化学沸腾

化学沸腾(Chemical boiling)是石灰制造过程中的化学变化。石灰石的锻烧是较为简单的分解反应过程：CaCO3=CaO+CO2。当石灰石的分解压力等于大气中CO2分压时，开始分解；当石灰石的分解压力等于外界气相的总压时，分解剧烈进行，称为化学沸腾。随温度提高，石灰石分解压力上升。石灰石分解压力为101.325kPa时的温度为898-910℃。

简介化学沸腾(Chemical boiling)是石灰制造过程中的物理化学变化。石灰石的锻烧是较为简单的分解反应过程：CaCO3=CaO+CO2。当石灰石的分解压力等于大气中CO2分压时，开始分解；当石灰石的分解压力等于外界气相的总压时，分解剧烈进行，称为化学沸腾。随温度提高，石灰石分解压力上升。石灰石分解压力为101.325kPa时的温度为898-910℃1。

石灰焙烧石灰石受热时首先是体积膨胀，随着温度的升高，外表开始分解，所形成的CaO晶体甚小，附着于未分解的核心上，此时的气孔体积增大，但石灰石的体积保持不变；温度进一步升高，碳酸钙的分解趋于完全，CaO晶体随之长大，体积仍无大的变化；温度继续升高，CaO晶体进一步长大，并开始烧结成块，石灰的气孔及体积均收缩。

为了使中心部分完全分解，必须使所需热量通过外表已烧成的石灰层传递到中心部位，因此石灰石的表面层需加热至900℃以上。在工业装置中石灰通常在1000-1300℃温度下焙烧制成1。

再生矿物石灰石所含杂质在煅烧过程中可与CaO化合形成以下再生矿物：石灰石中的硫分多以石膏(CaSO4·2H2O)，黄铁矿(FeS2)或有机硫化合物形态存在。黄铁矿和有机硫化合物在800-1250℃温度范围内分解，而石膏则需在1370℃以上高温才能分解(在还原气氛中分解温度要低些)。此温度在石灰窑内较难达到，因此以石膏形态存在的硫基本上残留在石灰内2。

石灰石灰是石灰石或其他碳酸钙含量较高的原料经煅烧分解出二氧化碳后的产物。石灰的主要成分为氧化钙，呈强碱性，块状，色白或淡黄，有强烈的吸水性和吸湿性，易与水化合生成氢氧化钙。

氧化钙在潮湿状态下能进一步吸收空气中的二氧化碳，形成碳酸钙而硬化。石灰是钢铁生产的重要辅助材料之一，主要用作炼铁的造渣与脱硫剂、炼钢的造渣与脱硫、脱磷剂和杖矿石烧结的黏结剂，其使用效果，与石灰的活性(即石灰与水反应的能力)有直接关系。石灰还广泛用于废水处理3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学