石灰石

石灰石

石灰石主要成分碳酸鈣(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用於建築材料、工業的原料。石灰石可以直接加工成石料和燒製成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成為熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH)2,可以稱之為氫氧化鈣,熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏等,用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。 (區別:石灰石為混合物;碳酸鈣為化合物)

基本信息

理化性質

中文名:可以說石灰石碳酸鈣(碳酸鈣)

InChI=1/CH 2 O 3. Ca/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2  

碳酸鈣 碳酸鈣

上游原料:柴油、炸藥 。下游產品:氫氧化鈣、氫氧化鋁、燒鹼、純鹼、碳酸氫鈉、硫酸鈣、亞硝酸鈣、氯化鈣、磷酸氫鈣

密度 2.93g∕cm3

熔點:825°C

水溶性:不溶於水,在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解,不溶於醇。

安全數據:危險品標誌Xi

危險類別碼:R36/38

安全說明:S26;S37/39

狀態:白色粉末。無臭、無味。露置空氣中無反應,不溶於醇。

性質:遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發生泡沸,並溶解。高溫條件下分解為氧化鈣和二氧化碳。

物理性質

塊狀碳酸鈣 塊狀碳酸鈣

碳酸鈣是一種化合物,化學式是CaCO。CAS號 471-34-1。 它是地球上常見物質,可於岩石內找到。動物背殼和蝸牛殼的主要成份。它以方解石和文石兩種礦物存在於自然界。方解石屬三方晶系,六角形晶體,純淨的方解石無色透明,一般為白色,含有56%CaO,44%CO ,密度為2.715g/cm ,莫氏硬度為3,性質較脆。文石屬於斜方品系,菱形晶體,呈灰色或白色,密度為2.94g/cm ,莫氏硬度為3.5-4,性質緻密。石灰石的物理性質中方解石的結晶大小是十分重要的。緻密石灰石呈現出低氣孔率的細粒晶體組織結構具有很高的強度。石灰石的密度約為2.65~2.80g/cm ,白雲石質石灰石為2.70-2.90g/cm ,白雲石為2.85-2.95g/cm 。體積密度取決於氣孔率。

石灰石的熱膨脹:有資料顯示,石灰石在800℃以下的範圍內,微晶體石灰石的平均熱膨脹係數為(4.5~5.0)*10^(-6)/℃,而粗晶體則增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加熱實驗在石灰生產中有很重要的愈義。在石灰石的分解點以下的800℃時石灰石結晶體內產生膨脹,在高度結晶化的石灰石中會形成裂紋,而那些晶體更大的通過加熱會由破裂而成粉末,對於結晶發育很好、含有許多緻密方解石的石灰石粉化較嚴重。

化學性質

石灰石的主要成分碳酸鈣,最主要的化學性質就是在較高溫度下分解成氧化鈣和二氧化碳,此外還有以下一些化學性質。

l)抗化學性

除酸以外,許多侵蝕性物質都不能侵蝕或只能緩慢侵蝕石灰石。

2)抗酸的性狀

石灰石與所有的強酸都發生反應,生成鈣鹽和放出二氧化碳,反應速度取決於石灰石所含雜質及它們的晶休大小。雜質含量越高、晶體越大,反應速度越小。白雲石的反應速度慢於石灰石。白雲石、石灰石的判定方法:用10%鹽酸滴在白雲石上有少量的氣泡產生,滴在石灰石上則劇烈地產生無味氣泡,產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。

3)抗各種氣體的性狀

氯和氯化氫在乾澡狀態和常溫下與CaCO3,的反應極慢,直到600℃以後才開始加快,生成CaCl2;二氧化硫在常溫下無論是氣態還是液態對CaCO3都沒有顯著作用;而二氧化氮(NO2)在15℃時就與CaCO3反應生成Ca(NO3)2、NO和CO2。

成分

含量:二氧化矽0.07-1%、三氧化二鋁0.02-1%、三氧化二鐵0.03-1%、氧化鈣48-55.22%、氧化鎂0.08-1%。

石灰石塊狀/粉狀:燒失量40.79%,矽4.62%,鋁1.21%,鐵0.52%,鈣50.16%,鎂1.10%。

石灰石 石灰石

白雲石粉/塊:矽0.19%,鋁0.15%,鐵0.17%,鈣32.1%,鎂21.19%。

套用

天然碳酸鈣 天然碳酸鈣

碳酸鈣是石灰石的主要組成部分,石灰石是生產玻璃的主要原料。石灰和石灰石大量用做建築材料,也是許多工業的重要原料。碳酸鈣可直接加工成石料和燒製成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈塊狀,純的為白色,含有雜質時為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)。熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等,用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和粘土等混合,經高溫煅燒製得。玻璃由石灰石、石英砂、純鹼(碳酸鈉)等混合,經高溫熔融製得。煉鐵用石灰石作熔劑,除去脈石。煉鋼用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害雜質。電石(主要成分是CaC)是生石灰與焦碳在電爐里反應製得。純鹼是用石灰石、食鹽、氨等原料經過多步反應製得(索爾維法)。利用消石灰和純鹼反應製成燒鹼(苛化法)。利用純淨的消石灰和氯氣反應製得漂白的。利用石灰石的化學加工製成氯化鈣、硝酸鈣、亞硫酸鈣等重要鈣鹽。消石灰能除去水的暫時硬性,用作硬水軟化劑。石灰石燒加工製成較純的粉狀碳酸鈣,用做橡膠、塑膠、紙張、牙膏、化妝品等的填充料。石灰與燒鹼製成的鹼石灰,用作二氧化碳的吸收劑。生石灰用作乾燥劑和消毒劑。農業上,用生石灰配製石灰硫黃合劑、波爾多液等農藥。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的結構、供給植物所需的鈣素。用石灰漿刷樹幹,可保護樹木。

