Carbonato di calcio 30

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Tre tipi di carbonato di calcio contenente roccia sono scavate e utilizzata nel settore. Sono calcare, gesso e dolomite. Calcare e gesso sono entrambe le forme di carbonato di calcio e dolomite è una miscela di carbonati di calcio e magnesio. Tutti hanno le impurità come l'argilla, ma alcune rocce sono oltre il 97 puro. Calcare e altri prodotti derivati ​​da esso sono ampiamente utilizzati nel settore delle costruzioni e per neutralizzare i composti acidi in una varietà di contesti. Nell'industria chimica, grandi quantità di calcare sono riscaldati a circa 1500 K per formare ossido di calcio, conosciuto come calce: L'acqua può essere aggiunta alla calce per formare idrossido di calcio. Il processo è noto come placare. idrossido di calcio solido è nota come grassello di calce o calce idrata, e soluzioni e sospensioni in acqua il latte di calce. Il termine calce viene spesso utilizzato per coprire calce, grassello di calce (calce idrata) e il latte di calce. Per un uso particolare, una scelta appropriata è fatta da quattro: calcare, calce, calce o latte di calce spenta. In molti usi, calce reagisce più rapidamente di calcare, ma è più costoso, poiché una temperatura elevata è necessaria per produrlo da calcare. Usi di calcare e calce Figura 1 usi principali di calcare e calce. Gli usi principali, di gran lunga, di calcare e calce sono nel settore delle costruzioni e la produzione di cemento. Essi sono utilizzati anche nelle industrie chimiche e metallurgiche e in agricoltura. A livello mondiale, le proporzioni di calce utilizzata in diversi settori sono: 60 metallurgia (. Principalmente fabbricazione dell'acciaio formazione di scorie e il suo utilizzo in altoforno) 25 costruzione (ad esempio, è utilizzato con asfalto in pavimentazione stradale, per stabilizzare suoli e nel fare malta e gesso) 15 per usi chimici e industriali (ad esempio per effettuare decoloranti utilizzati nella fabbricazione di carta, per rendere il carbonato di calcio precipitato, una polvere fine utilizzato nei rivestimenti per carta e vernici, e raffinazione dello zucchero per rimuovere colloidale impurità) e per usi ambientali (per esempio con soda da entrambe autorità comunali e l'industria, per addolcire l'acqua (rimuovere gli ioni di calcio e magnesio), nel trattamento delle acque reflue per rimuovere le particelle colloidali e di desolforazione dei fumi) Tuttavia, queste proporzioni variano notevolmente da paese a paese. Per esempio, negli Stati Uniti, le proporzioni sono: 38 metallurgia (principalmente fabbricazione dell'acciaio) 31 usi ambientali (per esempio, con carbonato di sodio, sia dalle autorità municiipal e l'industria per addolcire l'acqua (rimuovere gli ioni di calcio e magnesio), nel trattamento di liquami, per rimuovere le particelle colloidali e nella desolforazione dei fumi 22 usi industriali (ad esempio per rendere decoloranti utilizzati nella fabbricazione di carta, per rendere il carbonato di calcio precipitato, una polvere fine utilizzati in rivestimenti per carta e vernici e nella raffinazione dello zucchero ad agenti chimici e rimuovere le impurità colloidali) 8 impieghi di costruzione (per esempio, viene utilizzato con asfalto in pavimentazione stradale, per stabilizzare i terreni e nel fare malta e gesso) altri 1 I dati del US Geological Survey, 2012 Gli usi sono descritti di seguito, in modo più dettagliato, in termini di diversi settori industriali. nel settore delle costruzioni calcare è stato utilizzato come materiale da costruzione fin dall'età della pietra. in effetti, la più grande uso della pietra calcarea e le varie forme di calce è ancora nel settore delle costruzioni, in particolare nei progetti di costruzione di strade e costruzione , da grande in dimensioni, ponti e grattacieli, alle case. Grandi grumi di carbonato di calcio sono spesso utilizzati in cui sono necessari considerevoli quantità di aggregati, ad esempio per le fondamenta delle strade. La calce è spesso usato per fare