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石灰石

石灰石主要成分碳酸鈣(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工業(yè)的原料。石灰石可以直接加工成石料和燒制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成為熟石灰,熟石灰主要成分是Ca(OH)2,可以稱之為氫氧化鈣,熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏等,用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。(區(qū)別:石灰石為混合物;碳酸鈣為化合物)

  • 中文名稱  石灰石
  • 外文名稱  Calcium carbonate
  • 化學(xué)式  CaCO3
  • 應(yīng)用學(xué)科  碳酸鈣
  • 適用領(lǐng)域  化學(xué)
  • 屬于  混合物

[ 主要成分 ]

含量:

二氧化硅0.07-1%、三氧化二鋁0.02-1%、三氧化二鐵0.03-1%、氧化鈣48-55.22%、氧化鎂0.08-1%。

石灰石塊狀/粉狀:

燒失量40.79%,硅4.62%,鋁1.21%,鐵0.52%,鈣50.16%,鎂1.10%。

白云石粉/塊:

硅0.19%,鋁0.15%,鐵0.17%,鈣32.1%,鎂21.19%。

[ 主要分類 ]

① 按生產(chǎn)方法分類

根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同,可以將碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。


② 按粉體粒徑分類

碳酸鈣產(chǎn)品是一種粉體,根據(jù)碳酸鈣粉體平均粒徑(d)的大小,可以將碳酸鈣分為微粒碳酸鈣(d>5&mu;m)、微粉碳酸鈣(1&mu;m<d<5&mu;m)、微細(xì)碳酸鈣(0.1&mu;m<d≤1&mu;m)、超細(xì)碳酸鈣(0.02&mu;m<d≤0.1&mu;m)和超微細(xì)碳酸鈣(d≤0.02&mu;m)。


③ 微觀排列分類

根據(jù)組成碳酸鈣的原子和離子的排列是否有規(guī)律,可以將碳酸鈣分為晶體碳酸鈣和非晶體碳酸鈣。

重質(zhì)碳酸鈣
重質(zhì)碳酸鈣
輕質(zhì)碳酸鈣
輕質(zhì)碳酸鈣
膠體碳酸鈣
膠體碳酸鈣
晶體碳酸鈣
晶體碳酸鈣
 

[ 物理特性 ]

碳酸鈣是一種化合物, 它是地球上常見物質(zhì),可于巖石內(nèi)找到。動(dòng)物背殼和蝸牛殼的主要成份。它以方解石和文石兩種礦物存在于自然界。方解石屬三方晶系,六角形晶體,純凈的方解石無色透明,一般為白色,含有56%CaO,44%CO2,密度為2.715g/cm3,莫氏硬度為3,性質(zhì)較脆。文石屬于斜方品系,菱形晶體,呈灰色或白色,密度為2.94g/cm3,莫氏硬度為3.5-4,性質(zhì)致密。石灰石的物理性質(zhì)中方解石的結(jié)晶大小是十分重要的。致密石灰石呈現(xiàn)出低氣孔率的細(xì)粒晶體組織結(jié)構(gòu)具有很高的強(qiáng)度。石灰石的密度約為2.65~2.80g/cm3,白云石質(zhì)石灰石為2.70-2.90g/cm3,白云石為2.85-2.95g/cm3。體積密度取決于氣孔率。


石灰石的熱膨脹:有資料顯示,石灰石在800℃以下的范圍內(nèi),微晶體石灰石的平均熱膨脹系數(shù)為(4.5~5.0)*10^(-6)/℃,而粗晶體則增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加熱實(shí)驗(yàn)在石灰生產(chǎn)中有很重要的愈義。在石灰石的分解點(diǎn)以下的800℃時(shí)石灰石結(jié)晶體內(nèi)產(chǎn)生膨脹,在高度結(jié)晶化的石灰石中會(huì)形成裂紋,而那些晶體更大的通過加熱會(huì)由破裂而成粉末,對(duì)于結(jié)晶發(fā)育很好、含有許多致密方解石的石灰石粉化較嚴(yán)重。

[ 主要用途 ]

一般用途:

石灰石是石灰?guī)r作為礦物原料的商品名稱。石灰?guī)r在人類文明史上,以其在自然界中分布廣、易于獲取的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。作為重要的建筑材料有著悠久的開采歷史,在現(xiàn)代工業(yè)中,石灰石是制造水泥、石灰、電石的主要原料,是冶金工業(yè)中不可缺少的熔劑灰?guī)r,出色石灰石經(jīng)超細(xì)粉磨后,被廣泛應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫(yī)藥、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。據(jù)不統(tǒng)計(jì),水泥生產(chǎn)消耗的石灰石和建筑石料、石灰生產(chǎn)、冶金熔劑,超細(xì)碳酸鈣消耗石灰石的總和之比為1∶3。石灰?guī)r是不可新生資源,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和納米技術(shù)的發(fā)展,石灰石的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓寬。


實(shí)驗(yàn)室用途:

在實(shí)驗(yàn)室還可以用來制取二氧化碳

檢定和測(cè)定有機(jī)化合反應(yīng)中的鹵素。水分析。檢定磷。與氯化銨一起分解硅酸鹽。制備氯化鈣溶液以標(biāo)化皂液。制造光學(xué)釹玻璃原料、涂料原料。


其他用途:

食品工業(yè)中可作為添加劑使用。

常用于建筑業(yè)和造紙行業(yè)。

200目以內(nèi):可用于各種飼料添加劑含鈣量達(dá)55.6以上無有害成份。

250目至300目:用做塑料廠,橡膠廠,涂料廠,防水材料廠的原料及內(nèi)外墻粉刷。白度在85度以上。

350目至400目:用于制造扣板,落水管道,化工。白度在93度以上。

400目至600目:可用于牙膏膏體,肥皂。白度在94度以上

800目:用于橡膠,塑料,電纜,pvc白度在94度以上

1250目:pvc,PE,油漆,涂料級(jí)產(chǎn)品,造紙底涂,造紙面涂,白度在95度以上。具有高純度、高白度、無毒、無臭、細(xì)油質(zhì)低、硬度低。

碳酸鈣可作補(bǔ)鈣劑:吸收率可達(dá)39%,僅次于果酸鈣可溶于胃酸,已成為劑型較多、應(yīng)用較多的補(bǔ)鈣劑。


建材行業(yè)中的應(yīng)用:

碳酸鈣是石灰石的主要組成部分,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。碳酸鈣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)2。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。水泥是由石灰石和粘土等混合,經(jīng)高溫煅燒制得。玻璃由石灰石、石英砂、純堿(碳酸鈉)等混合,經(jīng)高溫熔融制得。煉鐵用石灰石作熔劑,除去脈石。


碳酸鈣是重要的建筑材料。潔白純凈的碳酸鈣巖石叫做漢白玉,可直接用來做裝飾性的石柱或工藝品;因含雜質(zhì)而有美麗花紋的碳酸鈣叫做大理石,用來做建筑物外墻和內(nèi)壁的貼面或鋪設(shè)地面;質(zhì)地致密的碳酸鈣巖石(石灰石)也可直接用于建房,但石灰石的主要用途是生產(chǎn)水泥。將含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高壓磨經(jīng)粉碎、分級(jí)、分離,而制得的成品。

[ 國內(nèi)分布 ]

中國是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國家之一。除上海、香港、澳門外,在各省、直轄市、自治區(qū)均有分布。據(jù)原國家建材局地質(zhì)中心統(tǒng)計(jì),全國石灰?guī)r分布面積達(dá)43.8萬Km2(未包括西藏和臺(tái)灣),約占國土面積的1/20,其中能供做水泥原料的石灰?guī)r資源量約占總資源量的1/4~1/3。為了滿足環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡,防止水土流失,風(fēng)景旅游等方面的需要,特別是隨著我國小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實(shí),可供水泥石灰?guī)r的開采量還將減少。


全國已發(fā)現(xiàn)水泥石灰?guī)r礦點(diǎn)七、八千處,其中已有探明儲(chǔ)量的有1286處,共計(jì)保有礦石儲(chǔ)量542億噸。保有儲(chǔ)量廣泛分布于除上海市以外29個(gè)省、直轄市、自治區(qū),其中陜西省保有儲(chǔ)量49億噸,為全國之冠;其余依次為安徽省、廣西自治區(qū)、四川(含重慶市)省,各保有儲(chǔ)量34~30億噸;山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲(chǔ)量30~20億噸;黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、內(nèi)蒙古、青海、甘肅13省各保有儲(chǔ)量20~10億噸;北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲(chǔ)量5~2億噸。

石灰石破碎工藝設(shè)計(jì)

BROKEN PROCESS DESIGN

[ 設(shè)備推薦 ]

由于石灰石屬中等及以下硬度的石料,石質(zhì)較脆,故石灰石在破碎時(shí)通常采用鄂式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)。

[ 方案設(shè)計(jì) ]

礦山爆破料通過自卸車將原料送進(jìn)原料倉,后經(jīng)振動(dòng)篩分給料機(jī)均勻的將物料送入歐版鄂式破碎機(jī)內(nèi),鄂式破碎機(jī)進(jìn)行一道破碎將物料破碎至300-400mm大小,經(jīng)由皮帶輸送機(jī)均勻的送至兩臺(tái)反擊破內(nèi)進(jìn)行第二道破碎,破碎后的物料經(jīng)圓振篩篩分,大于31.5mm的物料重新返回反擊破進(jìn)行破碎,小于31.5mm的物料經(jīng)過圓振篩分級(jí),由皮帶輸送機(jī)輸送至成品料堆。

石灰石破碎工藝設(shè)計(jì)流程圖

注:石灰石破碎工藝設(shè)計(jì)流程圖

石灰石制砂工藝設(shè)計(jì)

SAND MAKING PROCESS DESIGN

[ 設(shè)備推薦 ]

由于石灰石屬中等及以下硬度的石料,石質(zhì)較脆,故石灰石在制砂時(shí)通常采用鄂式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)。

[ 方案設(shè)計(jì) ]

石灰石原料經(jīng)鏟車或自卸車送入原料倉,后經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)均勻的將物料喂入鄂式破碎機(jī),將物料破碎至150mm左右大小粒徑,通過皮帶輸送至反擊式破碎機(jī)中,破碎至60mm左右大小粒徑,破碎后的物料通過皮帶輸送機(jī)送至離心沖擊式制砂機(jī)中進(jìn)行破碎,破碎后的物料通過振動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí),其中0-5mm和符合成品規(guī)格的物料直接作為成品輸送至成品料堆,不符合成品規(guī)格的物料由皮帶機(jī)送至離心沖擊式制砂機(jī)中次進(jìn)行破碎、篩分,形成閉路循環(huán)。

鉀長石制砂工藝設(shè)計(jì)流程圖

注:石灰石制砂工藝設(shè)計(jì)流程圖

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