Известняк и то, что из него получается, окружает человека всю жизнь. Большинство людей даже не задумывается над этим фактом, хотя штукатурка на стене - производное этой горной породы. Формула известняка очень проста, это обычный карбонат кальция CaCO₃, но рассказать о нем можно куда больше, причем информация эта касается не столько химии, сколько геологии и биологии.

Летопись ушедших эпох

Прежде чем говорить о том, что такое известняк, стоит рассказать о кальции, его основе. Этот элемент - пятый по распространенности на Земле и его доля в земной коре немногим больше 3%. Но именно его круговорот в природе играл и играет свою роль при образовании известняка.

В природе существует так называемое карбонатное равновесие, выражаемое уравнением:

CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca (HCO₃) ₂+Ca² ⁺+ 2HCO₃⁻

Это состояние имеет перевес в ту или другую сторону в зависимости от содержания углекислого газа, растворенного в воде. Чем его больше, тем больше равновесие смещается вправо, и наоборот. Немалую роль в этом процессе играют живые организмы, особенно со времен кислородной катастрофы.

Цианобактериальные маты и строматолиты

Жизнь зародилась на земле в анаэробных условиях. Свободного кислорода в атмосфере Земли не было; возможно, первичный состав газов представлял собой смесь водорода и гелия. По мере активизации вулканизма первичная атмосфера была заменена вторичной, состоящей из углекислого газа, метана и аммиака, а возможно - и водяного пара.

В целом виде (плиты) известняк массово применяется при отделочных работах, в виде щебня - при производстве бетона. Он легче, чем гранит: плотность этой горной породы составляет 2,6 т/м³. По своей прочности он уступает другим материалам, она едва достигает 41 МПа, причем во влажном состоянии этот показатель уменьшается до 35 МПа. Зато радиацию известняк не пропускает и применять в жилых помещениях этот материал можно и даже нужно: редко какой камень способен так хорошо поддерживать оптимальный микроклимат в доме.

12.11.2018

Какая формула у негашеной извести. Производство комовой негашеной извести

Негашеная известь, также известная как оксид кальция (СаО) - это едкое щелочное вещество. Оно используется на протяжении столетий для множества целей: в качестве строительного раствора, флюса, для переработки зерна и для создания водонепроницаемой смазки для лодок. Негашеную известь применяли также в качестве топлива для приготовления пищи и нагрева воды. В наши дни негашеная известь используется во многих промышленных процессах. Таким образом, существует множество причин, по которым может потребоваться получить это вещество. К счастью, для получения негашеной извести используются дешевые и широко распространенные материалы. Приложив небольшие усилия, вы сможете получить негашеную известь в домашних условиях.

Шаги

Необходимые материалы и инструменты

Наденьте защитные очки. При получении негашеной извести и работе с нею необходимо быть предельно осторожным. Негашеная известь является очень опасным веществом, она вступает в реакцию с водой. При работе с нею следует использовать защитную одежду. Прежде всего следует защитить глаза и кожу. При попадании в глаза или на кожу негашеная известь вызывает ожоги, что может привести к серьезным повреждениям. Чтобы избежать этого, обязательно используйте следующее:

Убедитесь в том, что рабочее место хорошо проветривается. Помимо риска получения ожогов при попадании негашеной извести на кожу и глаза, ее пары также представляют опасность. Чтобы не подвергнуться вредному воздействию паров, следует работать в хорошо проветриваемом месте и использовать защитные приспособления.

Выберите источник карбоната кальция. Первым делом следует найти исходные материалы. Эти материалы можно приобрести в магазине товаров для садоводов, магазине хозяйственных или строительных товаров. Основным исходным компонентом служат породы, в состав которых входит карбонат кальция. Дляч получения негашеной извести можно использовать следующие материалы:

Запаситесь необходимым количеством материала. После того, как вы выберете подходящий источник карбоната кальция, раздобудьте достаточное его количество. Какой бы материал вы ни использовали, он не на 100% состоит из карбоната кальция, поэтому следует приобрести его с запасом.

Раздобудьте печь. Для получения негашеной извести вам понадобится обжиговая печь. Она должна быть достаточно большой, чтобы вмещать необходимое количество материала.

Избегайте сульфата кальция. Ни в коем случае не следует использовать материалы и смеси, в состав которых входит сульфат кальция. При нагреве сульфат кальция разлагается на оксид кальция и триоксид серы, который является ядовитым газом. Этот газ может нанести серьезный вред вам, вашей семье и домашним питомцам.

Получение негашеной извести

• Если вы хотите получить гашеную известь, побрызгайте на негашеную известь небольшим количеством воды. Известь зашипит и рассыпется, и в результате у вас получится гидроксид кальция, то есть гашеная известь. Если положить гашеную известь в воду на несколько часов, то она растворится и получится известковая вода. При этом вода приобретет молочный цвет.
• Храните негашеную известь в герметичной емкости, поскольку она легко впитывает углекислый газ из воздуха, в результате чего образуется карбонат кальция.

Предупреждения

• При проведении химических опытов обязательно соблюдайте технику безопасности.
• Удостоверьтесь на все 100% в том, что вы собираетесь нагревать карбонат кальция, а не сульфат кальция. Не используйте в качестве исходного материала школьный мел для письма.
• Негашеная известь вступает в экзотермическую реакцию с водой, при которой выделяется большое количество тепла, и в этом случае следует остерегаться брызг кипящей воды и разлетающихся частиц едкой негашеной извести.

Негашеная известь имеет обширное применение в различных областях . Вещество используется в строительной сфере. Побелка деревьев выступает обязательной процедурой, поскольку данная мера недорогая по стоимости.

Оксид кальция в природе существует как обыкновенный известняк, который видоизменяют до оксида методом термической обработки. Данный элемент имеет белый окрас, кристальное строение. Ее вырабатывание происходит при обжиге мела, доломита, известняка.

При вырабатывании извести часть включений не превышает 8%. Формула объединения представлена как CaO, несмотря на то, что в составе существуют и другие компоненты минерального происхождения.

Сфера использования

Главные гидравлические качества обусловливаются по числу силикатов и кристаллов алюмоферита кальция, что характеризуются округлой формой желтоватого, бурого до черного оттенка. Исходя из данных характеристик, существуют разновидности извести:

• садовая , применяемая с целью обогащения почвы коэффициентом кислотности;

• в качестве побелки ;

• строительная для бетонных смесей, кирпичей;

• хлорное дезинфицирующее вещество. инструкция по применению хлорной извести.

В процессе изменения химического состава, структуры и свойств металлических сплавов используется как очищающий компонент.

Большинство людей отказались от использования химического вещества, включая постройку домов, потому что негашеная известь скапливает влажность.

В химической отрасли используют известь в процессах синтеза органических соединений. С известью можно работать в холодную пору, потому как при гашении образовывается достаточно тепла, а температура удерживается. Запрещается использовать при обработке любого устройства для отапливания строений, поскольку образовывается сжиженный CO2.

В огороде

Огромное применение негашеная известь получила в огороде. ее формула. К примеру, данным веществом осуществляется обрабатывание растительности от насекомых и как подкормка для почвы. В измельченном виде считается сырьем в изготовление кормов для животных.

Приготовленным раствором красят разнообразные поверхности. Вещество также входит в состав множества товаров, которые именуются эмульгатор Е-529.

В садоводстве

Известковые удобрения издавна использовались в аграрном хозяйстве для увеличения плодородности грунта и с целью известкования, в том числе снижение процента кислотности.

Жесткие известковые удобрения , к примеру, мел, известняк, перед добавлением в почву перемалывают либо обжигают.

Мягкие добавки функционируют результативнее, поскольку не требуют заблаговременного обрабатывания. Известкование ведется 1 раз в 2 года. На 1м² необходимо 150 граммов вещества. Немаловажно одинаково осуществлять известкование.

Необходимо придерживаться определенных принципов:

• вносится известь без сочетания с перегноем (в обратном случае возникает угроза утратить азот);
• достаточно мощный материал, который пригодится для отдельных типов почвы;
• применение рационально на тяжелой почве;
• сохранять ее следует за пределами помещения.

Проблема в том, что при сочетании с водой известь способна прогреваться. Возникают улетучивания, приносящие лишь вред человеческому организму.