del terreno più solido. Esso reagisce con minerali argillosi nel terreno per formare composti cementizi (silicato esempio calcio e alluminato di calcio (alluminosilicato di calcio)), Figura 2. Figura 2 (a) particelle di argilla sono circondate da acqua, permettendo loro di essere allineati e grado a scivolare facilmente. Ciò si traduce in un terreno argilloso con una bassa resistenza. Figura 32b) Quando si aggiunge la calce, la quantità di acqua intorno alle particelle di argilla è ridotta. Le particelle di argilla non sono più in grado di scorrere facilmente e il terreno è rafforzata. Il rafforzamento del suolo consente la costruzione di edifici, dando una base più stabile. Lime è utilizzato anche nei cantieri per consentire grandi veicoli di muoversi più facilmente (Figura 3). Figura 3 Il terreno bagnato è stato reso più difficile con l'aggiunta di calce. Questa macchine movimento terra è in grado di muoversi con facilità. Per gentile concessione di Singleton Birch. Il calcare è anche il principale costituente del cemento e calcestruzzo. In cemento rendendo cemento è fatto riscaldando una miscela di calcare e sostanze come argille (che contengono silice, allumina e ossido di ferro (III)) in forni ad alta temperatura fino quasi fusibili. La miscela viene quindi raffreddata e ridotti in polvere finissima e miscelato con solfato di calcio (gesso). Questo è il cemento. Si tratta essenzialmente di una miscela di alluminosilicato di calcio e solfato di calcio. Quando è mescolato con acqua, si verificano reazioni chimiche per formare un disco solido, impermeabile all'acqua. Circa 3,6 miliardi di tonnellate di cemento è prodotto ogni anno, di cui la Cina rappresenta per 2,1 miliardi di tonnellate. polvere di cemento è solitamente miscelato con sabbia e aggregati (ghiaia, granito) e, quando necessario, vengono miscelati con acqua per formare cemento. Le figure 4 e 5 costruttori e muratori, prima dell'uso del cemento moderna, utilizzavano una miscela di calce (idrossido di calcio), sabbia e acqua, detta malta di calce o semplicemente malta. E 'stato usato per oltre 6000 anni, da quando gli edifici dell'antica Grecia e di Roma. Quando questi edifici sono state rinnovate, malta di calce viene utilizzato piuttosto che cemento. In queste fotografie di York Minster, un edificio relativamente moderno che risale a 900 anni malta di calce è sempre stato utilizzato nel rinnovare la pietra che deve essere sostituito a causa di agenti atmosferici nel corso dei secoli. Per gentile concessione di Jessica Waddington. Nell'industria e l'ambiente Molti laghi sono diventati troppo acida a causa di inquinamento atmosferico (piogge acide), ad esempio negli Stati Uniti, in Scandinavia e della Scozia. I laghi sono spruzzate con carbonato di calcio in polvere molto fine (Figura 6). Un altro modo efficace per trattare questo problema è quello di applicare il calcare in polvere per aree unplanted vicino alle sorgenti dei flussi che portano ai laghi. Figura 6 calcare in polvere viene spruzzato su un lago nei pressi di Hemsj, nel sud della Svezia. Per gentile concessione di Rickard Gillberg. Calcare e le varie forme di calce sono utilizzate in grandi quantità per pulire l'ambiente, neutralizzando acidi. Ad esempio, calcare e calce sono usati per rimuovere il biossido di zolfo prodotto nella combustione del carbone nelle centrali elettriche. Anche il carbone pulito può contenere circa 1 zolfo. Gli effluenti gassosi, gas di combustione, dalla combustione del carbone vengono fatti passare attraverso un getto di calcare finemente macinato o calce viva sospeso in acqua. Il biossido di zolfo, essendo un acido, reagisce con loro, per esempio: il solfito di calcio risultante raccoglie alla base dell'assorbitore e l'aria compressa viene immessa in questo residuo. Il solfito di calcio reagisce con l'aria per formare solfato di calcio (gesso), usato per fare, per esempio, cartongesso e cemento. Molto raffinato e puro carbonato di calcio viene utilizzato come riempitivo in plastica e carta. Un riempitivo è una