碳酸盐分解是回转窑加热煅烧的重要过程
碳酸盐分解是回转窑加热煅烧的重要过程
碳酸盐分解是熟料煅烧的重要过程之一。碳酸盐分解与温度、颗粒粒径、生料中粘土的性质、气体中CO2的含量等因素有关。
石灰石中的碳酸钙(CaC03)和少量碳酸镁(MgCO3)在煅烧过程中都要分解放出二氧化碳，其反应式如下：
MgCO3 ←→ MgO + CO2↑（条件600℃）
CaCO3 ←→ CaO + CO2↑（条件900℃）
影响碳酸盐分解的因素：
(1)石灰质性质
以最常见的石灰石为例。当石灰石中伴生有其他矿物和杂质时一般具有降低分解温度的作用，这是由于石灰石中的Si02、Al2O3、Fe2O3等增强了方解石的分解活力所致。但各种不同的伴生矿物和杂质对分解的影响是有差异的。方解石晶体越小，所形成的CaO缺陷结构的浓度越大，反应性越好，相对分解速度越高。一般来说，石灰石分解的活化能在125.6—251.2N／mol之间，当伴生有杂质、晶体细小时，其活化能将降低，一般在190kJ／mol以下。石灰石分解活化能越低，CaO的化合作用越强，β—C2S等的形成速度越快。
(2)生科细度和颗粒级配
生料细度也是影响碳酸盐分解的重要因素。生料颗粒粒径越小，比表面积越大，传热面积增大，分解速度加快；生料颗粒均匀，粗颗粒少，也可加速碳酸盐的分解。因此，适当提高生料的粉磨纫度和生料的均匀性有利于碳酸盐的分解。
(3)生料悬浮分散程度
生料悬浮分散差，相对地增大了颗粒尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。因此，生料悬浮分散程度是决定分解速度的一个非常重要的因素。这也是在悬浮预热器和窑外分解窑分解炉内的碳酸钙分解速度较在回转窑、立波尔窑内快的主要原因之一。
(4)温度
碳酸盐分解是吸热反应。每1kg纯碳酸钙在890℃时分解吸收热量为1645J／g，是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程，分解所需总热量约占湿法生产总热耗的1／3，约占悬浮预热器的1／2，因此，提供足够的热量可以提高碳酸盐的分解速度。温度升高使分解速度加快，通过实验得知，温度每升高50℃，分解速度约增加一倍，分解时间约缩短50％，当物料温度升到900℃后，CaCO3分解反应将迅速进行，分解时间缩短。但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗，预热器和分解炉结皮、堵塞的可能性亦大。
(5)窑内通风
碳酸盐分解是可逆反应，受系统温度和周围介质中CO2的分压影响较大。为了使分解反应顺利进行，必须保持较高的反应温度和良好的通风，降低周围介质中C02的分压。如果将碳酸盐的反应放在密闭的容器中于一定温度下进行时，随着碳酸钙的不断分解，周围介质中CO2的分压不断增加，分解速度将逐渐变慢，直到反应停止。因此加强窑内通风，减小窑内C02压力，及时将CO2气体排出，有利于CaCO3的分解。实验表明，废气中C02含量每减少2％，约可使分解时间缩短10％，当窑内通风不畅，C02不能及时被排出，废气中C02含量增加，会延长碳酸盐的分解时间，因此窑内通风对CaCO3的分解起着重要作用。
(6)粘土质原料性质
如果钻土质原料的主导矿物是高岭土，由于其活性大，在800℃下能和氧化钙或直接与碳酸钙进行固相反应，生成低钙矿物，可以促进碳酸钙的分解过程。反之，如果核土主导矿物是活性差的蒙脱石和伊利石，则CaCO3的分解速度就慢。