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石灰石主要成分碳酸鈣(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用於建築材料、工業的原料。石灰石可以直接加工成石料和燒製成生石灰。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,熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏等,用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。(區別: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
  • 化學式  CaCO3
  • 應用學科  碳酸鈣
  • 適用領域  化學
  • 屬於  混合物

[ 主要成分 ]

含量:

二氧化矽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%,矽4.62%,鋁1.21%,鐵0.52%,鈣50.16%,鎂1.10%。

白雲石粉/塊:

矽0.19%,鋁0.15%,鐵0.17%,鈣32.1%,鎂21.19%。

[ 主要分類 ]

① 按生產方法分類

根據碳酸鈣生產方法的不同,可以將碳酸鈣分為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。


② 按粉體粒徑分類

碳酸鈣產品是一種粉體,根據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>5μm)、微粉碳酸鈣(1μm<d<5μm)、微細碳酸鈣(0.1μm<d≤1μm)、超細碳酸鈣(0.02μm<d≤0.1μm)和超微細碳酸鈣(d≤0.02μm)。


③ 微觀排列分類

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

重質碳酸鈣
重質碳酸鈣
輕質碳酸鈣
輕質碳酸鈣
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,可於岩石內找到。動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於自然界。方解石屬三方晶係,六角形晶體,純淨的方解石無色透明,一般為白色,含有56%CaO,44%CO2,密度為2.715g/cm3,莫氏硬度為3,性質較脆。文石屬於斜方品係,菱形晶體,呈灰色或白色,密度為2.94g/cm3,莫氏硬度為3.5-4,性質致密。石灰石的物理性質中方解石的結晶大小是十分重要的。致密石灰石呈現出低氣孔率的細粒晶體組織結構具有很高的強度。石灰石的密度約為2.65~2.80g/cm3,白雲石質石灰石為2.70-2.90g/cm3,白雲石為2.85-2.95g/cm3。體積密度取決於氣孔率。


石灰石的熱膨脹:有資料顯示,石灰石在800℃以下的範圍內,微晶體石灰石的平均熱膨脹係數為(4.5~5.0)*10^(-6)/℃,而粗晶體則增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加熱實驗在石灰生產中有很重要的愈義。在石灰石的分解點以下的800℃時石灰石結晶體內產生膨脹,在高度結晶化的石灰石中會形成裂紋,而那些晶體更大的通過加熱會由破裂而成粉末,對於結晶發育很好、含有許多致密方解石的石灰石粉化較嚴重。

[ 主要用途 ]

一般用途:

石灰石是石灰岩作為礦物原料的商品名稱。石灰岩在人類文明史上,以其在自然界中分布廣、易於獲取的特點而被廣泛應用。作為重要的建築材料有著悠久的開采曆史,在現代工業中,石灰石是製造水泥、石灰、電石的主要原料,是冶金工業中不可缺少的熔劑灰岩,優質石灰石經超細粉磨後,被廣泛應用於造紙、橡膠、油漆、塗料、醫藥、化妝品、飼料、密封、粘結、拋光等產品的製造中。據不完全統計,水泥生產消耗的石灰石和建築石料、石灰生產、冶金熔劑,超細碳酸鈣消耗石灰石的總和之比為1∶3。石灰岩是不可再生資源,隨著科學技術的不斷進步和納米技術的發展,石灰石的應用領域還將進一步拓寬。


實驗室用途:

在實驗室還可以用來製取二氧化碳

檢定和測定有機化合反應中的鹵素。水分析。檢定磷。與氯化銨一起分解矽酸鹽。製備氯化鈣溶液以標化皂液。製造光學釹玻璃原料、塗料原料。


其他用途:

食品工業中可作為添加劑使用。

常用於建築業和造紙行業。

200目以內:可用於各種飼料添加劑含鈣量達55.6以上無有害成份。

250目至300目:用做塑料廠,橡膠廠,塗料廠,防水材料廠的原料及內外牆粉刷。白度在85度以上。

350目至400目:用於製造扣板,落水管道,化工。白度在93度以上。

400目至600目:可用於牙膏膏體,肥皂。白度在94度以上

800目:用於橡膠,塑料,電纜,pvc白度在94度以上

1250目:pvc,PE,油漆,塗料級產品,造紙底塗,造紙麵塗,白度在95度以上。具有高純度、高白度、無毒、無臭、細油質低、硬度低。

碳酸鈣可作補鈣劑:吸收率可達39%,僅次於果酸鈣可溶於胃酸,已成為劑型最多、應用最多的補鈣劑。


建材行業中的應用:

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築材料,也是許多工業的重要原料。碳酸鈣可直接加工成石料和燒製成生石灰。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,含有雜質時為淡灰色或淡黃色。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。熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等,用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和粘土等混合,經高溫煆燒製得。玻璃由石灰石、石英砂、純堿(碳酸鈉)等混合,經高溫熔融製得。煉鐵用石灰石作熔劑,除去脈石。


碳酸鈣是重要的建築材料。潔白純淨的碳酸鈣岩石叫做漢白玉,可直接用來做裝飾性的石柱或工藝品;因含雜質而有美麗花紋的碳酸鈣叫做大理石,用來做建築物外牆和內壁的貼麵或鋪設地麵;質地致密的碳酸鈣岩石(石灰石)也可直接用於建房,但石灰石的主要用途是生產水泥。將含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高壓磨經粉碎、分級、分離,而製得的成品。

[ 國內分布 ]

中國是世界上石灰岩礦資源豐富的國家之一。除上海、香港、澳門外,在各省、直轄市、自治區均有分布。據原國家建材局地質中心統計,全國石灰岩分布麵積達43.8萬Km2(未包括西藏和台灣),約占國土麵積的1/20,其中能供做水泥原料的石灰岩資源量約占總資源量的1/4~1/3。為了滿足環境保護、生態平衡,防止水土流失,風景旅遊等方麵的需要,特別是隨著我國小城鎮建設規劃的不斷完善和落實,可供水泥石灰岩的開采量還將減少。


全國已發現水泥石灰岩礦點七、八千處,其中已有探明儲量的有1286處,共計保有礦石儲量542億噸。保有儲量廣泛分布於除上海市以外29個省、直轄市、自治區,其中陝西省保有儲量49億噸,為全國之冠;其餘依次為安徽省、廣西自治區、四川(含重慶市)省,各保有儲量34~30億噸;山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲量30~20億噸;黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、雲南、福建、山西、新疆、吉林、內蒙古、青海、甘肅13省各保有儲量20~10億噸;北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲量5~2億噸。

石灰石破碎工藝設計

BROKEN PROCESS DESIGN

[ 設備推薦 ]

由於石灰石屬中等及以下硬度的石料,石質較脆,故石灰石在破碎時通常采用鄂式破碎機反擊式破碎機錘式破碎機

[ 方案設計 ]

礦山爆破料通過自卸車將原料送進原料倉,後經振動篩分給料機均勻的將物料送入歐版鄂式破碎機內,鄂式破碎機進行第一道破碎將物料破碎至300-400mm大小,經由皮帶輸送機均勻的送至兩台反擊破內進行第二道破碎,破碎後的物料經圓振篩篩分,大於31.5mm的物料重新返回反擊破進行破碎,小於31.5mm的物料經過圓振篩分級,由皮帶輸送機輸送至成品料堆。

石灰石破碎工藝設計流程圖

注:石灰石破碎工藝設計流程圖

石灰石製砂工藝設計

SAND MAKING PROCESS DESIGN

[ 設備推薦 ]

由於石灰石屬中等及以下硬度的石料,石質較脆,故石灰石在製砂時通常采用鄂式破碎機、反擊式破碎機和錘式破碎機。

[ 方案設計 ]

石灰石原料經鏟車或自卸車送入原料倉,後經振動給料機均勻的將物料喂入鄂式破碎機,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中,破碎至60mm左右大小粒徑,破碎後的物料通過皮帶輸送機送至高效離心衝擊式製砂機中進行破碎,破碎後的物料通過振動篩進行分級,其中0-5mm和符合成品規格的物料直接作為成品輸送至成品料堆,不符合成品規格的物料由皮帶機送至高效離心衝擊式製砂機中次進行破碎、篩分,形成閉路循環。

鉀長石製砂工藝設計流程圖

注:石灰石製砂工藝設計流程圖