Công nghệ sản xuất canxi oxit và canxi hydroxit

TÍNH CHẤT

QUY TRÌNH
SẢN XUẤT

Công nghệ sản xuất
CANXI OXIT VÀ CANXI HYDROXIT

Ứng dụng


I. SƠ LƯỢC VỀ CANXI OXIT VÀ CANXI HYDROXIT
1. CANXI OXIT :
- Là chất rắn có dạng tinh
thể màu trắng và là một
chất ăn da và có tính kiềm.
- Canxi oxit là một oxit
bazơ, thể hiện đầy đủ tính
chất của một oxit bazơ.


2. CANXI HYDROXIT :
- Là một chất dạng tinh thể
không màu hay bột màu
trắng.
-Nếu bị nung nóng tới
512°C thì canxi hydroxit bị
phân hủy thành canxi oxit và
hơi nước.
-Thể vẩn của các hạt canxi

hydroxit rất mịn trong nước
gọi là vôi sữa.
-Dung dịch chứa canxi
hydroxit gọi chung là vôi
nước.



II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :
Trong vật liệu gốm:
+ Dùng trong vật liệu gốm nhóm trợ chảy. Canxi oxit là loại
trợ chảy cơ bản cho các loại men nung vừa và nung cao.
+ CaO thường làm cho men sau nung cứng hơn, có độ
chống trầy xước và ăn mòn axit tốt hơn.
+ CaO có thể dùng làm giảm độ nhớt của men có hàm lượng
silica cao, tuy nhiên nếu men chảy lỏng quá thì có thể dẫn
đến hiện tượng hóa mờ, hiện tượng này là một điều mong
muốn khi cần tạo một số hiệu quả đặc biệt trên men (như độ
xỉn) và là không mong muốn nếu yêu cầu men trong, bóng.
+ Men có hàm lượng canxi oxit cao thường "nhạy màu". Ví
dụ, khi thêm Fe2O3, CaO có thể kết hợp với Fe2O3 tạo ra các
tinh thể cho màu vàng, men trở thành xỉn. Nếu trong men
không có canxi oxit, men sẽ có màu nâu và bóng.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :

Nông nghiệp: Phân bón vôi làm tăng hiệu quả. Khi đất nhiễm

axit, ta cần nâng cao độ pH của đất, nâng cao hàm lựơng canxi
và magiê, đẩy mạnh hoạt động vi sinh, tăng tỷ lệ phát hành từ
đất của vật chất hữu cơ và các yếu tố dinh dưỡng.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :

Ngành công nghiệp xây dựng: Vôi được sử dụng
trong sản xuất gạch vôi silic, cách điện và vật liệu xây
dựng. Vôi cũng được sử dụng trong vữa đặt gạch và
làm cho các bức tường. Ngoài ra, vôi cũng được thêm
vào bê tông và vữa để cải thiện hiệu suất của công
trình xây dựng.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :
Công nghiệp thực phẩm: Vôi là một thành phần
trong baking soda và giúp giữ trái cây và rau tươi.
Khai thác kim loại công nghiệp: Vôi còn được sử
dụng vào khai thác kim lọai như đồng, thủy ngân,
kẽm, niken, vàng,chì và bạc.
Sản xuất giấy: Các nhà sản xuất sử dụng vôi để
phục hồi soda ăn da trong quá trình chuyển đổi của
các mẩu gỗ để sản xuất bột giấy.
Kiểm soát ô nhiễm: vôi và đá vôi được sử dụng để
hấp thụ lưu huỳnh đioxit từ khí thải trong smelters
và các nhà máy phát điện.

II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :
Xử lý nước: bao gồm nước thải công nghiệp
và nước sinh hoạt. Vôi trung hòa axit tạo ra
chất thải trong ngành công nghiệp do đó cản
trở sự ăn mòn và bảo vệ môi trường tự nhiên..
Vôi cũng loại bỏ silic, mangan, florua, sắt và
các tạp chất khác trong nước. Nó làm mềm
nước bằng cách loại bỏ độ cứng bicarbonate
và tẩy uế chống lại vi khuẩn.


Nhà máy xử lý nước thải.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
1. CANXI OXIT :
Ngành công nghiệp thép:
Vôi được sử dụng như là
một thông lượng cho thép
thanh lọc và loại bỏ lưu
huỳnh và silic, tạp chất
phốt pho. Vôi bôi trơn
thanh thép khi chúng được
rút ra thông qua khuôn để
tạo thành dây. Tạo một một
lớp phủ, vôi ngăn cản phôi
bám vào các khuôn trong
quá trình đúc gang. Vôi

trung hòa axit tẩy vết cho
những sản phẩm thép.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
2. CANXI HYDROXIT :
Trong nông nghiệp:
+ Dùng để khử chua đất trồng,
thành phần của một số hóa chất
nông nghiệp.
+ Trong sản xuất các hỗn hợp
cho một số loại thuốc trừ dịch hại.
+ Trong sản xuất một loại thuốc
gọi là "Polikar" để chống lại sự
thối rữa (do nấm) của rau, quả
trong khi lưu giữ.
Trong xây dựng: Thành phần
của nước vôi, vữa.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
2. CANXI HYDROXIT :
Trong y học:
- Trong dạng bột nhão
có tác dụng kháng vi
trùng để điều trị sâu
răng.
- Thành phần trong một
số loại thuốc