Возможно совмещать вместе с серной кислотой и древесной золой. Последний вариант не содержит хлора, поэтому его хорошо применять под растения, негативно реагирующие на хлор. формула хлорной извести.

На даче

Негашеная известь нашла широкое распространение при различных работах на дачных участках. К ним можно отнести покраску деревьев в соотношении 1 кг смеси на 4 л жидкости . Спустя двое суток состав можно применять.

Так же известью проводят окропление культур. В известковую воду прибавляют фунгицид и спустя 2 часа приступают к сбрызгиванию растений.

Известь применяется для выбеливания потолков и стен. о шпаклевке стен под обои.

Запомните, что для данной процедуры соотношение совершенно другое: 1 кг продукта на 2 л воды. Потом прибавляйте постепенно жидкость до тех пор, пока раствор не будет нужной густоты.

Затем двое суток вещество отстаивается, после чего его нужно обязательно отфильтровать.

Практически всем садоводам известно, что некоторые культуры не переносят чрезмерного преобладания Ca. Однако, кальций является главным источником для стимулирования роста корневой системы и особенно важен в самом начале развития.

Главное назначение кальция заключается в следующем:

• оберегает культуру от болезней;
• активизирует работу клубеньковых микроорганизмов;
• задерживает в почве азот;
• делает лучше питание растений;
• повышает сопротивляемость разным вредным условиям;
• помогает растворяться компонентам в жидкости;
• ключевой элемент для формирования корневой системы;
• содействует ускорению разложения органики.

Способность уменьшать субацидности почвы – один с наиболее нужных качеств, которыми владеет известь пушонка.

Применение негашеной извести в садоводстве способствует не лишь нормализации верхнего покрова грунта, однако, и улучшению химического состава. Способствует устранению влияния ядовитых металлов.

Превышение нормы внесения нежелательно для культуры. Слишком щелочной грунт приводит к сокращению усвояемости многих требуемых микроэлементов, включая Ca. Однако, обратите внимание, что плохое качество известкования в некоторых случаях обусловливается добавлением в почву извести вместе с перегноем .

Поэтому, как правило, совершается формирование сочетаний, которые не могут раствориться, а это считается абсолютно напрасным процессом для развития растений. Огородные культуры начинают испытывать дефицит требуемых питательных веществ, поэтому урожай отсутствует.

Известь лучше всего вносить осенью либо весной после предварительного вскапывания. В таком случае вещество со временем просачивается в грунт сразу после дождя. В период работы необходимо придерживаться мероприятий по защите от влияния извести.

При попадании извести в слизистые оболочки мгновенно направляйтесь к доктору. После работы следует помыть руки и лицо.

Не нужно использовать известь вместе с компостом, поскольку может произойти химическая реакция при их контакте. Известкование кислых почв в рекомендованных долях благоприятно воздействует на приумножение популяции дождевых червяков, которые медленно плодятся в окисленных грунтах.

Период их существования значительно снижается, когда они обитают в такой среде. Древесная зола способна заменить известь и также благоприятно воздействовать на почву.

Она снижает субацидность почв, и считается значимой калийной подкормкой. Однако это удобрение понадобиться вносить в крупных долях, чем любые другие варианты.

При нормализации кислотности грунта на садовом участке одним из частых промахов садовода считается смена негашеной извести гипсом.

Это нецелесообразно, к примеру, гипс не снижает субацидность, а используется исключительно в посоленных грунтах с целью усовершенствования, поскольку он кристаллизирует излишний сульфат.

Частота использования садовой извести напрямую зависит от видов удобрения. Когда минеральные – известкование делается чаще. А использование природных добавок содействует естественному поддержанию кислотно-щелочного баланса.

Из этого следует, что при систематическом снабжении органики вспомогательное обрабатывание химическим веществом, скорее всего не понадобится.

Следует учитывать и то обстоятельство, что не все овощи предпочитают обработку известью.

В строительстве

Негашеная известь приобрела обширное применение в строительстве. С элемента долгое время производился известковый цемент, который при поглощении CO2 на открытом воздухе моментально твердел. пропорции цементно известкового раствора для штукатурки.

В сегодняшнем строительстве она нечасто используется из-за значительного уровня поглощения воды. Накапливание влажности изнутри стенок зачастую приводили к размножению бактерий и плесени.

Запрещается применять для обработки печей. размеры печного кирпича. При влиянии пламени и больших температур с данного элемента выделяется токсичный угольный ангидрид.

Благодаря формированию строительных технологий раствор содержит пару ключевых видов:

• воздушный тип применяется для проведения наземных строительных трудов;
• гидравлический вид для изготовления специальных строительных консистенций. Больше всего его используют при постройке мостов.

Более подробно о негашеной извести смотрите на видео:

Различие негашеной от гашеной

В чем же различия гашеной извести (формула) от негашеной? Негашеная известь не используется как цемент, из-за ее возможности впитывать воду и порождать на стенках заплесневелость, однако в отрасли строительных работ она популярна для изготовления шлакобетона, красочных элементов, силикатных кирпичей (его вес) и штукатурок.

Негашеная известь используется для устранения канализационных вод и газов, образовавшихся в дымовой трубе.

Именно от способа гашения получаются разные вариации извести:

• известковая жидкость;
• суспензия;
• гидратная гашеная известь. о ее применении.

Меры предосторожности при работе

При работе с промолотым веществом следует оберегать легкие от попадания образовавшейся пыли на слизистые оболочки. Поэтому регулярно проветривайте здание. Наилучшим методом защиты от токсической атаки является проведение работ на улице.

Когда подобное требование неосуществимо, следует применять защитную повязку, перчатки и специальную маску.

Хранить вещество нужно в воздухонепроницаемой емкости, поскольку она свободно втягивает CO2 с атмосферы, образовывая карбонат кальция.

Симптомы отравления

Любой химический элемент, если его неправильно использовать приведет к пагубным последствиям для здоровья человека.

Перед тем как применять известь обязательно ознакомьтесь с указанными рекомендациями на упаковке товара или же узнайте детали манипуляции с веществом у специалиста или продавца.

Интоксикация проявляется следующим образом:

• ожог ротовой полости, который выражается припухлостью, увеличением уровня притока крови и внезапными, мощными болями;
• возникает ноющая боль в области пищевого тракта;
• насыщенность болевых ощущений зависит от количества воздействия химического элемента;
• проявляется сильная тяга к питью жидкости;
• позже может возникать тошнота и кровянистая рвота, появление диареи (это означает наличие сквозного отверстия в стенке ЖКТ, сопровождающееся попаданием его содержимого в свободную брюшную полость);
• появление приступов удушья;
• повышенная дозировка химиката стимулирует подавление сердечной и дыхательной работы , а в результате проявления шокового состояния.

Действия при ожоге

Первым делом мгновенно осуществите обильное и скрупулезное промывание пораженной области, а самое главное очищенной водой. Наибольшее скопление химического вещества находится в конъюнктивальном мешке, поэтому обязательно предоставьте огромное внимание очищению глаз, века.

После нужно дождаться скорой помощи для эффективного лечения в больнице. В глаз закапывается 0,5% состав аметокаина - сильного анестезирующего средства. По активности значительно превосходит новокаин. С помощью мокрого тампона, пинцета и иглы удаляются частички вещества.

После изъятия вещества проводится очередная промывка слизистых оболочек простой водой, а затем специальным 0,9% водным раствором хлорида натрия.

Потом накладывают мазь содержащую 5% левомицетина.

Таким образом промываются и обрабатываются оба глаза, а затем используется бактерицидная повязка. Последующая терапия назначается офтальмологом.

Вывод

Известь – универсальный материал, который используется и сегодня. Достоинство негашеной извести состоят в отсутствие отходов, невысоком уровне впитывания жидкости, способности работы зимой, а также имеет широкое применение в быту.

Главным недостатком является угроза самочувствию. Необходимо работать с веществом осторожно, чтобы частички не угодили в глаза либо в дыхательные пути.

Известь традиционно используется в 2 разновидностях - как гашеная и негашеная. Что представляют собой тот и другой материалы?

Что представляет собой гашеная известь?

