中國粉體網(wǎng)訊 作為廣大制造業(yè)不可或缺的關(guān)鍵和基礎(chǔ),，石灰產(chǎn)業(yè)和精加工技術(shù)正面臨著巨大挑戰(zhàn),。諸如：碳減排、循環(huán)發(fā)展,、節(jié)能降耗以及大型設(shè)備升級等等,。石灰是由石灰石經(jīng)高溫煅燒而成，屬于能源和碳排放密集型產(chǎn)業(yè),，石灰行業(yè)碳排放兼具能源碳排放和工業(yè)過程碳排放的特殊性,，其中工業(yè)過程（石灰石分解）碳排放占總排放量的三分之二以上。

據(jù)了解,，2020年全球石灰產(chǎn)量約4.2億噸,，為推動石灰行業(yè)節(jié)能降耗、綠色,、可持續(xù)發(fā)展,，部分國家和地區(qū)發(fā)布了石灰行業(yè)氣候中和路線圖。例如,，歐洲石灰行業(yè)預(yù)計到2030年和2050年,，燃料燃燒排放強度降低約8%和16%,；德國計劃在2050年前完成石灰行業(yè)轉(zhuǎn)型等。諸多大型石灰跨國公司也在積極開發(fā)替代燃料,，如廢棄物燃料,、氫能、生物質(zhì)燃料等,，目前替代燃料使用比例超20%,，大幅減少能源燃燒過程碳排放。同時,，這些公司在碳捕獲與利用（CCU/CCUS）,、生態(tài)固碳等方面也進行了積極的嘗試與努力。

石灰石礦

1德國石灰技術(shù)研究進展

（1）氣候保護和二氧化碳減排

在世界范圍內(nèi),，石灰行業(yè)中CO₂分離和還原技術(shù)的研究都是重點和前沿工作,。2020年~2022年，德國石灰工業(yè)聯(lián)合會（BVK）聯(lián)合德國工業(yè)研究協(xié)會（AiF）,， 開展了“用于捕獲CO₂的石灰基固態(tài)反應(yīng)堆”相關(guān)研究,，并在2022年下半年投入使用。

石灰和水泥行業(yè)約占全球二氧化碳排放量的5%,，大約一半的CO₂來自產(chǎn)物本身,，研究價值巨大。反應(yīng)堆循環(huán)（儲能）原理方面,，CaCO₃在高溫下吸收熱量,，被分解為CaO和CO₂，煅燒釋放的CO₂經(jīng)壓縮后儲存,，CaO在常溫常壓下儲存,，此為儲能過程。當需要能量時,，將CaO和CO₂在碳酸化反應(yīng)器中進行放熱的碳酸化反應(yīng),，將儲存的能量以熱能形式釋放出來，此為熱能釋放過程,。在初步測試中,，反應(yīng)堆進行了250次有效循環(huán)，工廠減少近三分之一的二氧化碳排放量,。

實驗性固態(tài)反應(yīng)堆與概念模型

德國石灰工業(yè)聯(lián)合會主席凱·舍費爾博士說：“最遲到2050年,，我們將能夠在所有工廠生產(chǎn)我們的石灰產(chǎn)品，而不會排放二氧化碳,，即碳中和,。”

（2）循環(huán)經(jīng)濟與環(huán)境保護

循環(huán)經(jīng)濟意義上的環(huán)保過程研究是BVK的另一個研究重點。其重點是保護資源和使用石灰回收重要的營養(yǎng)物質(zhì),，如磷脂（P）或氮（N）,。L'AmmoRE項目，通過石灰使用從沼氣廠的發(fā)酵產(chǎn)物中以氨水的形式回收氨,。Re-BioP循環(huán)項目,，用石灰通過在流化床反應(yīng)器中耦合Bio-P分解和結(jié)晶/造粒（Re-BioP循環(huán)）從城市污水處理廠回收磷，作為合格的植物肥料,。

（3）優(yōu)化石灰煅燒工藝

為了進一步改善煅燒石灰的工藝并降低能耗,，BVK對廣泛使用的爐型GGR爐，豎爐和混合燒制普通豎爐進行建模和模擬,，進一步提高石灰窯的效率,。項目模擬燃料類型和粒度分布對煅燒石灰質(zhì)量的影響，減少一氧化碳排放（高達6%）,，從而減少能源消耗,。對中小企業(yè)的好處在于，工藝控制更精準,，可以確定核心溫度和反應(yīng)動力學(xué),；燃料可選擇性更廣泛，可根據(jù)煤的來源和粒度分布來搭配燃料混合物,；同時降低能耗,，提高利用率。

2德國石灰精加工（煅燒）窯爐

石灰石和白云石在加熱時會改變其化學(xué)成分,，在900~1200°C的溫度下,，石灰石轉(zhuǎn)化為氣態(tài)二氧化碳和氧化鈣。因此,，一個好的石灰燃燒器的任務(wù)是盡可能多地從石頭中排出天然二氧化碳-灰色,，讓沉重的石灰石變成雪白的石灰。

目前,，德國石灰窯主要是豎窯和回轉(zhuǎn)窯兩大類。

（1）豎窯

豎窯可以燃燒直徑至少為20mm至175mm的石材,。一些豎窯可以使用天然氣,，液體和固體燃料。此類豎窯傾向于產(chǎn)生中等反應(yīng)性的生石灰,，可用于制造鋼鐵和加氣混凝土塊以及熟石灰,。

（2）回轉(zhuǎn)窯

回轉(zhuǎn)窯由一個旋轉(zhuǎn)圓筒組成，該圓筒與水平方向傾斜3至4度,。石灰石,，白堊或白云石被送入上部“后端”，燃料和燃燒空氣被噴射到下部“前端”。這種類型的窯通常用15毫米至40毫米不等的塊狀燃料,，煤,，石油焦等，或天然氣和廢物衍生燃料,�,；剞D(zhuǎn)窯用于生產(chǎn)白云石灰和更高純度的生石灰，制造低碳鋼,，玻璃纖維和醫(yī)療保健產(chǎn)品,。

結(jié)語

德國石灰工業(yè)聯(lián)邦協(xié)會，有100多家會員單位,，幾乎100%代表了德國所有石灰生產(chǎn)商,，協(xié)會將自己視為公眾，商業(yè)和科學(xué)的合作伙伴,。

信息來源：德國石灰工業(yè)聯(lián)合會,、粉體網(wǎng)等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）

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