生石灰（Quick lime）石灰

知识达人 · 发表于 2021-2-2 15:27:59

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简介

生石灰，又称烧石灰，主要成分为氧化钙（CaO），通常制法为将主要成分为碳酸钙的天然岩石，在高温下煅烧，即可分解生成二氧化碳以及氧化钙。
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，都可用来生产石灰。在沿海地区有用贝壳作原料，经烧制成壳灰，作生石灰用。 [1]
结构
主要成分是氧化钙（CaO）
石灰石主要成分是碳酸钙CaCO3，而生石灰主要成分是CaO。
生石灰与水反应生成氢氧化钙Ca(OH)2，即平常说的熟石灰。
方程式：CaO+H2O=Ca(OH)2
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。
生石灰和熟石灰区别石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化钙（CaO），将碳酸钙（CaCO₃）含量高的石灰岩在通风的石灰窑中锻烧至900℃以上即得。是有吸水性，可用作干燥剂，我国民间常用以防止杂物回潮。
生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化，与水反应（同时放出大量的热），或吸收潮湿空气中的水分，即成熟石灰，又称消石灰。熟石灰在一升水中溶解1.56克（20℃），它的饱和溶液称为石灰水，呈碱性，在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。
石灰熟化时放出大量的热，体积增大1-2倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法：消石灰浆法和消石灰粉法。
生石灰熟化后形成的石灰浆中，石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构，颗粒极细（粒径约为1μm），比表面积很大（达10～30 m2/g），其表面吸附一层较厚的水膜，可吸附大量的水，因而有较强保持水分的能力，即保水性好。将它掺入水泥砂浆中，配成混合砂浆，可显著提高砂浆的和易性。
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。
石灰在硬化过程中，要蒸发掉大量的水分，引起体积显著收缩，易出现干缩裂缝。所以，石灰不宜单独使用，一般要掺入砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩，增加抗拉强度，并能节约石灰。
石灰具有较强的碱性，在常温下，能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应，生成有水硬性的产物，产生胶结。因此，石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。
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。
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。

主要用途

生石灰是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂，也用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等。特别适用于膨化食品、香菇、木耳等土特产，以及仪表仪器、医药、服饰、电子电讯、皮革、纺织等行业的产品。
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、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。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）。矿床共有1286处，其中大型矿床257处、中型481处、小型486处（矿石储量大于8000万吨为大型、4000～8000万吨为中型、小于4000万吨为小型），共计保有矿石储量542亿吨，其中石灰岩储量504亿吨，占93%；大理岩储量38亿吨，占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区，其中陕西省保有储量49亿吨，为全国之冠；其余依次为安徽省、广西自治区、四川（含重庆市）省，各保有储量34～30亿吨；山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30～20亿吨；黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20～10亿吨；北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量2～5亿吨。
生石灰污水治理已成为关乎经济社会和谐发展的一项重大问题。在控制工业污染物排放量的增长方面，国家采取严格措施，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。我国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巨大压力和危害，生石灰在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业、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。
应用
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、二氧化硫吸收剂，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l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。
生石灰的妙用1、茶壶、茶杯内的茶垢，清水难以洗净。如用熟石灰调成糊洗擦，则能很快将茶垢除去。 
2、玻璃璃内的油腻难以洗净。可放入一些熟石灰，再灌入少许温开水，然后伸入瓶刷搅动，，待水溶液出现浑浊并有悬浮物泛起时倒出，再用清水冲刷，就能将瓶内油腻洗净。
3、用作干燥剂，生石灰能够吸收水分，可以起到干燥的作用。 [3] 取大小适宜的瓦缸或瓦坛1口，垫放部分生石灰作干燥剂，然后将需要贮藏的腊肉等食物放入，缸口或坛口垫纸数张，加盖压紧，即可防止腊肉变味。
4、科学工作者想出了用生石灰制成破碎剂的奇妙方法，专门用于拆除城市住宅密集区及商业繁华地段的旧水泥构件的楼房。这种化学力破碎与传统的用**爆破相比，具有无爆炸声、无振动、无尘沙飞扬等诸多明显优点。还能保证施工安全，降低对拆除楼房周边的交通影响。
5、用作供热剂，不考虑热量损失，1千克的生石灰和水反应产生的热量可以把3.5千克左右水烧开。利用这种放热，可以加热食物。 [3]

生产技术

原料：在实际生产中，为加快分解，煅烧温度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因，石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实，表面常包覆一层熔融物，熔化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁（MgCO3），因此生石灰中还含有次要成分氧化镁（MgO），根据氧化镁含量的多少，生石灰分为钙质石灰（MgO≤5%）和镁质石灰（(MgO>5%）。
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。

安全防护

注意事项
1、使用操作过程时间越短越好，放置在包装容器内的适当处，起到密封吸湿的作用。
2、存放在干燥库房中，防潮，避免与酸类物接触。
3、运输过程中避免受潮，小心轻放，以防止包装破损而影响产品质量。
4、禁止食用，万一入口，用水漱口立即求医。（切记不能饮水）

待增加

补充内容

技术标准
1、国家军用标准GJB2714-96
2、参照美国军用标准MIL-D-3464D干燥剂通用规范

待增加

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