Известь - это материал, который получается посредством обжига горной породы, относящейся к категории карбонатных. Это может быть, к примеру, известняк или же мел. Известь состоит в основном из оксидов или гидроксидов (в зависимости от конкретного типа материала) таких металлов, как кальций и магний (как правило, наибольший объем занимает оксид или гидроксид кальция). Рассматриваемый материал широко применяется в строительстве.

Если говорить о гашеной разновидности извести, то представлена она в виде щелочного вещества - гидроксида кальция. Данный материал выглядит чаще всего как белый мелкий порошок, слабо растворяющийся в воде. Его температура на ощупь примерно соответствует температуре окружающего воздуха.

Непосредственно гашение извести осуществляется при смешивании негашеной - то есть оксида кальция - с водой. Данная процедура сопровождается ощутимым тепловыделением - порядка 67 кДж на моль.

Гашеная известь - материал, который может применяться:

1. как составная часть побелки;
2. для защиты деревянных конструкций от разрушения и возгорания;
3. в целях приготовления различных строительных растворов;
4. для снижения жесткости воды;
5. при производстве различных удобрений;
6. как пищевая добавка;
7. в целях дезинфекции при стоматологических процедурах.

Изучим теперь более подробно специфику основного сырья, используемого для получения гидроксида кальция, то есть негашеной извести.

Что представляет собой негашеная известь?

Рассматриваемое вещество представляет собой, таким образом, оксид кальция. В промышленности данный материал в общем случае получается посредством термической обработки известняка, то есть карбоната кальция.

При взаимодействии с водой негашеная известь превращается в гашеную - при этом, как мы отметили выше, происходит выделение тепла. При смешении с кислотами рассматриваемое вещество образует соли. Если его сильно нагреть с углеродом, то сформируется карбид кальция.

Используется негашеная известь чаще всего:

1. как сырье при выпуске силикатного кирпича;
2. как огнеупорный материал;
3. как и гашеная известь - в качестве пищевой добавки;
4. для очистки дымовых газов от диоксида серы.

Известны и другие способы применения рассматриваемого материала. Например - как основное «разогревающее» вещество в специализированной посуде, которая самостоятельно нагревает напитки.

Выглядит негашеная известь чаще всего как гранулированный сыпучий материал. Если его пощупать без перчаток, то можно ощутить тепло, так как вещество сразу же вступает в реакцию с влагой на поверхности кожи рук - данный процесс сопровождается тепловыделением.

Сравнение

Главное отличие гашеной извести от негашеной - химическая формула. Первое вещество представляет собой щелочь, гидроксид кальция. Второе - оксид кальция (при смешении с водой оно вместе с тем образует гашеную известь, которая, в свою очередь, слабо взаимодействует с водой).

Определив, в чем разница между гашеной и негашеной известью, зафиксируем выводы в таблице.

1-2 Исходные данные

Производство комовой негашёной извести в шахтных печах

1. Производительность, м 3 /год 60000

2. Используемые материалы Известняк ракушечник

3. Максимальная крупность

сырья Д max , мм 500

4. Фракция готового продукта 80-120

1-2 Вводная часть

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. д. в карбонатных породах не должно превышать 6 - 8 %. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь.

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих: при обычных температурах и без добавок пуццолановых веществ она твердеет лишь в воздушной среде.

Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеную комовую; известь негашеную молотую; известь гидратную (пушонку); известковое тесто.

Известь негашеная комовая представляет собой смесь кусков различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных оксидов кальция и магния с преимущественным содержанием

СаО. В небольшом количестве в ней могут присутствовать неразложившийся карбонат кальция, а также силикаты, алюминаты и ферриты кальция и магния, образовавшиеся во время обжига при взаимодействии глины и

кварцевого песка с оксидами кальция и магния.

Известь негашеная молотая - порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Гидратная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим пере-

ход оксидов кальция и магния в их гидраты. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОН) 2 , а также гидроксида магния Mg(OH) 2 и небольшого количества примесей (как правило карбоната кальция).

Качество воздушной извести оценивается по разным показателям, основным из которых является содержание в ней свободных оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их содержание, тем выше качество

Исходными материалами для производства воздушной извести являются многие разновидности известково - магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.), Все

они относятся к осадочным породам и широко распространены на

территории нашей страны. В состав известняков входят углекислый кальций СаСО 3 , и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.).

Теоретически карбонат кальция состоит из 56% СаО и 44% СО 2 . Он встречается в виде двух минералов - кальцита и арагонита.

Чистые известково-магнезиальные породы - белого цвета, однако они часто бывают окрашены примесями оксидов железа в желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, а углистыми примесями - в серые и даже черные цвета. Количество и вид примесей к карбонатным породам, размеры частиц примесей, а также равномерность распределения их в основной массе в большой степени отражаются на технологии производства извести, выборе печей для обжига, оптимальной температуре и продолжительности обжига, а также на свойствах получаемого продукта.

Обычно чистые и плотные известняки обжигают при 1100 - 1250 ˚С. Чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига (900 - 1150 ˚С) для получения мягкообожженной извести. Такая известь хорошо гасится водой и дает тесто с высокими пластичными свойствами.

Примеси гипса нежелательны. При содержании в извести даже около

0,5 - 1 % гипс сильно снижает пластичность известкового теста. Значительно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирит), которые уже при 1200˚С и более вызывают образование в, процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов оксида кальция, медленно реагирующих с водой при гашении

извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Физико-механические свойства пород также отражаются на технологии извести. Для обжига в высоких шахтных печах пригодны лишь те породы, которые характеризуются значительной механической прочностью

(прочность на сжатие не менее 20 - 30 МПа). Куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения.

Рассыпаться во время обжига склонны крупнокристаллические известняки, состоящие из кристаллов кальцита размером 1 - 3 мм. Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород (мел и т. п.) надо обжигать в печах, в которых материал не подвергается сильному измельчению (вращающиеся и др.).

1-3 Теоретические основы процесса

Производство комовой негашеной извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.

Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Для этого вначале с помощью станков ударно-вращательного (при твердых породах) или вращательного бурения (при породах средней прочности) бурят скважины диаметром 105 - 150 мм глубиной 5 - 8 м и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна от другой. В них закладывают надлежащее количество взрывчатого вещества (игданита, аммонита) в зависимости от прочности породы, мощности пласта и требуемых габаритов камня.

Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Выборочная добыча известняка повышает стоимость продукта, поэтому при определении технической и экономической целесообразности разработки тех или иных месторождений необходимы тщательные геологоразведочные

изыскания.

Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства обычно одноковшовым экскаватором. В зависимости от расстояния между карьером и заводом известняк доставляют на завод ленточными конвейерами, автосамосвалами,

железнодорожным и водным транспортом.

Высококачественную известь можно получить только при обжиге карбонатной породы в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге материала в кусках разного размера получается неравномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков - необожженной). Кроме того, при загрузке шахтных печей кусками разного размера значительно

увеличивается степень заполнения печи, а следовательно, уменьшается

газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг.

Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.

В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике, а во вращающихся печах -

5 - 20 и 20 - 40 мм.

Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают

500 - 800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щековых, конусных и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

Обжиг - основная. технологическая операция в производстве воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига - возможно более полное разложение (диссоциация) СаСО 3 и МgСО 3 СаСО 3 , на СаО, МgO и СО 2 и получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор.

Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов и, ферритов кальция и магния.

Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка - углекислого кальция идет по схеме: СаСО 3 ↔СаО+СО 2 . Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО 3 (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на

1 кг СаСО 3 . В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны

Продолжительность обжига определяется также размером кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков желательно в допустимых пределах уменьшения их размеров. При обжиге кусков различной крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков средних размеров.

Основное различие в технологиях производства комой негашеной извести – в способе обжига.

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород (мела, туфа, ракушечника) в виде мелких кусков. Вращающиеся печи допускают возможность полной механизации и автоматизации процесса обжига. Наконец, в них можно применять все виды топлива - пылевидное твердое, жидкое и газообразное.

Расход условного топлива во вращающихся печах значителен и достигает 25 - 30% массы извести, или 6700 - 8400 кДж на 1 кг. Недостатки вращающихся печей - большой расход металла на 1 т мощности, повышенные капиталовложения и значительный расход электроэнергии.

Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30 - 100 м, диаметром 2 - 4 м, с углом наклона 3 - 4˚ и частотой вращения 0,5 - 1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500 - 700 кг/м 3 в расчете на полный объем обжигательного барабана. С увеличением длинны печей производительность их возрастает, а расход топлива снижается.