sostanza che dà bulk ma non altera le proprietà della sostanza a cui viene aggiunto ed è anche inerte. Il carbonato di calcio quando molto finemente tritato (meno di 2 micron) viene utilizzato nelle vernici per dare una finitura opaca. Figura 7 utilizza di calcare. Il carbonato di calcio è utilizzato anche: rendere carbonato di sodio dal processo Solvay in altoforno per rendere il ferro per la fabbricazione del vetro Gli usi sono ulteriormente riassunte nella Figura 7. In agricoltura schiacciato calcare e calce in tutte le sue forme sono utilizzati per neutralizzare gli acidi nel suolo e così creare le condizioni del terreno ottimali per la crescita delle colture. Inoltre aiutano ad abbattere argille come sopra descritto, migliorando la struttura del terreno, migliorando il drenaggio e ridurre l'erosione del suolo. Inoltre, essi forniscono una fonte di ioni calcio che sono un importante nutriente pianta. La produzione annua di dati di calcare per la produzione annuale di carbonato di calcio non sono facilmente disponibili. Circa 1 miliardo di tonnellate dei suoi due principali minerali, calcari e dolomie, sono estratti ogni anno negli Stati Uniti. Date le quantità relative di calce che viene utilizzato in diversi paesi, una stima delle miniere in tutto il mondo del carbonato di calcio è di 15 miliardi di tonnellate all'anno. La produzione annuale di calce (ossido di calcio e idrossido di calcio) I dati del US Geological Survey 2012 Produzione di ossido di calcio (calce viva) carbonato di calcio (calcare) viene riscaldata per formare ossido di calcio (calce viva) e anidride carbonica: Si tratta di una reazione endotermica e l'equilibrio si trova lontano a basse temperature sinistra. Solo a circa 1200 K non la pressione parziale dell'anidride carbonica supera la pressione atmosferica e il ricavato decomposizione a completamento. Calce è prodotto in forni refrattari-allineati. Molti disegni sono utilizzati, ma i più comuni sono basati sulla verticale dell'albero forno (Figura 8). Il forno è in acciaio, rivestito con mattoni refrattari. Il calcare viene alimentato dalla parte superiore e l'aria viene aspirata dai ventilatori sia o spinto da radici di tipo soffianti, attraverso il forno dal fondo (controcorrente). Il combustibile viene alimentato attraverso i lati del forno, utilizzando circa 8-10 lance inserite intorno al forno. Il forno da calce è costituito da tre zone principali: nella zona di preriscaldamento, il calore dei prodotti della combustione, tra cui l'anidride carbonica dalla dissociazione di calcare, è utilizzato per preriscaldare il calcare a 1200 K nella zona di combustione calcare viene decomposto per calce viva a temperature dei gas di 1500 K, un processo noto come calcinazione nella zona di raffreddamento, il calore in calce lasciando la zona di combustione viene utilizzato per preriscaldare l'aria necessaria alla combustione di 600-750 K. I combustibili utilizzati variano, a seconda di ciò che è disponibile . Molti forni utilizzano il gas naturale, ma in olio altri viene pompato in. In altri, solidi, quali carbone finemente polverizzato è pressurizzato e pompato in modo che agisca come fluido. Se non c'è abbastanza aria per completare la combustione del carburante, maggiore è alimentato direttamente alla zona di combustione. Figura 8 Produzione di calce: Il forno albero verticale. Molti forni recentemente introdotte hanno due unità parallele (Figura 9). Essi sono noti come forni a due alberi. Nella semplice singolo forno, sopra descritta, l'aria viene pompata nel forno come il calcare scorre. Questo è noto come sistema controcorrente. Nel forno a due alberi, noto come Parallel flusso rigenerativo (PFR) fornace di calce. i gas dell'aria e della combustione parallelamente viaggiano al calcare. Il carburante viene iniettato appena sopra la zona di combustione e calcare assorbe la maggior parte del calore prodotto dal combustibile e quindi la temperatura della zona di combustione può essere ridotta a 1400 K, la temperatura di decomposizione del calcare.