氧化钙,俗称生石灰或石灰,化学式CaO,是常见的无机化合物。
“石灰”一词广泛用于表示含钙的无机材料。氧化钙通常从石灰石或贝壳获取,将含有碳酸钙的物质加热至500-600 ℃,使它分解成氧化钙和二氧化碳。这是少数史前已为人所知的化学反应。“石灰”一词广泛用于表示含钙的无机材料。
凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产氧化钙。
生产工艺:原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料(木材)分层铺放,引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短,用回转窑生产石灰仅需2~4小时,比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。近年来,又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备,燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。
化学性质
氧化钙为碱性氧化物,对湿敏感。易从空气中吸收二氧化碳及水分。与水反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2)并产生大量热,有腐蚀性。
用途
1、可作填充剂,例如:用作环氧胶黏剂的填充剂;
2、用作分析试剂,气体分析时用作二氧化碳吸收剂,光谱分析试剂,高纯试剂用于半导体生产中的外延、扩散工序,实验室氨气的干燥及醇类脱水等。
3、用作原料,可制造电石、纯碱、漂白粉等,也用于制革、废水净化,氢氧化钙及各种钙化合物;
4、可用作建筑材料、冶金助熔剂,水泥速凝剂,荧光粉的助熔剂;
5、用作植物油脱色剂,药物载体,土壤改良剂和钙肥;
6、还可用于耐火材料、干燥剂;
7、可配制农机1、2号胶和水下环氧胶黏剂,还用作与2402树脂预反应的反应剂;
8、用于酸性废水处理及污泥调质;
9、还可用作锅炉停用保护剂,利用石灰的吸湿能力,使锅炉水汽系统的金属表面保持干燥,防止腐蚀,适用于低压、中压、小容量汽包锅炉的长期停用保护;
10、可以和水反应制备氢氧化钙,反应方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2,属于化合反应。
性状
生石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。
外形为白色(或灰色、棕白),无定形,在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量。溶于酸水,不溶于醇。系属无机碱性蚀物品,国家危规编号95006。生石灰与水会发生化学反应,接着就会立刻加热到超100℃的高温。
石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28 d的抗压强度只有0.2~0.5 MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙微溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
石灰乳
石灰乳一般是在氧化钙中加水生成的,因为氢氧化钙溶解度不是很大,所以往往生成的是氢氧化钙的悬浊液(即水溶液中还存在着没有溶解的氢氧化钙),这就是石灰乳。
石灰浆用水稀释后的混浊液。
指石灰加入过量的水(约为石灰质量的2.5-3倍)后得到的浆体。
安全防护措施
呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护:必要时,戴化学安全防护眼镜。
防护服:穿防酸碱工作服。
手防护:戴橡皮手套。
其它:工作场所禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
生石灰污水治理已成为关乎经济社会和谐发展的项重大问题。在控制工业污染物排放量的增长方面,采取严格措施,生石灰对造纸、酿造、化工、印染行业,加大治理和改造力度,淘汰高耗水、重污染的落后工艺和设备。我工业化和城市化进程不断推进,生石灰工业废水和城市污水排放量逐年增加,因不达标排放给环境造成了压力和危害,生石灰在钢铁、电力、化工、煤炭等行业、推广废水循环利用,提高工业用水重复利用率。同时,生石灰工业废水处理工艺、技术不断提高,生石灰给水处理絮凝剂也提出了新的要求。
石灰具有强烈的吸水性,与水作用后成为氢氧化钙,俗称熟石灰或消石灰。它在水溶液中溶解度很小,但溶于水溶液中能进步电离出钙离子和氢氧根离子,使溶液呈较强的碱性。石灰在浮选中作用及应用石灰在浮选过程中可用于提高矿浆的pH值;调节硫代化合物类捕收剂及其它某些抑制剂的作用活性;可用于抑制硫化铁矿物、自然金粒的浮选;沉淀矿浆中对浮选有害的重金属离子;对矿泥具有凝聚成较大团粒的作用等。
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