Для уменьшении расхода топлива на обжиг извести во вращающихся печах и для утилизации теплоты газов, выходящих из печей с температурой 750 - 800˚С, при меняют разные способы. В частности, за печами ставят

нагреватели, в которые направляют предназначенный для обжига кусковой материал. Отсюда с температурой 500 - 800˚С он поступает во вращающуюся печь, а из нее в холодильник. При таком способе работы печи расход теплоты на обжиг снижается до 4бОО - 5030 кДж/кг извести.

Применяют самые разные представляющие собой сочетание шахтной печи диаметром до 6 - 8 м с вращающейся печью диаметром около 2,5 м. При этом мелкокусковой фракционированный известняк обжигается на 80% в шахте с применением кокса и окончательно - во вращающейся печи. Суточная производительность подобной установки достигает 400 - 500 т при затрате теплоты около 4200 кДж/кг.

В последние годы ведется интенсивная разработка способов и установок, предназначенных преимуществен но для получения извести из мелкокусковых и даже пылевидных материалов. Такие способы позволяют не только использовать мелочь, но и резко интенсифицировать процесс обжига и увеличить удельную производительность установок.

Обжиг известняка в кипящем слое по технико-экономическим показателям характеризуется высоким съемом и повышенным расходом топлива - 4600 - 5480 кДж на 1 кг извести. Обжиг материала в условиях кипящего слоя высотой до 1-1.2 м длится 10-15 мин. Работа этих печей легко поддаётся полной автоматизации.

Применение в известковой промышленности установых для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большие количества мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах, а также на заводах, оборудованных шахтными печами и даже вращающимися печами. Недостатком этих установок является повышенный расход топлива и электроэнергии.

Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии в опытном порядке осуществляют в циклонных топках. В них тонкоизмельченные частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются. Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных устройствах.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами и химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Наибольшее распространение получили шахтные печи, представляющие собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия, пониженным расходом топлива и электроэнергии, а так же простотой в эксплуатации. Строительство их требует относительно небольших капиталовложений.

В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи – пересыпными; на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850˚С, материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь, благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи.

Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850˚С до 1200˚С и затем 900˚С; здесь известняк разлагается, из него удаляется углекислый газ.

Зона охлаждения – нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900˚С до 50-100˚С поступающим снизу воздухом, который далее поднимается в зону обжига.

Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентилятор, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья, а теплоту обожённого материала – на подогрев воздуха, идущего в зону обжига. Поэтому для шахтных печей характерен низкий расход топлива. Расход условного топлива в этих печах примерно 13-16% массы обожённой извести, или 3800-4700 кДж на 1 кг.

Недостатки шахтных печей: известь загрязняется золой и остатками не сгоревшего топлива. Возможно так же образование значительного количества пережога в следствие соприкосновения раскалённых кусков антрацита или кокса с обжигаемым материалом. Это особенно заметно при нарушении теплового режима и чрезмерным форсированием печей за счёт высоких температур обжига.

Выбор типа печи для обжига извести определяется производительностью завода, физико-механическими свойствами химическим составом известняка, видом топлива и требуемым качеством извести.

Исходя из выше написанного выбираем шахтную печь.

Рис. 1 Технологическая схема производства комовой негашеной

извести в шахтных печах.

2

1

Рис. 2 Химико – технологическая схема

1- стадия подготовки сырья к химическим превращениям; 2- химические превращения; 3- получение и доводка целевых продуктов.

Если рассматривать процесс обжига в шахтной печи, то можно хорошо различить три стадии.

Процесс диссоциации углекислого кальция (основной части сырья) – обратимая реакция. Её направление зависит от температуры и парциального давления углекислого газа в среде с диссоциирующимся карбонатом кальция.

Так как СаО и СаСО 3 не является твёрдыми веществами и их концентрации в единице объёма постоянны, константа диссоциации К дис =Р СО2 . Следовательно, динамическое равновесие в рассматриваемой системе устанавливается при определённом и постоянном для каждой данной температуры давления Р СО2 и не зависит ни от количества оксида кальция, ни от количества карбоната кальция, находящихся в системе. Это равновесие давления называют давлением диссоциации или упругостью диссоциации.

Диссоциация углекислого кальция возможна только лишь при условии, если давление диссоциации будет больше чем парциальное давление СО 2 в окружающей среде При обычной температуре разложение СаСО 3 невозможно, поскольку давление диссоциации ничтожно. Установлено, что лишь при 600˚С в среде, лишённой СО 2 (в вакууме), начинает диссоциация углекислого кальция, причём она протекает очень медленно. При дальнейшем повышении температуры диссоциация СаСО 3 ускоряется.

При 880˚С давление (упругость диссоциации) достигает 0.1 МПа при этой температуре (её иногда называют тем-рой разложения) давление двуокиси углерода при диссоциации превосходит атмосферное давление, поэтому разложение карбоната кальция в открытом сосуде протекает интенсивно. Это явление можно сравнить с интенсивным выделением пара из кипящей жидкости.

При тем-ре больше 900˚С повышение её на каждые 100˚С ускоряет декарбонизацию известняка примерно в 30 раз. Практически в печах декарбонизация начинается при тем-ре, на поверхности кусков, 850˚С при содержании СО в отходящих газах около 40-45%.

Скорость декарбонизации известняка при обжиге зависит также от размеров обжигаемых кусков и их физ. свойств.

Разложение СаСО 3 происходит не сразу во всей массе куска, а начинается с его поверхности и постепенно проникает к внутренним его частям. Скорость движения с зоны диссоциации внутрь куска увеличивается с повышением тем-ры обжига. В частности при 800˚С скорость перемещения зоны диссоциации составляют примерно

2 мм, а при 1100˚С - 14 мм в час, т.е. идет быстрее.

Качество воздушной извести исходя из выше изложенного, будет определяться тем-рой обжига. Так средняя плотность извести полученной при 850-900˚С, достигает 1.4-1.6 г/см 3 , а для извести обоженной при 1100-1200˚С она повышается до 1.5-2.5 г/см 3 и более (в куске). При обжиге идёт быстрая перестройка тригональной кристаллической решетки кальцита в кубический оксид кальция.

Декарбонизация известняков при низких тем-рах (800-850˚С) приводит к образованию оксида кальция в виде массы губчатой структура, сложенной из кристаллов размером около 0.2-0.3 мкм и пронизанной тончайшими капиллярами диаметром около 8*10 -3 .

Удельная поверхность такой извести, достигающая порядка 50 м 2 /г должна бы предопределять высокую реакционную способность продукта при взаимодействии в водой. Однако этого не наблюдается, по-видимому, потому, что проникновение воды через узкие поры в массу оксида кальция затруднено.

Повышение тем-ры обжига до 900˚С и особенно до 1000˚С обуславливает рост кристаллов оксида кальция до 0.5-2 мкм и значительное уменьшение удельной поверхности до 4-5 м 2 /г, что должно бы отрицательно отражаться на реакционной способности продукта. Но одновременное возникновение крупных пор в массе материала создаёт предпосылки к быстрому проникновению в него воды и энергичному их взаимодействию. Наиболее энергичным взаимодействием характеризуется известь полученная обжигом известняка при тем-рах 900˚С. Обжиг при более высоких тем-рах приводит к дальнейшему расту кристаллов оксида кальция до 3,5-10 мкм, уменьшению удельной поверхности, усадки материала и понижению скорости взаимодействия его с водой.

Некоторые примеси в известняках, особенно железистые, способствуют быстрому росту кристаллов оксида Са и образованию пережога и при тем-рах около1300˚С. Это вызывает необходимость обжигать сырьё с такими примесями и при более низких тем-рах.

Пережог в извести вредно сказывается на качестве изготовляемых на ней растворов и изделий. Запоздалое гашение такой извести протекающей обычно уже в схватившемся растворе или бетоне вызывают мех. напряжения и в ряде случаев разрушению материала. Поэтому наилучшеё будет известь обоженная при минимальной тем-ре, обеспечивающей полное разложения углекислого Са и экономию топлива

2. СПЕЦИАЛЬНЯ ЧАСТЬ

Разработанный передел состоит из добычи сырья, транспортирования, хранения, дробления, и обжига.

