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石灰窑气分解出的二氧化碳随同窑气一起排出，由于窑气中含有硫的氧化物、炭粒粉尘和焦油，同时窑气温度较高，所以窑气需要净化、降温。净化降温采用水洗涤方式。在洗涤过程中，吸收了二氧化硫气体，同时也损失了一部分二氧化碳气体。
CO2 +H2O=H2SO4 CO2+H2O=H2CO3
CO2与水的反应一般在常温常压下很难进行，只有在压力下才能部分反应。CO2损失的部分是由于它在水中的溶解所引起的，CO2在水中的溶解度较大，在常压下100单位体积的水所能溶解CO2的单位体积如下：当0oC时为171；15oC时为100；42oC时为50，它随着温度的升高而降低。二氧化硫在水中的溶解度也同样随着温度上升而降低，100克水在10oC时能溶解16.21克SO2，而40oC时仅能溶解5.14克，10oC为40OC时的三倍。对于净化过程用水量以及最终窑气温度应有所限制，用水量应考虑能尽量除去二氧化碳，且窑气温度在30-40度范围内，这样既可以除去二氧化硫气体，又可以使粉尘得以洗涤去除，损失的二氧化硫一般为用水量的0.67-0.52倍（体积比）。洗涤的目的还为了使含尘量降低到50毫克/米3以下,以保证压缩机的正常运转,实际上这个限制一般不易达到,目前洗涤后的窑气含尘量一般在100毫克/米3左右。
（4）消石灰的碳（酸）化
氢氧化钙与二氧化碳在碳化塔内反应，生成碳酸钙，其反应为：
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓ +H2O △H ﹤ 0
另一类似的反应为：
Mg(OH)2+CO2→MgCO3↓+H20 △H ﹤ 0
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以上前两式为放热反应，实际上碳化反应首先是溶解在水中的那部分氢氧化钙先与二氧化碳反应，然后固相迅速补充到液相中使反应连续进行下去。故氢氧化钙活性越大，对碳化反应越有利。对碳化反应而言，无疑压力高，二氧化碳的分压高，使反应向生成沉淀的方向进行，对反应有利。窑气的压力可以通过压缩机来增压，但窑气中的二氧化碳浓度一般是取决于石灰窑的类型，不同的石灰窑产生的窑气质量不同，铁壳立窑的窑气二氧化碳含量高，而简易窑的二氧化碳含量低。
碳化温度一般控制在55～65oC，此时，所得到的产品一般为纺锤体的形状，其颗粒直径在0.5～5μm，但由于它们粒子之间的相互吸引，颗粒一般呈聚集状态。
碳酸钙后处理的离心脱水 干燥 粉碎 筛分等均系物理过程，后处理所采用的设备对碳酸钙的物理性质有一定的影响。
1.2.5沉淀碳酸钙生产方法及新工艺试验概况
目前，国内轻质碳酸钙生产厂家大都采用碳化法工艺，碳化法主要工艺过程为：
将石灰石和无烟煤从石灰窑顶加入石灰窑内与空气进行煅烧，从石灰窑底部出来的石灰与热水进消化机进行消化反应，得到的石灰乳精制后送入碳化塔中与窑气进行碳化反应。从石灰窑顶部出来的窑气经换热、除尘净化、压缩后进入碳化塔与精灰乳进行碳化反应生产碳酸钙沉淀。从碳化塔出来的碳酸钙悬浮液通过重力沉降增浓后经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙产品。
碳化法是生产轻质碳酸钙比较成熟的一种工艺，其主要设备包括石灰石煅
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烧设备、碳化设备、脱水设备和干燥设备，目前国内针对这些设备的改进试验进展如下： 1. 石灰石煅烧设备
（1）中国新式石灰普通立窑 现正在推广的“中国新式石灰普通立窑”与旧式普通立窑相比，其窑形结构上主要特点:一是采用曲线锥形窑形（旧式窑形常采用直筒形、矮坛形、截圆锥形等）；二是窑的上部设置窑口环形烟道和烟囱联合排烟，下部采用轴流式通风机送风的“上抽下送”的通风排烟方式；三是采用伞型炉栅（旧式窑采用平炉栅）。这种窑型是两个大小不同的正截圆锥形和一个曲线锥形，中间夹一个直筒形所构成，其中预热带为一正截圆面积，煅烧带为正截锥形加另外半个直筒形。
