石灰石

石灰石: 碳酸钙 CaCO3
　　熟石灰: 氢氧化钙 Ca(OH)2
　　石灰石主要成分是碳酸钙CaCO3，而生石灰主要成分是CaO。
　　CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑摩氏硬度值（MOH）:3
　　化学成分:CaCO3
　　晶系:六方晶系
　　分子量100.09
　　化学分析：
　　二氧化硅0.07%、三氧化二铝0.02%、三氧化二铁0.03%、氧化钙55.22%、氧化镁0.08%、
　　石灰石块状/粉状：烧失量40.79％，硅4.62％，铝1.21％，铁0.52％，钙50.16％，镁1.10％
　　白云石粉/块：硅0.19％，铝0.15％，铁0.17％，钙32.1％，镁21.19％
　　石灰石是生产生石灰的主要原料。
　　二氧化碳(CO2)能使澄清石灰水[Ca(OH)2溶液]变混浊。
　　石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合，经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。电石（主要成分是CaC2）是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得（索尔维法）。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱（苛化法）。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙，用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰，用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。
　　中国有句古语，民以食为天，天命也。石灰石就是水泥工业的粮食，是水泥生产的命脉。水泥厂只要生产，就一刻离不开石灰石，谁占有了石灰石资源，谁就占有了水泥工业的发展。目前我国水泥企业争夺市场之战，也可以说是争夺石灰石资源之战，因此大企业集团把占有优势石灰石资源作为实现自身发展战略的措施之一。
　　1、石灰石是用途极广的宝贵资源石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。石灰岩在人类文明史上，以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史，在现代工业中，石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料，是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩，优质石灰石经超细粉磨后，被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。据不完全统计，水泥生产消耗的石灰石和建筑石料、石灰生产、冶金熔剂，超细碳酸钙消耗石灰石的总和之比为1∶3。石灰岩是不可再生资源，随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展，石灰石的应用领域还将进一步拓宽。
　　2、 我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积达43.8万KM2(未包括西藏和台湾)，约占国土面积的1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4～1/3。为了满足环境保护、生态平衡，防止水土流失，风景旅游等方面的需要，特别是随着我国小城镇建设规划的不断完善和落实，可供水泥石灰岩的开采量还将减少。
　　全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处，其中已有探明储量的有1286处，其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000～8000万吨为中型、小于4000万吨为小型)，共计保有矿石储量542亿吨，其中石灰岩储量504亿吨，占93%；大理岩储量38亿吨，占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区，其中陕西省保有储量49亿吨，为全国之冠；其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省，各保有储量34～30亿吨；山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30～20亿吨；黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20～10亿吨；北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5～2亿吨。

碳酸钙是地球上常见物质，可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。
　　【中文名】碳酸钙
　　【英文名】 Calcium carbonate
　　【别名】 Carbonic acid calcium salt; Limestone; Marble
　　【俗名】石灰石、方解石、大理石、白垩、霰石、汉白玉
　　【产品名称】 碳酸钙
　　【分子式】 CaCO3
　　【分子量】 100.09
　　【CAS 登录号】 471-34-1
　　【EINECS 登录号】 207-439-9
　　【物理化学性质】
　　【密度】 2.93g/cm3
　　【熔点】 825°C
　　【水溶性】 几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。
　　【安全数据】 危险品标志 Xi
　　危险类别码 R36/38
　　【安全说明 】S26;S37/39
　　【状态】白色粉末。无臭、无味。露置空气中无反应，不溶于醇。
　　【性质】遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。

1、按生产方法分类
　　根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。
　　重质碳酸钙(俗称，重钙，单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)
　　calcium carbonate ,heavy
　　分子式 CaCO3 分子量100.09