Транспортировка может производиться ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом. Выбираем автотранспорт, что упростит подъезд к карьеру и механизацию на заводе при выгрузке.

Хранение может быть в открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производится в щековых дробилках, если загрузочный материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности, дают зерна лещадкой формы.

Т.к. загруженный материал (известняк ракушечник) мягкий, то выбираем конусную дробилку. Преимуществом конусной дробилки является отсутствие холостого хода, а следовательно меньший расход энергии, меньшая мощность электродвигателя.

Недостатки: сложные по конструкции и требуют строгого соблюдения технологических условий на монтаж, систематического ухода и обслуживания квалифицированным персоналом.

2-2 Расчёт разрабатываемого передела.

Определение годового фонда рабочего времени:

Т год =(Д-В-П)∙С∙Т см;

Т год =(365-100-10) ∙8∙1=2040ч.

Т год – годовой фонд рабочего времени технологического передела,ч;

Д =365 – количество календарных дней в году;

В – число выходных дней. При пятидневной рабочей неделе с учётом

4-х рабочих суббот в году;(В=52∙2-4=100)

П – расчетное количество праздничных дней в году; П=10

С – количество смен в сутки С=1;

Т см – продолжительность смены; Т см =8ч.

Далее рассчитываем материальный баланс заданного технологического процесса. Вид материального баланса зависит от поставленной задачи. Например, материальный баланс по компоненту может быть досчитан по формуле:

,

если М о и М п заданны в процентах от М н,

где М н – количество сырья, которое должно поступить на переработку за год.

М п – технологические потери; М п =3,5

М о =0 – количество отходов.

М к – количество материала в полезном продукте, выпускаемом в год.

,

где П год – годовая производительность предприятия в натуральных

единицах.

M – количество материала в единице продукции; m=1,1

М к = 60000∙1,1=66000 (м 3 / год)

(м 3 / год)

По данным материального баланса заданного передела определяют его необходимую часовую производительность:

, где

П треб – требуемая часовая производительность аппарата.

М возв – количество материалов, повторно вводимых в процесс при

работе аппарата в замкнутом цикле; М возв =0.

П треб =33,5 м 3 / ч.

2-3 Расчёт аппарата.

Необходимое количество аппаратов для реализации заданного процесса определяют по формуле:

,

где Р – необходимое количество единицу оборудования.

П треб – необходимая часовая производительность

рассчитываемого процесса.

К р – коэффициент резерва производительности. Этот

коэффициент должен быть больше 1,05;

П э – эксплуатационная производительность подобранного аппарата.

Р=0,054 следовательно 1 дробилка ККД 1200 / 150

РАСЧЕТ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ

Общие сведения о конусных дробилках.

В конусных дробилках дробящим органом является подвижный конус, помещенный внутри неподвижного конуса (рис 2.1.)

Рис. 2.1 Схема устройства конусной дробилки крупного дробления.

Дробление материала осуществляется в кольцевом рабочем пространстве между двумя усечёнными конусами. Подвижный конус плотно насажен на вал, нижний конец которого свободно входит в отверстие, эксцентрично расположенное на валу.

Конусные дробилки характеризуются: Б – ширина загрузочного отверстия, В – ширина разгрузочной щели, С – наименьший размер щели дробилки.

Размер конусных дробилок для крупного дробления принято характеризовать шириной загрузочного отверстия Б и шириной разгрузочного отверстия В. Размер конусных дробилок для мелкого и среднего дробления характеризуется диаметром Д нижнего основания дробящего конуса.

Угол захвата обычно в пределах 24-28˚, производительность в зависимости от размеров машины колеблется от 25 до 3500 т/ч.

Преимущество конусных дробилок перед щековыми состоит в непрерывности дробящего усилия, действующего в каждый момент по какой-нибудь образующей конуса. В результате этого производительность конусных дробилок больше, а расход энергии на дробление меньше, чем в щековых. Крупность дроблённых кусков более равномерная.

К недостаткам можно отнести сложность конструкции, большую высоту, что удорожает изготовление и ремонт дробилок, а также их непригодность для измельчения вязких и глинистых материалов.

Определение производительности дробилки.

Производительность конусных дробилок П (м 3 /ч) с крупными конусами определяется по формуле:

,

где Д к – наружный диаметр подвижного конуса, м;

r – радиус окружности, описываемой точкой оси подвижного

конуса, лежащей в плоскости разгрузочной щели, м

b 1 – наименьшая ширина разгрузочной щели или ширина

параллельной зоны при сближении конусов, м

l – длина параллельной зоны, м (l=0.08 дм)

α 1 и α 2 – углы между вертикалью и образующими конусов,

r о – угловая скорость вращения эксцентретика, рад/с.

К р – коэффициент разрыхления измельчённого материала

(К р =0,25 – 0,6)

ρ – плотность дробимого материала;

П=117 (м 3 / ч)

Определение мощности двигателя дробилки.

Мощность двигателя N(кВт) конусных дробилок с крутыми конусами определяется по формуле:

,

где σ – предел прочности материала при сжатии, Н/м 2

Е – модуль упругости материала, Н/м 2

Д н – нижний диаметр подвижного конуса, м

d – диаметр выгружаемых кусков материала, м

Д – диаметр загружаемых кусков материала, м

η – КПД привода (η= 0,8-0,85)

N=11.62 (кВт).

Список используемой литературы:

1. А.В. Волженский «Минеральные вяжущие вещества» Строиздат, 1986 – 464 с.

2. А.Г. Комар, Ю.М. Баженов, Л.М. Сулименко «Технология производства строительных материалов» «Высшая школа» 1990.

3. Н.К. Морозов «Механическое оборудование заводов сборного железобетона». Киев «Высшая школа» 2977.

4. Ткаченко Г.А. «Методические указания». Ростов-на-Дону государственная академия строительства.

1-1 Исходные данные

1-2 Вводная часть

1-3 Теоретические основы процессы

1-4 Выбор и описание технологической схемы производства

1-5 Системный анализ технологического процесса

2-1 Описание разрабатываемого технологического передела

2-2 Расчет разрабатываемого технологического передела

2-3 Расчет аппарата

Известь по праву можно включить в перечень самых часто используемых человеком материалов. При этом мы применяем ее не только в отделочных работах, но и в целом ряде задач, где свойства извести подходят идеальным образом.

Называется данный материал гидроксид кальция. Получается из оксида кальция (негашеной извести) путем взаимодействия последнего с водой. Происходит, так называемая реакция гашения, которая может происходить и менее 8 минут и более 25 минут. В зависимости от этого известь, негашеная обычно представляющая собой комки серого оттенка, подразделяются на быстро-, средне- и медленногасящиеся.

Процесс гашения имеет химическую природу, и в ходе него выделяется большое количество тепла. Вода испаряется, и этот пар мы можем наблюдать в ходе процесса. При гашении извести получается пушонка либо тесто. Последнее имеет уникальные свойства, позволяя ему храниться в течение длительного времени в земле. Примечательно, что в этом случае технические характеристики материала только возрастают, так как в процессе хранения гасятся оставшиеся частицы.

Сферы применения гашеной извести

• Побелка помещений и прочих поверхностей, включая стволы деревьев, защищаемых таким образом от вредителей;
• Использование в кирпичной кладке. Чаще всего – в кладке печной. В этом случае можно говорить о высочайшей сцепляемости с кирпичной либо шлакобетонной поверхностью;
• Применяется в качестве отделки по дереву. Однако в этом случае необходимо применение штукатурной сетки или дранки.
• Приготовление известкового строительного раствора, который использовался с древних времен. Для приготовления раствора используется три-четыре части песка и одна часть гашеной извести. В процессе выделяется вода, что является недостатком, поэтому в помещениях, созданных с использованием этого раствора, всегда высокая влажность. Так что цемент почти полностью вытеснил этот раствор со временем;
• Приготовление силикатного бетона. Данный бетон отличается от простого ускоренным временем застывания;
• Производство хлорной извести;
• Дубление кожи;
• Нейтрализация кислых почв и производство удобрений. При этом внесение извести в почву происходит после вспушек в весенний и осенний период года;
• Известковое молоко и известковая вода. Первое используется для приготовления смесей для борьбы с болезнями растений. А вторая – для обнаружения углекислого газа;
• Стоматология. При помощи гашеной извести производят дезинфекцию каналов зубов;
• Пищевая добавка E526.
• На самом деле количества способов использования извести очень много. Мы перечислили лишь часть из них.