（2）旋流动态煅烧设备 生产实践表明，旋流动态煅烧设备的各种参数稳定易控，反应速度快，精度高。采用自动煅烧机具有自动配风、自动点火及燃烧充分等多项功能，能保证炉内气氛干净。耐火材料采用高级不定形耐火浇注料捣实成型后烧结而成，能保证高温条件下表面不剥落，产品无污染。 2. 碳化设备
轻质碳酸钙生产过程对产品晶形、粒径、碱度等起决定作用的是碳化工序，其设备选型至关重要。目前碳化工序设备绝大多数厂选用间歇鼓泡式碳化塔，使用压缩机的生产厂碳化塔直径多为1.2m，还有1.4m、1.6m，高在10m以上；使用罗茨风机的生产厂碳化塔直径一般在3.0m左右，高为5~7m；其次采用河北科技大学化工设计研究所“双喷新工艺生产超细碳酸钙”技术的企业，碳化工序采用三级连续喷雾碳化塔，其直径为1.4m、1.6m，高10m以上。前二者投资小，操作方便，但气、液接触表面积小，碳化不均匀，时间长，产品平均粒径
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5~10μm；后者接触表面积大，碳化比较均匀，时间短，产品平均粒径在0.04~0.08μm。为了提高碳化效率，生产超细或超微细碳酸钙产品，在原碳化塔内部或外部加冷冻装置，降低碳化反应温度，保持低温下碳化反应，这是目前国内外碳酸钙企业广泛采用的形式之一。现就目前国内正在研究、中试、生产采用的几种设备简介如下:
（1）喷射碳化器 窑气通过除尘降温后，经罗茨风机或压缩机送入喷射碳化器中，石灰乳用浆液泵送入喷射碳化器中，在碳化器狭窄的喉管处，窑气与石灰乳高度分散，相互剪切混合，因而具有很大的气液接触面积。气液沿长长的反应管，流入石灰乳液池，实现充分反应。该设备投资少，碳化器投资为原碳化塔的50%；设备简单，维修方便；碳化效率高，能耗低，可节省电耗30%；产品粒度细，比表面积大，提高了产品质量。该设备由中南工业大学满瑞林等研究并进行中试。
（2）垂直筛板碳化塔 垂直筛板碳化塔是由河北科技大学化工设计研究所设计。该设备高效、低耗，碳化效率高，体积小。 3. 脱水设备
目前轻质碳酸钙生产中脱水绝大多数企业采用上悬式离心机，该设备生产能力大，下卸料，操作简单、适用。为进一步提高分离效率，降低水分含量，唐山化工机械厂最近推出XR1000A微机控制调速上悬式离心机，经使用证明相同装机容量、相同操作周期时，滤饼水分可降低13%。
生产超细或超微细碳酸钙，脱水一般选用板框过滤机，根据多年来生产实践证明，采用增强聚乙烯双隔膜箱式压滤机防腐、结构简单、性能稳定、可靠、操作方便;由于采用压榨技术使滤饼水分降低10%~15%，节煤节电效果明显。
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4. 干燥设备
全国碳酸钙企业万吨级以上生产厂绝大多数使用回转干燥机，单台设备可达10~13kt/a。小型厂大多数采用炕式干燥，其优点是投资小，电耗低;但产品质量不易保证，操作环境恶劣等。近年来生产超细碳酸钙厂采用喷雾干燥机、旋转闪蒸干燥机、气流干燥机等全动态干燥设备，省去筛分等工序，自动化程度高，产品质量好，可达到清洁生产。
1.2.6碳酸钙研究的发展趋势
橡胶、塑料、造纸、涂料工业及复合材料中，根据填充的基质及应用性能不同，对碳酸钙的性能要求也越来越高。 1. 碳酸钙的结构复杂化
目前已有纺锤形、立方形、针形、球形、链锁形、片状及非晶态沉淀碳酸钙，同时其晶体结构也从方解石型向文石型发展，由于后者具有更好的分散性。碳酸钙的形状及晶型不同，性能也不同，其用途也就不同。 2. 碳酸钙粒径微细化
粒子微细化是工业碳酸钙的主要发展方向之一。碳酸钙产品粒径越小，粉体表面积越大，与被填充物的总界面作用力相应增大，其补强效果就更好，从而提高碳酸钙的应用价值。 3. 碳酸钙粒子的表面处理
普通碳酸钙作为填料与有机高聚物并用时存在的主要缺点是碳酸钙表面亲水疏油。在有机高聚物中分散性差。碳酸钙对有机高聚合物不能吸收，因而几乎没有补强性，还会导致某些性能降低。碳酸钙粉末表面处理为碳酸钙的应用
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