單飛粉:用於生產無水氯化鈣,是重鉻酸鈉生產的輔助原料。玻璃及水泥生產的主要原料。此外,也用於建築材料和家禽飼料等。

雙飛粉:是生產無水氯化鈣和玻璃等的原料、橡膠和油漆的白色填料,以及建築材料等。

三飛粉:用作塑膠、塗料膩子、塗料、膠合板及油漆的填料。

四飛粉:用作電線絕緣層之填料、橡膠模壓製品以及瀝青制油氈之填料。

碳酸鈣是重要的建築材料。潔白純淨的碳酸鈣岩石叫做漢白玉,可直接用來做裝飾性的石柱或工藝品;因含雜質而有美麗花紋的碳酸鈣叫做大理石,用來做建築物外牆和內壁的貼面或鋪設地面;質地緻密的碳酸鈣岩石(石灰石)也可直接用於建房,但石灰石的主要用途是生產水泥。將含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高壓磨經粉碎、分級、分離,而製得的成品。

成因

石灰岩主要是在淺海的環境下形成的。石灰岩按成因可劃分為粒屑石灰岩(流水搬運、沉積形成);生物骨架石灰岩和化學、生物化學石灰岩。按結構構造可細分為竹葉狀灰岩、狀灰岩、團塊狀灰岩等。石灰岩的主要化學成分是碳酸鈣易溶蝕,故在石灰岩地區多形成石林和溶洞,稱為喀斯特地形。

石灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物,當黏土礦物含量達25%~50%時,稱為泥質岩。白雲石含量達25%~50%時,稱為白雲質灰岩。石灰岩分布相當廣泛,岩性均一,易於開採加工,是一種用途很廣的建築材料。

石灰岩的主要成分是碳酸鈣,可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情況下一升含二氧化碳的水,可溶解大約50毫克的碳酸鈣。

據地質學家在桂林地區調查,發現那裡的水每年可溶解、侵蝕石灰岩表層大約有指甲那么薄的一層。別看每年只溶蝕這么一點兒,但是地球發展的歷史是極其漫長的。就以最近的地質時期——第四紀來說,大約也有300萬年了。即便這樣緩慢的溶蝕速度,300萬年也可以溶蝕900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高,常見的溶洞的最大高度也只有幾十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成這種地形地貌,而是需要有大面積、大厚度、地質純淨的石灰岩,還要求有溫暖潮濕的氣候條件才有可能發育成如此完美的地貌,形成那樣美麗的自然風光。

分類

按生產方法分類

根據碳酸鈣生產方法的不同,可以將碳酸鈣分為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。

重質碳酸鈣

碳酸鈣粉末 碳酸鈣粉末

重質碳酸鈣(俗稱,重鈣,單飛粉、雙飛粉、三飛粉、四飛粉)calciumcarbonate,heavy

分子式:CaCO分子量100.09簡稱重鈣,是用機械方法(用雷蒙磨或其它高壓磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等就可以製得。由於重質碳酸鈣的沉降體積比輕質碳酸鈣的沉降體積小,所以稱之為重質碳酸鈣。

性質:白色粉末。無臭、無味。露置空氣中無變化,比重2.710。熔點1339ºC。幾乎不溶於水在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解,不溶於醇。遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發生泡沸,並溶解。加熱分解為氧化鈣和二氧化碳。

用途:按粉碎細度的不同,工業上分為四種不同規格:單飛、雙飛、三飛、四飛,分別用於各工業部門。

製法及工藝流程

包裝:塑膠袋包裝,每袋淨重50公斤。

儲運注意事項儲存於乾燥的庫房中。運輸中防止袋破。不得與液體酸類共儲混運。

輕質碳酸鈣

輕質碳酸鈣(沉澱碳酸鈣)calciumcarbonate,light分子式CaCO3分子量100.09。又稱沉澱碳酸鈣,簡稱輕鈣,是將石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後經脫水、乾燥和粉碎而製得。或者先用碳酸納和氯化鈣進行複分解反應生成碳酸鈣沉澱,然後經脫水、乾燥和粉碎而製得。由於輕質碳酸鈣的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比重質碳酸鈣的沉降體積(1.1-1.4mL/g)大,所以稱之為輕質碳酸鈣。

性質:白色粉末。無味,無臭。比重約2.71。在825~896.6ºC分解。熔點1339ºC。有無定形和結晶形兩種形態,結晶形中又可分為斜方晶系和六方晶系,呈柱狀或菱形。難溶於水和醇。溶於酸,同時放出二氧化碳,呈放熱反應。也溶於氯化銨溶液中。在空氣中穩定,有輕微的吸潮能力。

用途:可用作橡膠、塑膠、造紙、塗料和油墨等行業的填料。廣泛用於有機合成、冶金、玻璃和石棉等生產中。還可用作工業廢水的中種劑、胃與十二指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含SO2廢氣中的SO2消除劑、乳牛飼料填加劑和油毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。

製法及工藝流程

碳化法:系將石灰石與白煤按一定比例混配後,經高溫煅燒、水消化、二氧化碳碳化,再經離心脫水、乾燥、冷卻、粉碎、過篩即得成品。

CaCO==CaO+CO↑

CaO+HO→Ca(OH)

Ca(OH)+CO→CaCO↓+HO

包裝:麻布袋或塑膠袋包裝。每袋淨重50公斤或25公斤。

儲運注意事項:儲於乾燥處。避免與酸類物質接觸。運輸中應小心,不得散包。注意防潮。

按粉體粒徑分類

碳酸鈣產品是一種粉體,根據碳酸鈣粉體平均粒徑(d)的大小,可以將碳酸鈣分為微粒碳酸鈣(d>5μm)、微粉碳酸鈣(1μm

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