氧化鈣,俗稱生石灰或石灰,化學式CaO,是常見的無機化合物。
“石灰”一詞廣泛用于表示含鈣的無機材料。氧化鈣通常從石灰石或貝殼獲取,將含有碳酸鈣的物質(zhì)加熱至500-600 ℃,使它分解成氧化鈣和二氧化碳。這是少數(shù)史前已為人所知的化學反應?!笆摇币辉~廣泛用于表示含鈣的無機材料。
凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石,如石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r等,都可用來生產(chǎn)氧化鈣。
生產(chǎn)工藝:原始的石灰生產(chǎn)工藝是將石灰石與燃料(木材)分層鋪放,引火煅燒一周即得。現(xiàn)代則采用機械化、半機械化立窯以及回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐等設備進行生產(chǎn)。煅燒時間也相應地縮短,用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)石灰僅需2~4小時,比用立窯生產(chǎn)可提高生產(chǎn)效率5倍以上。近年來,又出現(xiàn)了橫流式、雙斜坡式及燒油環(huán)行立窯和帶預熱器的短回轉(zhuǎn)窯等節(jié)能效果顯著的工藝和設備,燃料也擴大為煤、焦炭、重油或液化氣等。
化學性質(zhì)
氧化鈣為堿性氧化物,對濕敏感。易從空氣中吸收二氧化碳及水分。與水反應生成氫氧化鈣(Ca(OH)2)并產(chǎn)生大量熱,有腐蝕性。
用途
1、可作填充劑,例如:用作環(huán)氧膠黏劑的填充劑;
2、用作分析試劑,氣體分析時用作二氧化碳吸收劑,光譜分析試劑,高純試劑用于半導體生產(chǎn)中的外延、擴散工序,實驗室氨氣的干燥及醇類脫水等。
3、用作原料,可制造電石、純堿、漂白粉等,也用于制革、廢水凈化,氫氧化鈣及各種鈣化合物;
4、可用作建筑材料、冶金助熔劑,水泥速凝劑,熒光粉的助熔劑;
5、用作植物油脫色劑,藥物載體,土壤改良劑和鈣肥;
6、還可用于耐火材料、干燥劑;
7、可配制農(nóng)機1、2號膠和水下環(huán)氧膠黏劑,還用作與2402樹脂預反應的反應劑;
8、用于酸性廢水處理及污泥調(diào)質(zhì);
9、還可用作鍋爐停用保護劑,利用石灰的吸濕能力,使鍋爐水汽系統(tǒng)的金屬表面保持干燥,防止腐蝕,適用于低壓、中壓、小容量汽包鍋爐的長期停用保護;
10、可以和水反應制備氫氧化鈣,反應方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2,屬于化合反應。
性狀
生石灰中一般都含有過火石灰,過火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化,會因熟化產(chǎn)生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害,石灰在熟化后,還應“陳伏”2周左右。
外形為白色(或灰色、棕白),無定形,在空氣中吸收水和二氧化碳。氧化鈣與水作用生成氫氧化鈣,并放出熱量。溶于酸水,不溶于醇。系屬無機堿性蝕物品,國家危規(guī)編號95006。生石灰與水會發(fā)生化學反應,接著就會立刻加熱到超100℃的高溫。
石灰依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化,由于空氣中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透,也妨礙水分向外蒸發(fā),因而硬化緩慢,硬化后的強度也不高,1:3的石灰砂漿28 d的抗壓強度只有0.2~0.5 MPa。在處于潮濕環(huán)境時,石灰中的水分不蒸發(fā),二氧化碳也無法滲入,硬化將停止;加上氫氧化鈣微溶于水,已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此,石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。
石灰乳
石灰乳一般是在氧化鈣中加水生成的,因為氫氧化鈣溶解度不是很大,所以往往生成的是氫氧化鈣的懸濁液(即水溶液中還存在著沒有溶解的氫氧化鈣),這就是石灰乳。
石灰漿用水稀釋后的混濁液。
指石灰加入過量的水(約為石灰質(zhì)量的2.5-3倍)后得到的漿體。
安全防護措施
呼吸系統(tǒng)防護:可能接觸其粉塵時,建議佩戴自吸過濾式防塵口罩。
眼睛防護:必要時,戴化學安全防護眼鏡。
防護服:穿防酸堿工作服。
手防護:戴橡皮手套。
其它:工作場所禁止吸煙、進食和飲水,飯前要洗手。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生。
生石灰污水治理已成為關乎經(jīng)濟社會和諧發(fā)展的項重大問題。在控制工業(yè)污染物排放量的增長方面,采取嚴格措施,生石灰對造紙、釀造、化工、印染行業(yè),加大治理和改造力度,淘汰高耗水、重污染的落后工藝和設備。我工業(yè)化和城市化進程不斷推進,生石灰工業(yè)廢水和城市污水排放量逐年增加,因不達標排放給環(huán)境造成了壓力和危害,生石灰在鋼鐵、電力、化工、煤炭等行業(yè)、推廣廢水循環(huán)利用,提高工業(yè)用水重復利用率。同時,生石灰工業(yè)廢水處理工藝、技術不斷提高,生石灰給水處理絮凝劑也提出了新的要求。
石灰具有強烈的吸水性,與水作用后成為氫氧化鈣,俗稱熟石灰或消石灰。它在水溶液中溶解度很小,但溶于水溶液中能進步電離出鈣離子和氫氧根離子,使溶液呈較強的堿性。石灰在浮選中作用及應用石灰在浮選過程中可用于提高礦漿的pH值;調(diào)節(jié)硫代化合物類捕收劑及其它某些抑制劑的作用活性;可用于抑制硫化鐵礦物、自然金粒的浮選;沉淀礦漿中對浮選有害的重金屬離子;對礦泥具有凝聚成較大團粒的作用等。
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