Как правильно хранить гашеную известь

В том случае, если речь идет о зимнем периоде, то хранение извести в земле производится не менее чем на 70-сантиметровой глубине. В этом случае тесто будет предохранено от замерзания.

В зависимости от назначения, тесто выдерживается в течение определенного времени. В случае с использованием в растворах для штукатурки, речь идет о выдерживании не менее месяца. Если же раствор будет участвовать в кладке, то хватит и двух недель.

• Если вы готовите раствор на основе извести, то в этом случае идеальным решением станет постепенное добавление в тесто предварительно просеянного песка. Постепенно производится замешивание для образования однородной массы. Впоследствии можно процедить готовый раствор через сито, убрав все то, что мешает ему быть однородным;
• Добавив в известковый раствор гипс, вы значительно увеличите время его схватывания. По подсчетам, в этом случае время схватывания составляет примерно 4 минуты. В случае с добавлением цемента твердение происходит в течение более длительного отрезка времени. Чистый раствор извести схватывается очень долго.

3 способа гашения извести

• 1 способ: Укладываются известковые комья слоями толщиной в 25 сантиметров. После этого их поливают водой и засыпают сверху влажным песком. Процесс гашения происходит примерно два дня, после чего известь можно использовать;
• 2 способ: В случае с известью среднего или медленного гашения. Выкапывается яма, на дно которой устанавливается емкость для раствора в виде деревянного ящика с заслонкой на дне, созданной с использованием мелкой сетки. Комья закладываются в ящик и заливаются водой. Вода подливается по мере распада фрагментов на более мелкие. Как только все фрагменты погашены, а конечный продукт является готовым известковым молоком, сливаем лишнюю воду, отодвинув заслонку. После чего известковая каша накрывается слоем песка в 10 сантиметров, что предохранит ее от высыхания;
• 3 способ: Пушенку можно приготовить, заливая известь водой в равных пропорциях. В процессе гашения смесь перемешивается. Однако при этом нужно быть осторожным и не наклоняться в периоды наивысшего выделения тепла, дабы не дышать парами.

Другие записи Замена галогеновых ламп G4 на светодиодные

Негашёная известь - это оксид кальция. Его получают в лабораториях и промышленным путём из природных материалов. Вещество активно используется в строительстве и промышленности.

Физические свойства

Оксид кальция - неорганическое кристаллическое вещество в виде белого или серо-белого порошка без запаха и вкуса. Твёрдое вещество кристаллизуется в кубические гранецентрированные кристаллические решётки по типу хлорида натрия (NaCl).

Рис. 1. Кубические гранецентрированные кристаллические решётки.

Общее описание вещества представлено в таблице.

Оксид кальция - едкое вещество, относящееся ко второму классу опасности. Агрессивные свойства проявляет при взаимодействии с водой, образуя гашёную известь.

Рис. 2. Порошок оксида кальция.

Получение

Оксид кальция также называют жжёной известью из-за способа получения. Получают негашёную известь путём нагревания и разложения известняка - карбоната кальция (CaCO 3).

Это природное вещество, встречающееся в форме минералов - арагонита, ватерита, кальцита. Входит в состав мрамора, мела, известняка.

Реакция получения оксида кальция из известняка выглядит следующим образом:

CaCO 3 → CaO + CO 2 .

Кроме того, негашёную известь можно получить двумя способами:

• из простых веществ, наращивая оксидный слой на металле -

  2Ca + O 2 → 2CaO;

• при термической обработке гидроксида или солей кальция -

  Ca(OH) 2 → CaO + H 2 O; 2Ca(NO 3) 2 → 2CaO + 4NO 2 + O 2 .

Реакции протекают при высоких температурах. Температура сожжения известняка - 900-1200°C. При 200-300°C на поверхности металла начинает образовываться оксид. Для разложения солей и гидроксида необходима температура в 500-600°C.

Химические свойства

Оксид кальция является высшим оксидом и максимально проявляет окислительные свойства. Соединения взаимодействует с неорганическими веществами и свободными галогенами. Основные химические свойства оксида приведены в таблице.

Применение

Оксид используется в пищевой промышленности в качестве:

• улучшителя муки и хлеба;
• пищевой добавки Е529;
• регулятора кислотности;
• питательной среды для дрожжей;
• катализатора гидрогенизации (присоединения водорода) жиров.

Кроме того, негашёная известь применяется в химической и строительной промышленности для производства различных веществ:

• масел;
• стеарата кальция;
• солидола;
• огнеупорных материалов;
• гипса;
• высокоглиноземистого цемента;
• силикатного кирпича.

Рис. 3. Цемент, кирпич, гипс получают из оксида кальция.

Что мы узнали?

Оксид кальция или негашёная известь - кристаллическое вещество, бурно реагирующее с водой и образующее гашёную известь. Широко используется в промышленности, в частности пищевой и строительной. Зарегистрирован как пищевая добавка Е529. Имеет высокие температуры плавления и кипения, растворяется только в глицерине. Образуется при сжигании карбоната кальция. Проявляет окислительные свойства, образует соли с оксидами и кислотами, взаимодействует с углеродом и алюминием.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 98.

Известь

Получение извести, применение извести, формула извести, свойства извести, обжиг известняка, известковые удобрения, технология производства извести.

ИЗВЕСТЬ, вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород. Чистая известь. - бесцветный продукт, плохо растворимый в воде (ок. 0,1% при 20 °С); плотность около 3,4 г/см3. В зависимости от химического состава и условий твердения известь подразделяют на воздушную, твердеющую в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, которая рая твердеет на воздухе и в воде. Воздушную известь получают обжигом главным образом известняка с малым содержанием глины (до 8%) при 1100-1300 °С в шахтных или вращающихся обжиговых печах. При этом карбонаты, входящие в состав породы, разлагаются, например: СаСО3: СаО + СО2. В зависимости от содержания в породе MgO различают следедующие виды извести: кальциевую (содержит до 5% по массе MgO), магнезиальную (5-20%) и доломитовую (20-40%). В зависимости от способа обработки обожженного продукта получают негашеную комовую (кипелка), негашеную молотую и гашеную (гидратную) известь, или пушонку, а также известковое тесто. Первая представляет собой смесь кусков различной величины, образующихся после грубого помола продукта обжига. По химическому составу она состоит из СаО и MgO с небольшой примесью неразложившегося при обжиге СаСО3, а также из силикатов, алюминатов и ферратов Са. Негашеная молотая известь - продукт тонкого помола комовой извести. Гашеная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый при взаимодествии комовой или молотой негашеной извести с небольшим количечеством воды или пара (гашением); состоит преимущественно из Са(ОН)2 и Mg(OH)2 с примесью СаСО3. При гашении извести большим кол-вом воды образуется пластичная тестообразная масса, так называемое известковое тесто. Активность воздушной извести как вяжущего материала определяется общим содержанием оксидов Са и Mg. Наибольшей активностью обладает кальциевая известь, содержащая 93-97% оксидов. Высококачественного сорта известь ("жирная известь") характеризуются большим выходом известкового теста (больше 3,5 л на 1 кг негашеной И.); чем выше выход теста, тем оно пластичнее и может принять большее количество песка при приготовлении строительных растворов. Известь с низким выходом известкового теста называется "тощей". По скорости гашения различают быстрогасящуюся (длительность процесса не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся известь (более 25 мин). За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры смеси. Твердение воздушной извести происходит в результате испарения воды и кристаллизации Са(ОН)2 из насышенного водного раствора, а также при взаимодействии с СО2 воздуха с образованием кристаллов СаСО3. Воздушную известь применяют для изготовления вяжущих строительных растворов, предназначенных для наземной кладки кирпича, искусственных камней и штукатурки, а также при получении известково-шлаковых, известково-пуццолановых и др. смешанных вяжущих (см. Цементы). В смеси с красителями известь используется в качестве декоративного материала. Гидравлическая известь - тонкомолотый порошок, получаемый обжигом при 900-1100 °С мергелистых известняков, содержащих 6-20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Образующиеся при этом силикаты (2СаО.SiO2), алюминаты (СаО.Аl2О3.5СаО + 3Аl2О3) и ферраты (2CaO.Fe2O3) кальция придают этой извести способность длительно сохранять прочность в воде после предварительного твердения на воздухе. По содержанию свободных оксидов Са и Mg гидравлическую известь подразделяют на слабогидравлическую (15-60% оксидов) и сильногидравлическую (1-15%). Гидравлическая известь, в отличие от воздушной, характеризуется большей прочностью при меньшей пластичности. Гидравлическую известь используют для изготовления штукатурных и кладочных растворов, пригодных для эксплуатации в сухих и влажных средах, легких и тяжелых бетонов низких марок, фундаментов и сооружений, подвергающихся действию воды. Все виды извести применяют также в химической промышленностисти (для получения хлорной извести, соды, нейтрализации кислотт и кислых газов в промышленных сбросах и др.), металлургии (флюсы при выплавлении чугуна из железных руд), сахарном производстве (для очистки свекловичных соков), сельском хозяйстве (для известкования почв, см. Известковые удобрения) и др. Кроме того, известь широко используется для производства силикатного кирпича и силикатных автоклавных изделий.

