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石灰的原料成分

凡是以碳酸钙为主要成分的岩石，如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等，都可用来生产石灰。

将主要成分为碳酸钙的岩石，在适当温度下煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰，又称生石灰。

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，熟化很慢。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%)。

生石灰呈白色或灰色块状，为便于使用，块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉，其主要成分是CaO;消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末，又称熟石灰，其主要成分是Ca(OH)2;石灰膏是块状生石灰用较多的水(约为生石灰体积的3-4倍)熟化而得到的膏状物.也称石灰浆。其主要成分也是Ca(OH)2。

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白银石灰产工艺

石灰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。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。

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(1)碳化法:将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成份为氧化钙) 和二氧化碳，加水消化石灰生成氢氧化钙，再通入二氧化碳，碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，然后碳酸钙沉淀经脱水、干燥后再经石灰磨粉机粉碎便制得轻质碳酸钙。

(2)纯碱(Na2CO3)氯化钙法:在纯碱水溶液中加入氯化钙，即可生成碳酸钙沉淀。(3)碱法:在生产烧碱(NaOH) 过程中，可得到副产品轻质碳酸钙。在纯碱水溶液中加入消石灰即可生成碳酸钙沉淀，并同时得到烧碱水溶液，后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。

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(4)联钙法:用盐酸处理消石灰得到氯化钙溶液后，氯化钙溶液在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化便得到碳酸钙沉淀。

(5)苏尔维(Solvay)法:在生产纯碱过程中，可得到副产品轻质碳酸钙。饱和食盐水在吸入氨气后用二氧化碳进行碳化，便得到重碱(碳酸轻钙)沉淀和氯化铵溶液。在氯化铵溶液中加入石灰乳便得到氯化钙氨水溶液，然后用二氧化碳对其进行碳化便得到碳酸钙沉淀。

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石灰的熟化与硬化

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。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1.5--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。

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根据加水量的不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理论需水量为石灰重量的32%。在生石灰中，均匀加入60%~80%的水，可得到颗粒细小、分散均匀的消石灰粉。若用过量的水熟化，将得到具有稠度的石灰膏。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。

石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化两个同时进行的过程。石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥，在浆体内的孔隙网中，产生毛细管压力。使石灰颗粒更加紧密而获得强度。这种强度类似于粘土失水而获得的强度，其值不大，遇水会丧失。同时，由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和，结晶出氢氧化钙晶体，产生强度;但析出的晶体数量少，强度增长也不大。在大气环境中，氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，并释放出水分，即发生碳化。

碳化所生成的碳酸钙晶体相互交叉连生或与氢氧化钙共生，形成紧密交织的结晶网，使硬化石灰浆体的强度进一步提高。但是，由于空气中的二氧化碳含量很低，表面形成的碳酸钙层结构较致密，会阻碍二氧化碳的进一步渗入，因此，碳化过程是十分缓慢的。

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生石灰是将以含碳酸钙为主的岩石，在高温下煅烧而得，其主要成分为氧化钙(CaO)。在煅烧时由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。欠火石灰产浆量小，质量较差，利用率降低，不会带来危害。过火石灰的水化速度大大减慢，在硬化后才与水发生水化反应，产生较大的体积膨胀，致使硬化后的石灰表面局部产生鼓包、崩裂等现象，工程上称为"爆灰"。"爆灰"是建筑工程质量通病之一。

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生石灰与水作用生成熟石灰(Ca(OH)2)的过程，称为熟化。工程上，将生石灰加大量的水(生石灰质量的2~3倍)熟化成石灰乳，然后经筛网流入储灰池并"陈伏"至少两周，以消除过火石灰的危害，经沉淀除去多余的水分得到的膏状物即为石灰膏。也可将每半米高的生石灰块，淋上适当的水(生石灰量的60%~80%)，经熟化得到的粉状物称为消石灰粉。加水量以消石灰粉略湿、但不成团为宜。

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