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石灰石和石灰在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用
石灰石在自然界里的分布十分廣泛,它的主要成分是CaCO3,它在工農(nóng)業(yè)中有著廣泛的用途。
石灰雖然很常見(jiàn),但是作用可是很多,在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,幾乎都離不開石灰。
下面就石灰石CaCO3和石灰CaO在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用的知識(shí)給予歸納和說(shuō)明。
一、燒制石灰
CaCO3在高溫下可分解生成CaO和CO2。用石灰石生石灰窯中,燒制得的石灰(又稱生石灰,其主要成分CaO)也有重在用途,副產(chǎn)品CO2也是一種工業(yè)原料。
二、治煉生鐵
治鐵過(guò)程中要用石灰石作制熔劑,以除去鐵礦石中難熔的含SiO2等的脈石,反應(yīng)生成硅酸鈣等,形成爐渣浮在鐵水上部而排出。其反應(yīng)方程式如
CaCO3=(高溫)CaO+CO2↑
CaO+SiO2=(高溫)CaSiO3
三、煉鋼
煉鋼的過(guò)程中往往要向煉鋼爐中加入生石灰,以除去生鐵中所含的S,P等雜質(zhì),提高鋼的質(zhì)量,主要反應(yīng)如:
P2O5+3CaO=(高溫)Ca3(PO4)2
FeS+CaO=(高溫)FeO+CaS
四、制硅酸鹽水泥
用石灰石與粘土及其它輔助原料可制成普通硅酸鹽水泥。其主要成分為
硅酸三鈣3CaO·SiO2,
硅酸二鈣2CaO·SiO2,
鋁酸三鈣3CaO·Al2O3。
五、制玻璃
石灰石是制玻璃的主要原料之一,它與純堿、石英(SiO2)按適當(dāng)比率混和,在玻璃熔爐中強(qiáng)熱,熔融后化比較復(fù)雜的物理一化學(xué)變化而成鈉玻璃(普通玻璃)。
六、制漂白粉
用氯氣與消石灰(由生石灰與水反應(yīng)生成)可制得漂白粉,其反應(yīng)為:
CaO+H2O=Ca(OH)2
2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
七、生產(chǎn)電石
電石是生產(chǎn)乙炔的原料,制電石是將生石灰與焦炭在電爐里加強(qiáng)熱,氧化鈣與碳反應(yīng)即生成電石。其反應(yīng)為:
CaO+3C=(電爐)CaC2+CO↑
八、硫酸工業(yè)
硫酸生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量二氧化硫,如果不經(jīng)過(guò)處理排放到空氣中,必然會(huì)造成原料的浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此,工業(yè)上常用石灰漿液或石灰石在煙氣吸收塔內(nèi)循環(huán),吸收煙氣中的SO2,其反應(yīng)方程式為:
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,
2CaSO3+O2=2CaSO4。
九、其它方面
造紙生產(chǎn)及醫(yī)藥、污水處理等均離不開石灰;
石油工業(yè)中,使用石灰做填充劑、中和劑、添加劑;
皮革工業(yè)用石灰做脫毛劑;
制糖工業(yè)用石灰做凈化分離劑;
紡織工業(yè)品在染色以前,使用石灰乳做固定媒染劑。
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