　　简称重钙，是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。
　　性质：白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化，比重2.710。熔点1339ºC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。
　　用途：按粉碎细度的不同，工业 上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门。
　　单飞粉：用于生产无水氯化钙，是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。
　　双飞粉：是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。
　　三飞粉：用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。
　　四飞粉：用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。
　　制法及工艺流程
　　粉碎法：系将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离，而制得的成品。
　　包装：塑料袋包装，每袋净重50公斤。
　　储运注意事项 储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。
　　轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)
　　calcium carbonate ,light
　　分子式CaCO3 分子量100.09
　　又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、，干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。
　　性质：白色粉末。无味 ，无臭。比重约2.71。在825～896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态，结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系，呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸，同时放出二氧化碳，呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定，有轻微的吸潮能力。
　　用途：可用作橡胶、塑料
　　、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。
　　制法及工艺流程
　　碳化法：系将石灰石与白煤按一定比例混配后，经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化，再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。
　　CaCO3→CaO+CO2
　　CaO+H2O→Ca(OH)2
　　Ca(OH)2+ CO2→CaCO3+H2O
　　包装：麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。
　　储运注意事项：储于干燥处。避免 与酸类物质接触。运输中应小心，不得散包。注意防潮。
　　2、按粉体粒径分类
　　碳酸钙产品是一种粉体，根据碳酸钙粉体平均粒径（d）的大小，可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙（d＞5μm）、微粉碳酸钙（1μm＜d＜5μm）、微细碳酸钙（0.1μm＜d≤1μm）、超细碳酸钙（0.02μm＜d≤0.1μm）和超微细碳酸钙（d≤0.02μm）。
　　轻质碳酸钙的粉体特点
　　a 颗粒形状规则，可视为单分散粉体，但可以是多种形状，如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。
　　b 粒度分布较窄。
　　c 粒径小，平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径，可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径，再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外，平均粒径，即指平均短轴粒径。
　　重质碳酸钙的粉体特点
　　a 颗粒形状不规则，是多分散粉体。
　　b 粒径分布较宽。
　　c 粒径大，平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径，需要测定粒径分布函数和诸如颗 粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便 的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度，计算几何平均粒径作为表观粒径，再取中位粒径作为平均粒径。
　　⑶ 活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的平均粒径。
　　3、按微观排列分类
　　根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律，可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。
　　胶体碳酸钙(活化碳酸钙 ，白艳华)
　　calcium carbonate,activeated
　　分子式CaCO3 分子量100.09
　　又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用，即所谓的“活性”，所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。
　　性质：白色细腻、轻质粉末，粒子表面吸附一层脂肪酸皂，使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.99～2.01。
　　胶体碳酸钙不溶于水，遇酸分解，灼烧变成焦黑色，放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大，具有补强性。易分解于胶料之中。
