氯化鈣是一種重要的化工原料,廣泛用于冶金、建筑、化肥、食品等領域。它的生產技術主要包括天然礦石提取、工業生產和實驗室合成等多種方法。本文將詳細介紹氯化鈣的工業生產技術。
一、天然礦石提取
氯化鈣的天然礦石(shi)(shi)主要有(you)方解(jie)石(shi)(shi)(CaCO3)和菱鎂礦(CaMg(CO3)2)等。提取(qu)氯化(hua)(hua)鈣(gai)的**步(bu)是(shi)將這些礦石(shi)(shi)破碎(sui),然后通過化(hua)(hua)學反(fan)應轉化(hua)(hua)為氯化(hua)(hua)鈣(gai)。具體步(bu)驟如下:
礦石破碎:將天然礦石經過顎式破(po)碎機、錘式破(po)碎機等設備進(jin)行破(po)碎,使其達到適合反應的粒度(du)。
碳化反應:將破碎后的礦石與焦炭(碳源)一起(qi)放(fang)入高溫爐中進行碳化反應,生成氧(yang)化鈣(CaO)和二氧(yang)化碳(CO2)。
CaCO3+C→CaO+CO2
氯化反應:將生(sheng)成的氧化鈣(gai)與氯氣反應,生(sheng)成氯化鈣(gai)。
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
這種方法提(ti)取的(de)氯(lv)化鈣純度較(jiao)高(gao)(gao),但受制于礦石(shi)資(zi)源,產量(liang)有限,成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)(gao)。
二、工業生產
工業生產(chan)氯(lv)化(hua)鈣主(zhu)要通過氯(lv)化(hua)亞鐵(tie)(FeCl2)的(de)水熱(re)法(fa)(fa)或(huo)氫(qing)氧化(hua)鈣(Ca(OH)2)與鹽酸(HCl)反應法(fa)(fa)來實(shi)現。以下是這兩種主(zhu)要方(fang)法(fa)(fa)的(de)詳細介紹:
氯化亞鐵水熱法
a. 制備氯化亞鐵溶液:將(jiang)鐵(tie)粉與鹽酸反應,生(sheng)成氯化亞鐵(tie)溶液。
Fe+2HCl→FeCl2+H2
b. 與氧化鈣反應:將氯(lv)化(hua)(hua)亞鐵溶液與氧(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)懸(xuan)浮液混合,并(bing)在高溫高壓下反應(ying),生(sheng)成氯(lv)化(hua)(hua)鈣(gai)。
FeCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Fe(OH)2
c. 沉淀分離:將生成的氯(lv)化鈣(gai)沉淀出來(lai),經過過濾、洗(xi)滌、干燥等(deng)步驟得到(dao)氯(lv)化鈣(gai)產品。
氫氧化鈣與鹽酸反應法
a. 制備氫氧化鈣懸浮液:將氫氧(yang)化鈣懸浮于(yu)水(shui)中,得(de)到(dao)氫氧(yang)化鈣懸浮液。
b. 與鹽酸反應:將氫氧化鈣懸浮液與鹽酸(suan)反應,生成氯化鈣。
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
c. 沉淀分離:將生(sheng)成的氯化鈣(gai)沉淀出來,經過過濾(lv)、洗滌(di)、干燥等步驟得到氯化鈣(gai)產品。
以上兩(liang)種(zhong)工業生(sheng)產(chan)(chan)方法可(ke)以實現規模化(hua)生(sheng)產(chan)(chan),產(chan)(chan)量大(da)、成本低、純(chun)度高,是目前(qian)氯化(hua)鈣主要的生(sheng)產(chan)(chan)技術。
在現(xian)代化(hua)工生(sheng)產中(zhong),氯化(hua)鈣被(bei)廣泛應(ying)用(yong)(yong)于防(fang)凍劑(ji)、干燥劑(ji)、融(rong)雪劑(ji)等領域(yu)。隨著(zhu)科(ke)技的(de)進步,氯化(hua)鈣的(de)生(sheng)產技術(shu)也在不斷創新和提高,使(shi)其在各個領域(yu)發揮更(geng)為重要(yao)的(de)作用(yong)(yong)。