ИЗВЕСТКОВЫЕ УДОБРЕНИЯ

Известковые удобрения содержат в качестве основного компонента известь. Применяются для устранения избыточной кислотности (известкования) почв, обработки нечерноземных дерново-подзолистых, серых лесных, а также торфяных почв. Известкование основано на замене ионов водорода и алюминия ионами Са и Mg. В результате усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов; почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются ее структура, водопроницаемость и др. свойства; повышается эффективность минеральных и органических удобрений. В качестве известковых удобрений используют твердые и мягкие природные известковые породы, продукты их переработки, а также промышленные отходы, содержащие известь. Твердые известковые породы (известняк, мел и т. п.) перед внесением в почву измельчают или обжигают; мягкие породы (напр., туфы, доломитовая мука) не требуют измельчения, более эффективны и действуют быстрее, чем твердые породы. Известняковая мука (известняк молотый) - наиболее распространенное известковое удобрение; суммарное кол-во действующего начала (карбонатов Са и Mg) составляет не менее 85% (в пересчете на СаСО3); применяют на различных почвах под все сельскохозяйственные культуры. Доломитовая мука (до 42% MgCO3) - разрушенные верхние слои природного доломита; целесообразно вносить в песчаные и супесчаные почвы под бобовые, картофель, лен, корнеплоды. Озерная известь, или гажа (ок. 50% СаСО3), добывается со дна высохших озер; дешевый, ценный материал для всех культур. Известковый туф, или ключевая известь (до 96% СаСО3), залегает в пониженных местах по берегам рек, ручьев, ключей; используют под все культуры. Мергель (25-75% СаСО3) добывают из прир. залежей; пригоден для известкования легких почв. Известковые торфа, или торфотуфы (до 50% СаСО3), добывают из залежей в низинных торфяниках; особенно ценны для обработки кислых, бедных гумусом почв. Гашеная известь, или пушонка (до 75% СаО + MgO), - продукт взаимодействия с водой подвергнутых обжигу твердых карбонатных пород; рекомендуется для известкования (не менее чем за 10 дней до посева) тяжелых глинистых почв. Для различных почв дозы известковых удобрений колеблются в пределах 1-10 т/га. Эти дозы достаточны, как правило, для поддержания в течение 10-12 лет слабокислой реакции почвы, обеспечивающей значительную прибавку урожая (в ц/га) большинства с.-х. культур, например, зерновых колосовых на 0,5-4,0, зернобобовых на 1-3, кормовой свеклы на 30-60, картофеля на 5-15, капусты на 30-70, моркови на 15-45.

Страница «ИЗВЕСТКОВЫЕ УДОБРЕНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/

Технология производства негашеной извести.

Теоретические основы процесса производства негашеной извести.

Производство негашеной комовой извести состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.

Известняк добывают открытым способом в карьерах. Плотные известково-магнезиальные породы взрывают. Для этого вначале с помощью станков ударно-вращательного (при твердых породах) или вращательного бурения (при породах средней прочности) бурят скважины диаметром 105 - 150 мм глубиной 5 - 8 м и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна от другой. В них закладывают надлежащее количество взрывчатого вещества (игданита, аммонита) в зависимости от прочности породы, мощности пласта и требуемых габаритов известняка.

Наблюдающаяся иногда неоднородность залегания известняков в месторождениях (по химическому составу, прочности, плотности и т. п.) обусловливает необходимость выборочной разработки полезной породы. Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков погружают в транспортные средства одноковшовым экскаватором. Известняк доставляют на комбинат автосамосвалами.

Высококачественную известь можно получить только при обжиге известняка в виде кусков, мало различающихся по размерам. При обжиге известняка в кусках разного размера получается неравномерно обожженная известь (мелочь оказывается частично или полностью пережженной, сердцевина крупных кусков - необожженной). Кроме того, при загрузке шахтных печей известняком разного размера значительно увеличивается степень заполнения шахтной печи, а следовательно, уменьшается газопроницаемость материала, что затрудняет обжиг известняка.

Поэтому перед обжигом известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят.

В шахтных печах наиболее целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике.

Так как размеры добытого известняка нередко достигают 500 - 800 мм и более, то возникает необходимость дробления его и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочной установке, работающей по замкнутому циклу с использованием щековых дробилок.

Обжиг - основная технологическая операция в производстве негашеной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига - возможно более полное разложение (диссоциация) СаСО3 и МgСО3 СаСО3, на СаО, МgO и СО2 и получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой частичек и их пор.

Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов и ферритов кальция и магния.

Реакция разложения (декарбонизация) основного компонента известняка - углекислого кальция идет по схеме: СаСО3-СаО+СО2. Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО3 (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на 1 кг СаСО3. В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны 3190 кДж.

Продолжительность обжига определяется также размером кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков желательно в допустимых пределах уменьшить их размеры. При обжиге кусков различной крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков средних размеров. Основное различие в технологиях производства негашеной комой извести - в способе обжига.

Шахтные печи для обжига извести.

Шахтные печи, представляют собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия и простотой в эксплуатации. Строительство шахтных печей требует относительно небольших капиталовложений.

В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи - пересыпными; на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.

По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850 o С, материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь, благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи.

Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850 o С до 1200 o С и затем 900 o С; здесь известняк разлагается, из него удаляется углекислый газ.

Зона охлаждения - нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900 o С до 50-100 o С поступающим снизу воздухом, который далее поднимается в зону обжига.

Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентиляторов, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья, а теплоту обожённого материала - на подогрев воздуха, идущего в зону обжига.

цена

практичность

внешний вид

простота изготовления

трудоемкость при использовании

экологичность

Итоговая оценка

Негашеная известь – это известное практически всем вещество, которое востребовано в разных сферах. Она незаменима при получении бетона, строительного раствора, вяжущих веществ, искусственного камня, всевозможных деталей и т. д.

Негашеная строительная известь – вещество белого оттенка с кристаллической структурой. Ее формирование происходит при обжиге мела, доломитов, известняка и других ископаемых кальциево-магниевого типа. При этом доля примесей не может быть выше 6-8%. В общем виде формулу соединения можно представить как CaO, хотя в ее составе есть и оксиды магния, и иные соединения.

На фото оксид кальция (негашеная известь)

Изготавливается материал согласно с требованиями ГОСТа 9179-77 под названием «Известь строительная. Технические условия». Ее делают из карбонатных пород, используя добавки, имеющие минеральную природу: кварцевый песок, доменный или электротермофосфорный шлак и т. п.

Согласно требованиям госстандарта, нужно измельчать до такого размера, чтобы остаток после пропускания сквозь сито № 02 и № 008 был не выше 1,5% и 15% соответственно.

Негашеную известь относят ко 2-му классу опасности. Чистая известь воздушного типа может иметь 1-й, 2-й и 3-й сорт, с примесями – 1-й и 2-й сорт. Гидратная известь имеет 1-й и 2-й сорт.

Производство негашеной извести

В прошлом для образования извести выполняли тепловую обработку известняка. В последние годы данный метод используется все реже, поскольку в результате реакции выделяется диоксид углерода. Альтернативным методом является термическое разложение кальциевых солей, содержащих кислород.

