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)石灰。將主要成分為碳酸鈣的天然巖石,在適當(dāng)溫度下煅燒,排除分解出的二氧化碳后,所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產(chǎn)品即為石灰,又稱生石灰。在實(shí)際生產(chǎn)中,為加快分解,煅燒溫度常提高到1000~1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅燒時(shí)窯中溫度分布不勻等原因,石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解,使用時(shí)缺乏粘結(jié)力。過火石灰結(jié)構(gòu)密實(shí),表面常包覆一層熔融物,熟化很慢。由于生產(chǎn)原料中常含有碳酸鎂(MgCO3),因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO),根據(jù)氧化鎂含量的多少,生石灰分為鈣質(zhì)石灰(MgO≤5%)和鎂質(zhì)石灰(MgO>5%)。石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機(jī)膠凝材料。消毒石灰石
生石灰是將以含碳酸鈣為主的天然巖石,在高溫下煅燒而得,其主要成分為氧化鈣(CaO)。在煅燒時(shí)由于火候或溫度控制不均,常會含有欠火石灰或過火石灰。欠火石灰產(chǎn)漿量小,質(zhì)量較差,利用率降低,不會帶來危害。過火石灰的水化速度**減慢,在硬化后才與水發(fā)生水化反應(yīng),產(chǎn)生較大的體積膨脹,致使硬化后的石灰表面局部產(chǎn)生鼓包、崩裂等現(xiàn)象,工程上稱為“爆灰”。“爆灰”是建筑工程質(zhì)量通病之一。生石灰與水作用生成熟石灰(Ca(OH)2)的過程,稱為熟化。工程上,將生石灰加大量的水(生石灰質(zhì)量的2~3倍)熟化成石灰乳,然后經(jīng)篩網(wǎng)流入儲灰池并“陳伏”至少兩周,以消除過火石灰的危害,經(jīng)沉淀除去多余的水分得到的膏狀物即為石灰膏。也可將每半米高的生石灰塊,淋上適當(dāng)?shù)乃ㄉ伊康?0%~80%),經(jīng)熟化得到的粉狀物稱為消石灰粉。加水量以消石灰粉略濕、但不成團(tuán)為宜。三沙合格石灰加工由于其原料分布廣,生產(chǎn)工藝簡單,成本低廉。
石灰具有較強(qiáng)的堿性,在常溫下,能與玻璃態(tài)的活性氧化硅或活性氧化鋁反應(yīng),生成有水硬性的產(chǎn)物,產(chǎn)生膠結(jié)。因此,石灰還是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。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?,F(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*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。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***的工藝和設(shè)備,燃料也擴(kuò)大為煤、焦炭、重油或液化氣等。
石灰漿體的硬化包括干燥結(jié)晶和碳化兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。石灰漿體因水分蒸發(fā)或被吸收而干燥,在漿體內(nèi)的孔隙網(wǎng)中,產(chǎn)生毛細(xì)管壓力。使石灰顆粒更加緊密而獲得強(qiáng)度。這種強(qiáng)度類似于粘土失水而獲得的強(qiáng)度,其值不大,遇水會喪失。同時(shí),由于干燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和,結(jié)晶出氫氧化鈣晶體,產(chǎn)生強(qiáng)度;但析出的晶體數(shù)量少,強(qiáng)度增長也不大。在大氣環(huán)境中,氫氧化鈣在潮濕狀態(tài)下會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣,并釋放出水分,即發(fā)生碳化。碳化所生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生或與氫氧化鈣共生,形成緊密交織的結(jié)晶網(wǎng),使硬化石灰漿體的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。但是,由于空氣中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸鈣層結(jié)構(gòu)較致密,會阻礙二氧化碳的進(jìn)一步滲入,因此,碳化過程是十分緩慢的。石灰還是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。
石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是許多工業(yè)的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈塊狀,純的為白色,含有雜質(zhì)時(shí)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(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等,用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。純堿是用石灰石、食鹽、氨等原料經(jīng)過多步反應(yīng)制得(索爾維法)。利用消石灰和純堿反應(yīng)制成燒堿(苛化法)。利用純有1286處,其中大型礦床257處、中型481處、小型486處(礦石儲量大于8000萬噸為大型。至今石灰仍然是用途廣的建筑材料。消毒石灰石
石灰是人類早應(yīng)用的膠凝材料。消毒石灰石
生石灰熟化后形成的石灰漿中,石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結(jié)構(gòu),顆粒極細(xì)(粒徑約為1μm),比表面積很大(達(dá)10~30 m2/g),其表面吸附一層較厚的水膜,可吸附大量的水,因而有較強(qiáng)保持水分的能力,即保水性好。將它摻入水泥砂漿中,配成混合砂漿,可***提高砂漿的和易性。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。消毒石灰石
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