化學沸騰(Chemical boiling)是石灰製造過程中的化學變化。石灰石的鍛燒是較為簡單的分解反應過程：CaCO3=CaO+CO2。當石灰石的分解壓力等於大氣中CO2分壓時，開始分解；當石灰石的分解壓力等於外界氣相的總壓時，分解劇烈進行，稱為化學沸騰。隨溫度提高，石灰石分解壓力上升。石灰石分解壓力為101.325kPa時的溫度為898-910℃。
基本介紹
- 中文名：化學沸騰
- 外文名：Chemical boiling
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：能源
- 釋義：石灰製造過程中的化學變化
簡介,石灰焙燒,再生礦物,石灰,
簡介
化學沸騰(Chemical boiling)是石灰製造過程中的物理化學變化。石灰石的鍛燒是較為簡單的分解反應過程：CaCO3=CaO+CO2。當石灰石的分解壓力等於大氣中CO2分壓時，開始分解；當石灰石的分解壓力等於外界氣相的總壓時，分解劇烈進行，稱為化學沸騰。隨溫度提高，石灰石分解壓力上升。石灰石分解壓力為101.325kPa時的溫度為898-910℃。
石灰焙燒
石灰石受熱時首先是體積膨脹，隨著溫度的升高，外表開始分解，所形成的CaO晶體甚小，附著於未分解的核心上，此時的氣孔體積增大，但石灰石的體積保持不變；溫度進一步升高，碳酸鈣的分解趨於完全，CaO晶體隨之長大，體積仍無大的變化；溫度繼續升高，CaO晶體進一步長大，並開始燒結成塊，石灰的氣孔及體積均收縮。
為了使中心部分完全分解，必須使所需熱量通過外表已燒成的石灰層傳遞到中心部位，因此石灰石的表面層需加熱至900℃以上。在工業裝置中石灰通常在1000-1300℃溫度下焙燒製成。
再生礦物
石灰石所含雜質在煅燒過程中可與CaO化合形成以下再生礦物：石灰石中的硫分多以石膏(CaSO4·2H2O)，黃鐵礦(FeS2)或有機硫化合物形態存在。黃鐵礦和有機硫化合物在800-1250℃溫度範圍內分解，而石膏則需在1370℃以上高溫才能分解(在還原氣氛中分解溫度要低些)。此溫度在石灰窯內較難達到，因此以石膏形態存在的硫基本上殘留在石灰內。
石灰
石灰是石灰石或其他碳酸鈣含量較高的原料經煅燒分解出二氧化碳後的產物。石灰的主要成分為氧化鈣，呈強鹼性，塊狀，色白或淡黃，有強烈的吸水性和吸濕性，易與水化合生成氫氧化鈣。
氧化鈣在潮濕狀態下能進一步吸收空氣中的二氧化碳，形成碳酸鈣而硬化。石灰是鋼鐵生產的重要輔助材料之一，主要用作煉鐵的造渣與脫硫劑、煉鋼的造渣與脫硫、脫磷劑和杖礦石燒結的黏結劑，其使用效果，與石灰的活性(即石灰與水反應的能力)有直接關係。石灰還廣泛用於廢水處理。