　　用途：橡胶的填充料，可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时，可使其发泡均匀。
　　制法及工艺流程
　　碳化法：石灰石在高温下煅烧之后，先用水消化，再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后，即得胶体碳酸钙成品。
　　CaCO3→CaO+CO2↑
　　CaO+H2O→Ca(OH)2
　　Ca(OH)2+ CO2→CaCO3+H2O
　　包装：内用双层塑料袋，外用麻袋包装。每袋净重20公斤或50公斤。
　　储运注意事项：储存于干燥的库房中。避免与酸类物质接触。注意防潮。
　　晶体碳酸钙
　　calcium carbonate,crystal
　　分子式CaCO3 分子量 100.09
　　性质：纯白色，六方结晶型粉末。比容1.2～1.4毫升/克。溶于酸，几乎不溶于水。
　　用途：用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。
　　制法及工艺流程
　　氯化钙碳化法：系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙，氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙，再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后，得结晶碳酸钙成品。
　　Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
　　CaCl2+2NH3*H2O+CO2→CaCO3+2NH4Cl+ H2O
　　包装：内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重20公斤。
　　储运注意事项：储于阴凉处，防高温。运输中防止勾挂散包。
　　石灰石： 主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见，表面平滑，呈小颗粒状。硬度不一，有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰，故而得名。
　　大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。

石灰石用途广泛,产品市场前景看好,但因为石灰石在中国面广量丰,无地方资源优势可言,必须靠实力和其他优势获取市场份额。因
　　此,面对这一资源,在开发应用时,应慎重选择,取最短的工序,最可能简单的方法,最现实的市场,以低成本、高质量,提高市场竞争能
　　力。综合国内外石灰石产品深加工发展现状,介绍我国石灰石矿几种主要用途。
　　(1) 最常见的是生产硅酸盐水泥。一般石灰石经过破碎、磨矿后均能达到水泥原料的要求。随着对外开放、国民经济建设的加快,水
　　泥工业发展迅速,据估计国内未来20 年左右仅水泥工业一项将需求石灰石290 亿t 。
　　(2) 生产高档造纸用涂布级重质碳酸钙产品。这类高附加值的微细、超细及活性重质碳酸钙在造纸工艺中应用十分广泛,粉碎后一般
　　粒径- 2μm ≥90 %的用于中性施胶造纸工艺; - 2μm 粒径≥50 %的主要用于涂布纸的填料。
　　(3) 用作塑料、涂料等生产工艺中的填料。作该类产品原料的天然碳酸钙矿物,即石灰石要求含CaCO3 (干基) :优级品9810 % ,一等
　　品9610 % ,二等品9410 % , Fe2O3 ≤011 % , Mn ≤0102 % , Cu ≤01001 % ,白度90 以上。此外,一般平均粒径10～15μm 的粉矿
　　用作涂料填充料, - 10μm 的用作塑料、橡胶、造纸的填料, - 5μm 的经活化处理后作油墨填充料。
　　(4) 生产机械制造用的铸造型砂。石灰石生产的铸砂粒度为28～ 75 目,这种型砂具有比石英砂更优的性能,溃散性好,易于落砂清理
　　,提高铸件表面质量,增加铸件表面光洁度,同时基本消除职工矽肺的危害。据统计仅各大钢铁公司每年要外购铸造型砂几万吨,这对
　　冶金行业的石灰石矿是一个潜在的市场。
　　(5) 生产脱硫吸收剂。石灰石破碎到0 ～ 2mm ,其中+ 2 mm < 5 %、0～ 0. 45 mm > 50 %的粉状代替原石灰或消石灰,在吸收塔内
　　与水混合搅拌成浆液,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应被脱除,最终反应
　　产物为石膏。脱硫后的烟气经加热升温后排入烟囱。该工艺设备成熟,脱硫效率高,适用范围宽。目前贵州铝厂石灰石矿已建成一条
　　石灰石脱硫剂生产线,其效益十分看好。
　　(6) 石灰石经煅烧、碳化后可生产轻质碳酸钙产品。轻质碳酸钙按平均粒径可分为5 个粒度等级:微粒+ 5μm、微粉1～5μm、微细
　　011～1μm、超细0102～011μm、超微细- 0102μm。目前纳米级轻钙工业化生产在广东、上海、浙江等地已相继问世。按产品晶型
　　可分为球形、纺锤形、立方形、链锁形、片形、菱形。立方形、球形轻质碳酸钙更适合塑料工业。
　　(7) 用于生产活性石灰、钝化石灰。石灰石煅烧生产活性石灰,并通过加工后可生产钝化石灰。钝化石灰具有吸潮、喷吹性能好等优
　　点。这两种产品主要用作冶金行业中烧结矿的添加剂,炼钢用的造渣剂,铁水预处理时用的脱硫、脱磷剂,以及根据钢液初炼后的成分
　　及成品规格要求,设计出的不同用途的精炼渣和根据钢种等调整的各种连铸保护渣等。
　　目前国内铁水预处理还处于起步阶段,仅有少数钢厂实行三脱即脱硫、脱磷、脱硅,大部分钢厂尚未进行铁水预处理。但是,日本、美
　　国等冶金技术较为发达的国家的铁水预处理已达到80 %以上,预计5～ 10 a 内国内钢厂铁水预处理将会有较大的发展,CaO 和CaCO3
　　是各种冶金炉料的基本组分,因此在冶金炉料的发展过程中石灰石也将有较好的开发应用前景。
　　化学加工
　　石灰石经化学加工后可生产磷酸轻钙、内服补钙(药用级) 、食品工业补钙添加剂、疏松剂和高级牙膏摩擦剂、饲料添加剂、磷肥,
　　以及乳酸钙、葡萄糖酸钙、氯化钙、碳化钙(电石) 等【制法及工艺流程】
　　粉碎法：系将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离，而制得的成品。
　　包装：塑料袋包装，每袋净重50公斤。
　　储运注意事项 储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。