II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
2. CANXI HYDROXIT :
Trong công nghiệp:
+ Công nghiệp thuộc da để trung hòa lượng axit dư thừa.
+ Trong công nghiệp lọc dầu để sản xuất các phụ gia cho
dầu thô.
+ Trong công nghiệp hóa chất để sản xuất canxi stearat.
+ Trong công nghiệp thực phẩm để xử lý nước (để sản
xuất các loại đồ uống như rượu và đồ uống không cồn)
+ Thay thế cho Natri hiđroxit trong một số loại hóa, mỹ
phẩm uốn tóc của người Mỹ gốc Phi.
+ Trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất dầu rắn ở các
mức tiêu chuẩn khác nhau.
+ Trong sản xuất phanh.
+ Trong sản xuất ebonit.
+ Để sản xuất các hỗn hợp khô cho nghề sơn và trang trí.


II. ỨNG DỤNG VÀ TẦM QUAN TRỌNG
2. CANXI HYDROXIT :
Thuốc thử hóa học: Nhận biết ion CO32Một số lĩnh vực khác:
+ Trong các bể nuôi đá ngầm để bổ sung canxi sinh học cho
các động vật sử dụng nhiều canxi sống trong bể.
+ Để làm sạch nước biển khỏi các cacbonat của canxi
và magie trong sản xuất muối dành cho thực phẩm và
dược phẩm.
+ Trong ẩm thực của thổ dân châu Mỹ và châu Mỹ Latinh,
canxi hyđroxyt được gọi là "cal". Ngô được nấu lẫn với
một chút cal có tác dụng làm gia tăng giá trị dinh dưỡng

cũng như làm cho món ngô trở nên thơm ngon và dễ tiêu
hóa hơn.



III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Nguyên liệu chủ yếu: đá vôi trong tự nhiên hay các
nguồn canxi cacbonat (CaCO3) nguồn gốc sinh vật
như san hô, vỏ các loài nhuyễn thể,…
Ở nhiệt độ cao, từ khoảng 5000C đã bắt đầu xảy
ra quá trình phân hủy nhiệt của CaCO3 và quá
trình phân hủy xảy ra ào ạt ở nhiệt độ khoảng 900
đến 10000C.
CaCO3 → CaO + CO2
Trong thực tế sản xuất, người ta thường để kích
thước hạt của nguyên liệu khá lớn (60 – 150 mm),
do vậy nhiệt độ sử dụng phân hủy hoàn toàn khối
cacbonat là khá cao (từ 900 đến 14000C).


III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Nhiên liệu để cung cấp nhiệt cho các lò nung
vôi đầu tiên là gỗ, củi; sau này và hiện nay
người ta thường dùng nhiên liệu là than đá
hoặc than cốc.
Các lò thủ công thường được đắp bằng đất
hoặc xây bằng gạch thường và người ta nung
vôi theo cách gián đoạn từng mẻ một.

III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Lò nung thủ
công có nhược
điểm là dung
tích nhỏ, không
thu hồi được
khí CO2, khi vôi
chín phải đợi
cho vôi nguội
mới dỡ vôi ra.
Sau đó lại lập
lại quá trình
sản xuất như
trước.


III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Trong
công
nghiệp, người
ta sử dụng lò
xây bằng gạch
chịu lửa và sản
xuất theo công
nghệ nung liên
tục. Một lò nung
vôi công nghiệp
thường có cấu
tạo như hình.

III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Minh hoạ lò nung vôi công nghiệp

Lò nung vôi công nghiệp có
nhiều ưu điểm là sản xuất
vôi liên tục và không gây ô
nhiễm không khí. Sau một
thời gian nhất định, người ta
nạp nguyên liệu (đá vôi,
than) vào lò: vôi sống được
lấy ra qua cửa ở đấy lò; Khí
CO2 được thu qua cửa lò
trên của lò và được dùng để
sản xuất muối cacbonat,
nước đá khô.

Khí
thải

t0
C + O2  CO2
t0
CaCO3  CaO + CO2
Không
khí

CaCO3, C

CaO

Vôi sống

Không
khí


III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
Chất lượng của vôi phụ thuộc: chất lượng của
nguyên liệu đá vôi và hiệu quả làm việc của lò.
Vôi sống hợp nước sẽ cho vôi tôi (canxi hydroxit).
Đây là phản ứng tỏa nhiệt mãnh liệt.
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,2 kcal/mol
Canxi hydroxit tan rất ít trong nước (1,65 g trong một
lít nước ở nhiệt độ 200C) và nhiệt độ càng tăng thì
độ tan của nó càng giảm. Do đó canxi hydroxyt
thường được dùng dưới dạng huyền phù (sữa vôi).
Việc sản xuất vôi thường đi đôi với sản xuất bột nhẹ
(CaCO3 phân tán cao) tạo thành do phản ứng giữa
sữa vôi và CO2, một sản phẩm phụ quan trọng.