石灰石 (化工产品)

石灰石也叫方解石、碳酸钙,石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰石是一种含有单个方解石矿物成分的岩石,方解石成分占95%,其含有的另外少量矿物质有白云石、菱铁矿、石英、长石、云母以及能够体现石材颜色的粘土矿物质。

中文名
石灰石
外文名
Calcium carbonate
别    称
Carboni cacidcal ciumsalt;Limestone;Marble
类    别
碳酸钙、方解石、大理石、白垩、霰石
化学式
CaCO3
分子量
100.09

1主要成分介绍

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石灰石石灰石
    石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。

碳酸钙是一种无机化合物,是石灰岩石(简称石灰石)和方解石的主要成分。它是地球上的常见物质,可于岩石内找到。是动物背壳和蜗牛壳的主要成份。根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。

白垩,由海洋生物外壳与贝壳堆积而成,主要是由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成,色白,发亮的的白垩中碳酸钙含量可达90%以上,白垩中常加有软或硬白裂礓石(主要为碳酸钙)、红粘土和燧石等。

石灰石石灰石
    生石灰石用作建筑石材。民用平房或楼房多用廉价的石灰石做地基,目的是为了使房子更结实、更牢固,同时也是为了降低建设成本。生石灰石用作烧制生石灰。在高温的条件下石灰石中的碳酸钙(CaCO3)分解生成氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。生成的氧化钙,俗名叫做生石灰,主要用做建筑材料,其用法是先使生石灰与水化合生成氢氧化钙[Ca(OH)2],再使氢氧化钙与一定质量的水泥、沙石等混合,然后被人们随心所欲的涂抹、构建成各种风格、式样的房子,刚建成的房子的墙皮较软,等氢氧化钙与空气中的二氧化碳完全发生化学反应生成碳酸钙和水时,才硬朗起来。

水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合,经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。炼钢用生石灰作造渣材料,除去硫、磷等有害杂质。电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙硝酸钙亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性,用作水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上,用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干,可保护树木。

2化学性质

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石灰石石灰石
    1.稍有吸湿性,在干燥的空气中稳定,遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。在101.325千帕下加热到900℃时分解为氧化钙二氧化碳

2.在一大气压下将碳酸钙加热到900℃会分解成氧化钙和二氧化碳:

CaCO?=(△) CaO + CO?↑ 

碳酸钙会和稀盐酸反应,会呈泡腾现象,生成氯化钙、水和二氧化碳:

CaCO?+ 2HCl = CaCl?+ H?O + CO?↑

碳酸钙溶液通入过量二氧化碳,会生成碳酸氢钙溶液:

CaCO?+ CO?+ H?O = Ca(HCO?)? 

碳酸钙和碳酸溶液(雨水)反应,生成碳酸氢钙:

CaCO?+ H?CO?= Ca(HCO3)?[3]

煅烧石灰石制取二氧化碳:

CaCO?=(高温)CaO+CO?↑ ;

3产品用途

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1.主要用作橡胶、塑料、涂料,油墨等行业的填充;

2.用作分析试剂、基准试剂、硅单晶切片胶和厚膜电容材料;

3.可代替部分半补强炭黑作橡胶补强剂;

4.可用于牙粉、牙膏、化妆品等日化用品中;

5.用于生产无水氯化钙重铬酸钠、玻璃、水泥、建筑材料,陶瓷、石灰、钙盐、牙膏、染料、颜料、矿泉水、人造石、油灰、中和剂催化剂、填料、医药品等;

6.用于橡胶中,可有效提高橡胶制品的抗压强力、耐磨性和抗挤压强度;用于塑料制品中,使制品表面光洁、平滑,代替部分PVC树脂用量;用于造纸,可提高涂布纸的光泽度、白度和不透明度,改善纸张的印刷适性,广泛用于消光纸、无炭复写纸、纸定量涂布纸、白卡纸等;

7.作化学膨松剂,我国规定可用于各类需添加膨松剂的食品,按生产需要适量使用;作面粉改良剂,用于面粉中,最大使用量为0.03g/kg;

8.可用作工业废水的中和剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含二氧化硫废气中二氧化硫消除剂、乳牛饲料添加剂和油毛毡的防粘剂等;

9.钙质强化剂;

4生产方法

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碳化法

CaCO3→CO2+CaO

CaO+H2O→Ca(OH)2 

Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O 

操作方法:

将精选过的石灰石破碎至50~150mm,无烟(白)煤的粒度为38~50mm。煤与石灰石以1:8~1:11比例放入炉内,在900~1100℃煅烧,使石灰石在高温下分解为生石灰及二氧化碳。用3~5倍水,在90℃将生石灰消化溶解1.5~2h,得石灰乳密度为1.075~1.143g/cm3 ,经过滤除杂质进行碳化。二氧化碳经洗涤净化后送入碳化塔,浓度为30%~40¥,碳化温度60~70℃,碳化压力为0.078MPa,碳化终点控制pH值为7。碳酸钙料浆经离心脱水(含水率32%~42%)。干燥(含水率在0.3%以下),再经冷却、粉碎过筛,制得轻质碳酸钙产品;

氯化钙碳化法

石灰石石灰石
    氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,经活性炭脱色、过滤除杂,使氯化钙在氨水存在下用二氧化碳碳化即得碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选,制得晶体碳酸钙成品。其

Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O

CaCl2+2NH3•H2O+CO2→CaCO3+2NH4Cl+H2O;

由蛋壳等生物原料,经清洗、粉碎、过筛等精制即得产品;

其他方法

以石灰石(含碳酸钙98%以上)为原料,经煅烧、消化、CO2碳酸化制得,具体步骤如下:

将粉碎至50-150mm的石灰石与焦碳(30-50mm)按1:10的比例混合后,在石灰窑中经高温(1000-1100℃)煅烧得生石灰。生石灰用3-5倍的热水在60-80℃下消化1h,所得石灰乳经除渣、过滤精制得相对密度为1.07-1.11(10-14Bé)的石灰乳。来自石灰窑并经洗涤净化过的CO2气体(含CO220%-35%)通入石灰乳,于40-45℃下碳酸化析出碳酸钙沉淀。自然沉降一段时间后,析去上层清液,下层碳酸钙经离心脱水得含水30%到37%的滤饼。经干燥、粉碎即得成品;

粉碎法将白石(天然石灰石)先在颚式破碎机中粗碎,使其块度达40--60mm,再用提升机提升至雷蒙粉碎机进行粉碎。用鼓风机将已粉碎之半成品吹至旋风分级器,进行分级。粗品返回粉碎机进行再加工。合格产品经旋风分离器分离后即得产品;

5储运方法

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1.运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类等混装混运

2.储存注意事项:应与酸类分开存放

6分子结构

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分子结构
分子结构


参考资料

[添加]
[1].天涯社区:石灰石主要成分分析法之介绍
[2].化工空间:石灰石

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  • 更新时间:2015-04-28
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