Первый этап – добыча известняка, которая проводится в карьере. Вначале порода дробится, сортируется, а потом обжигается. Обжиг производят в обжигательных печах, которые могут быть вращающимися, шахтными, напольными или кольцевыми.

В большинстве случаев применяются печи шахтного типа, которые функционируют на газе, пересыпным способом или с выносными топками. Наибольшую экономию дают устройства, которые работают пересыпным способом на антраците или тощем каменном угле. Объем производства с помощью таких печей – в районе 100 т в сутки. Их недостатком является высокая степень загрязнения топливной золой.

Получить более чистую известь можно в устройстве с выносной топкой, которое работает на дровах, буром угле или торфе, или в газовом устройстве. Однако мощность подобных печей значительно ниже.

Высшее качество у вещества, обработанного во вращающейся печи, но такие механизмы используются довольно редко. Печи кольцевого и напольного типа имеют невысокую мощность и требуют больших объемов топлива, поэтому на новых предприятиях их не устанавливают.

Этапы производства извести на заводе:

Разновидности

Строительная известь делится на два типа: воздушный и гидравлический. Воздушная известь делает возможным застывание бетона в обычных условиях, а гидравлическая – и в сухих условиях, и в водной среде. Поэтому воздушная известь пригодна для проведения наземных работ, а гидравлическая – для возведения опор мостов.

Исходя из нюансов обработки обожженного материала, выделяют известь различных видов:

• Комовая известь изготавливается в виде смеси разных по размеру кусков. Она состоит главным образом из оксидов кальция (преобладающая часть) и магния. Также в ее состав могут входить алюминаты, силикаты и ферриты магния или кальция, которые формируются при обжигании, и карбонат кальция. Функцию вяжущего ингредиента она не выполняет.
• Молотую известь делают, перемалывая комовую известь, поэтому их состав практически идентичен. Она используется в негашеном виде. Это позволяет избежать появления отходов и ускорить затвердение. Изделия из нее имеют прекрасные прочностные свойства, они водостойки и отличаются высокой плотностью. Чтобы ускорить процесс затвердения материала, добавляют хлористый кальций, а чтобы замедлить застывание – серную кислоту или гипс. Это позволяет предупредить появление трещин после высыхания. Транспортируется молотая известь в герметичных емкостях из бумаги или металла. Хранить ее разрешается не больше 10-15 дней в сухих условиях.
• Гидратная известь – высокодисперсное сухое соединение, формирующееся при гашении извести. В ее состав входят гидроксиды кальция и магния, карбонат кальция и иные примеси.
• При добавлении жидкости в объеме, которого хватает, чтобы оксиды превратились в гидраты, образуется пластичная масса, имеющая название известкового теста.

Самыми популярными в использовании на сегодняшний день являются гашеная и негашеная извести.

Фото различных видов негашеной извести

Комовая негашеная известь Молотая негашеная известь Известковое тесто

Сферы использования

Долгие годы из негашеной извести производили известковый цемент. Он хорошо застывает на воздухе, но абсорбирует много влаги, из-за чего на стенах появляется грибок. Поэтому сейчас в строительной сфере негашеная известь востребована намного меньше, чем ранее. Она является одним из компонентов при производстве штукатурных материалов, силикатных кирпичей, шлакобетона, красочных веществ и т. д.

С известью можно работать в зимний период, поскольку при гашении образуется тепло, которое поддерживает температуру смеси в период затвердения. Нельзя брать ее для производства цемента для отделки каминов и печей, потому что под влиянием температуры она выделяет углекислый газ.

Другая область применения извести – сельское хозяйство и садоводство. Она хорошо подходит для обработки растений от вредителей, удобрения кислых почв. Молотый известняк является сырьем в производстве кормов для скота, подкормкой для домашней птицы.

С помощью негашеной извести нейтрализуют дымовые газы и сточные воды. Также ею окрашивают различные поверхности. Большой популярностью пользуется применение извести на даче и для огородов.

Негашеная известь востребована даже в пищевой промышленности. Она есть в составе многих продуктов в виде эмульгатора Е-529. Это ингредиент, который помогает перемешивать вещества, которые являются несмешиваемыми по своей природе (допустим, вода и масло).

Применение негашеной извести:

Правила гашения

Процесс гашения происходит по формуле:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 65,1 кДж.

Известковый порошок разводят в воде, которая вступает в реакцию с оксидом кальция (или магния). Образуется гидроксид и происходит обильное выделение тепла, в результате чего вода становится паром. Пары воды разрыхляют смесь, и вместо комков образуется порошок мелкой фракции.

Известь в зависимости от периода гашения бывает таких типов:

1. быстрогасящаяся (максимум за 8 минут);
2. среднегасящаяся (максимум за 25 минут);
3. медленногасящаяся (минимум за 25 минут).

Длительность гашения рассчитывается от смешивания с водой и до того момента, пока температура смеси прекращает увеличиваться. Обычно конкретное время указывается на упаковке.

С помощью гашения можно сделать гидратную известь (которую именуют пушонкой) или же известковое тесто. Чтобы вышла , нужно влить в известь 70-100% воды от ее веса. Делают ее обычно на заводах, в особых гидраторах.

Чтобы сделать известковое тесто, жидкость и порошок нужно брать в пропорции 3-4:1. Делают его преимущественно на стройплощадке. Чтобы сделать пластичную массу, ее держат минимум 2 недели в специальной яме.

Что происходит при гашении извести

Схема гашения извести Процесс выделения тепла

Как погасить известь самостоятельно

Гашение нужно выполнять по правилам, чтобы не оставалось оксидов металлов, иначе качество смеси будет намного хуже. Чтобы осуществить полное гашение, необходимы минимум сутки, лучше – около 36 часов.

Порядок действий:

1. Засыпать известь в емкость. Разрешается использование металлических емкостей, но они не должны быть ржавыми.
2. Залить порошок холодной водой в расчете 1 л (если делается пушонка) или 0,5 л на 1 кг (если делается известковое тесто).
3. Перемешать массу. Перемешивать ее нужно несколько раз, как только начинает уменьшаться образование пара.

Запомните:

• Если известь медленногасящаяся, воду лучше вливать в несколько приемов.
• Если известь средне- или быстрогасящаяся, нельзя допускать ее перегорания. Воду в нее нужно добавлять, пока не прекратится образование пара.
• Если известь будет использована для побелки комнаты, берут 2 л воды на 1 кг. Затем добавляют еще воду, чтобы получить нужную консистенцию. Раствор отстаивают на протяжении 48 часов и процеживают. Наносят его краскопультом или кистью.
• Чтобы побелить деревья, пропорция воды и порошка должна быть 4:1. Этот раствор также нужно отстаивать двое суток перед побелкой.
• Если известь понадобилась для опрыскивания растений от вредителей, раствор смешивают за два часа до применения. Следует влить много воды и добавить медный купорос.
• Чтобы надежно защитить глаза и кожу при гашении, нужно надеть защитные очки и длинные перчатки из резины. При попадании на кожу капли гашеной извести могут вызвать сильные ожоги. Во время приготовления смеси нельзя наклоняться над емкостью, чтобы пары воды не вызвали ожогов.

Про особенности лечения ожогов от извести расскажет следующее видео:

Плюсы и минусы материала

Преимущества негашеной извести перед гашеной:

1. отсутствие отходов;
2. более низкий уровень впитывания воды;
3. возможность работы в зимний период;
4. хороший уровень прочности;
5. широкая область применения.

Основным минусом негашеной извести выступает ее опасность для здоровья человека. Поэтому следует действовать аккуратно, чтобы частицы не попали на слизистые или в легкие.

Работать нужно в помещении, которое можно проветрить, а лучше всего – на открытом пространстве.

Если проветрить помещение нет возможности, следует надеть респиратор или специальную повязку. А чтобы не пришлось лечить ожог глаз, гасить известь нужно обязательно в защитных очках.

Средняя стоимость

Сейчас получением негашеной извести в нашей стране занимается не менее 26 специализированных заводов. Также оборудование для обжига известняка установлено на многих предприятиях, которые выпускают ячеистый бетон и силикатный кирпич.

Средняя цена на негашеную известь варьируется в рамках 3-5 тыс. руб. за тонну.