500 PPM) – جایی که از آهک دولوماتی به جای آهک کلسیم استفاده می شود و…کنترل این سیستم بر اساس نسبت آب و جامد می باشد و درصد جامد مطلوب بر اساس میزان تناژ ورودی و دبی آب تنظیم می گردد.