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石灰石和石灰在化工生产中的应用

发表时间:2022/12/21 23:42:13  作者:王摩尔  浏览次数:6518  
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石灰石在自然界里的分布十分广泛,它的主要成分是CaCO3,它在工农业中有着广泛的用途。

石灰虽然很常见,但是作用可是很多,在化学工业生产中,几乎都离不开石灰。

下面就石灰石CaCO3和石灰CaO在化学工业中的应用的知识给予归纳和说明。

一、烧制石灰

CaCO3在高温下可分解生成CaO和CO2。用石灰石生石灰窑中,烧制得的石灰(又称生石灰,其主要成分CaO)也有重在用途,副产品CO2也是一种工业原料。

二、治炼生铁

治铁过程中要用石灰石作制熔剂,以除去铁矿石中难熔的含SiO2等的脉石,反应生成硅酸钙等,形成炉渣浮在铁水上部而排出。其反应方程式如

CaCO3=(高温)CaO+CO2↑

CaO+SiO2=(高温)CaSiO3

三、炼钢

炼钢的过程中往往要向炼钢炉中加入生石灰,以除去生铁中所含的S,P等杂质,提高钢的质量,主要反应如:

P2O5+3CaO=(高温)Ca3(PO4)2

FeS+CaO=(高温)FeO+CaS

四、制硅酸盐水泥

用石灰石与粘土及其它辅助原料可制成普通硅酸盐水泥。其主要成分为

硅酸三钙3CaO·SiO2,

硅酸二钙2CaO·SiO2,

铝酸三钙3CaO·Al2O3。

五、制玻璃

石灰石是制玻璃的主要原料之一,它与纯碱、石英(SiO2)按适当比率混和,在玻璃熔炉中强热,熔融后化比较复杂的物理一化学变化而成钠玻璃(普通玻璃)。

六、制漂白粉

用氯气与消石灰(由生石灰与水反应生成)可制得漂白粉,其反应为:

CaO+H2O=Ca(OH)2

2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

七、生产电石

电石是生产乙炔的原料,制电石是将生石灰与焦炭在电炉里加强热,氧化钙与碳反应即生成电石。其反应为:

CaO+3C=(电炉)CaC2+CO↑

八、硫酸工业

硫酸生产过程中,会产生大量二氧化硫,如果不经过处理排放到空气中,必然会造成原料的浪费和环境污染。因此,工业上常用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环,吸收烟气中的SO2,其反应方程式为:

SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,

SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,

2CaSO3+O2=2CaSO4。

九、其它方面

造纸生产及医药、污水处理等均离不开石灰;

石油工业中,使用石灰做填充剂、中和剂、添加剂;

皮革工业用石灰做脱毛剂;

制糖工业用石灰做净化分离剂;

纺织工业品在染色以前,使用石灰乳做固定媒染剂。

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