氧化鈣,俗稱生石灰或石灰,化學(xué)式CaO,是常見(jiàn)的無(wú)機(jī)化合物。
“石灰”一詞廣泛用于表示含鈣的無(wú)機(jī)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(xué)反應(yīng)。“石灰”一詞廣泛用于表示含鈣的無(wú)機(jī)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(lái)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(jī)械化、半機(jī)械化立窯以及回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐等設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。煅燒時(shí)間也相應(yīng)地縮短,用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)石灰僅需2~4小時(shí),比用立窯生產(chǎn)可提高生產(chǎn)效率5倍以上。近年來(lái),又出現(xiàn)了橫流式、雙斜坡式及燒油環(huán)行立窯和帶預(yù)熱器的短回轉(zhuǎn)窯等節(jié)能效果顯著的工藝和設(shè)備,燃料也擴(kuò)大為煤、焦炭、重油或液化氣等。
化學(xué)性質(zhì)
氧化鈣為堿性氧化物,對(duì)濕敏感。易從空氣中吸收二氧化碳及水分。與水反應(yīng)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(shí)用作二氧化碳吸收劑,光譜分析試劑,高純?cè)噭┯糜诎雽?dǎo)體生產(chǎn)中的外延、擴(kuò)散工序,實(shí)驗(yàn)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(jī)1、2號(hào)膠和水下環(huán)氧膠黏劑,還用作與2402樹脂預(yù)反應(yīng)的反應(yīng)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(hù)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(zhǎng)期停用保護(hù);
10、可以和水反應(yīng)制備氫氧化鈣,反應(yīng)方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2,屬于化合反應(yīng)。
性狀
生石灰中一般都含有過(guò)火石灰,過(guò)火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化,會(huì)因熟化產(chǎn)生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過(guò)火石灰的這種危害,石灰在熟化后,還應(yīng)“陳伏”2周左右。
外形為白色(或灰色、棕白),無(wú)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(wú)機(jī)堿性蝕物品,國(guó)家危規(guī)編號(hào)95006。生石灰與水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),接著就會(huì)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(qiáng)度也不高,1:3的石灰砂漿28 d的抗壓強(qiáng)度只有0.2~0.5 MPa。在處于潮濕環(huán)境時(shí),石灰中的水分不蒸發(fā),二氧化碳也無(wú)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(huì)溶解潰散。因此,石灰不宜在長(zhǎng)期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。
用途的區(qū)別:
生石灰、熟石灰與復(fù)合堿外觀上都屬于粉白色,都能夠應(yīng)用到廢水處理當(dāng)中作為堿劑提高廢水的堿度,都可以混凝除磷。但是,據(jù)生產(chǎn)銷售氫氧化鈣多年的神龍鈣業(yè)介紹:生石灰更多應(yīng)用于建筑,由于它吸水放熱的物理性質(zhì),會(huì)導(dǎo)致廢水處理上放熱燒壞管道與設(shè)備,土壤施肥方面與雨水接觸燒傷農(nóng)作物。熟石灰更多的應(yīng)用于魚塘消毒與土壤PH值提高,但熟石灰應(yīng)用于魚塘消毒將會(huì)產(chǎn)生比較多的泥渣。