脉石2
光电选石灰岩 脉石1 矿泥 矿 精矿
+ 原矿 手选 洗矿 破碎 - 磨矿
石灰岩精图2 品位较低、矿干燥石性的 石灰岩综合利 用技术方法及 工艺流程 质差异大浓缩浮选分级矿 2. 2. 开发生产 实例 （1） （1） 石灰
石灰岩煅烧至温度1000~1300?C时，可将CaCO3中的CO2排出，制成生脉石2 石灰。生石灰为白色固体，耐火难溶，遇水放热 吸水生成熟石灰，石灰水泡和溶液呈碱性，易与空气中CO2反应生成CaCO3沉淀。商业上分为高钙石灰（CaO≥90%），钙质石灰（CaO≥85%），镁钙石灰（MgO≥10%）和高镁石灰（MgO≥25%）四类。冶金石灰质量标（ZBQ27001-85）见表13。
表13 冶金石灰质量标准（ZBQ27001-85） 指标 类别 CaO 品级 化 学 成 份， % CaO+MgO 不小于 普通冶金石灰 高镁冶金石灰 特级品 一级品 二级品 三级品 四级品 MgO SiO2 P S 物 理 性 能 生烧率+活性度4N HCl，过烧率 40?1?C10min，ml 不大于 不小于 不大于 92 90 85 80 80 - - - - - - - - - - 93 91 86 81 80 5 5 5 5 5 12 12 12 12 12 1.5 2.5 3.5 5.0 6.0 1.5 2.5 3.5 5.0 6.0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.04 0.01 0.02 0.03 0.04 0.04 0.025 0.10 0.15 0.20 0.20 0.025 0.10 0.15 0.20 0.20 5 12 15 20 20 5 12 15 20 20 360 250 200 160 160 360 250 200 160 160 特级品 一级品 二级品 三级品 四级品
（2） （2） 氢氧化钙（消石灰、熟石灰） a.分子式：Ca（OH）2 b.相对分子质量：74.08
c.性质：细腻的白色粉未。密度 2.24g/cm3。加热至580?C失水成为氧化钙，在空气中吸收CO2而变为碳酸钙。溶于酸、甘油、难溶于水，不溶于醇。
d.用途：用于制药、橡胶、石油工业添加剂和软化水用等。用于石油工业添加在润滑油中，可防止结焦、油泥沉积、中和防腐。
e.主要原料及规格：石灰石（CaCO3）≥98%
f.制法及工艺流程：石灰消化法是将石灰石在煅烧窑煅烧成氧化钙后，以精选、加水消化，再经净化、干燥及过筛，得氢氧化钙产品。其反应式如下：
CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca（OH）2
工艺流程如下，
石灰石、焦炭→焙烧→精选→加水消化→沉淀→分离→干燥→过筛→包装→氢氧化钙
产品质量标准（表14）
表 14 企业标准 指 标 指标名称 优级品 工业级 氢氧化钙Ca（OH）2，%≥铁（Fe），%≤ 盐酸不溶物，%≤ 镁及碱金属（MgO计），%≤ 细度（100目） 外观
（3） （3） 氧化钙 a.分子式：CaO
b.相对分子质量：56.08
c.性质：白色无定形粉未。密度3.25~3.38g/cm3。熔点2580?C。沸点2850?C。在空气中放置，吸收空气中的水和二氧化碳，生成氢氧化钙和碳酸钙。氧化钙与水作用（称为“消化”）生成氢氧化钙并放出热量（生成物呈强碱性）。溶于酸、不溶于醇。
d.用途：氧化钙用于钢铁、农药、医药、非铁金属、肥料、制革、制氢氧化钙，实验室氨气的干燥和醇脱水等。
e.主要原料及规格：盐酸（HCL）35%；碳酸钙（CaCO3）98%。
f.制法及工艺流程：碳酸钙煅烧法是先将碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙，用氨水中和、过滤、加入碳酸氢钠，反应生成碳酸钙沉淀，经脱水、干燥煅烧而得。其反应式如下：
CaCO3+2HCL→CaCl2+ CO2+H2O
CaCl2+2NH4OH→Ca（OH）2+2NH4Cl
Ca（OH）2+NaHCO3→CaCO3+NaOH+ H2O CaCO3→CaO+ CO2 工艺流程如下，
碳酸钙加盐酸→酸解→加氨水中和→静置沉淀→过滤→加碳酸氢钠反应→碳酸钙脱水→干燥→煅烧→筛选→包装→氧化钙
产品质量标准表15。
表 15 企业标准 指标名称 氧化钙（Ca O），%≥ 细度（100目） 灼烧失量，%≤
（4） （4） 轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙） a.分子式：CaCO3
b.相对分子质量：100.08
c.性质：白色粉未，无臭无味，密度：方解石型 2.711g/cm3，霞石型2.93g/cm3。溶点（110大气压）1289?C。难溶于水、醇，微溶于含有铵盐或二氧化碳的水溶液，可溶于稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸，同时放出二氧化碳，呈放热反应。
指 标 98 全部通过 5 98 通过 90.0 0.35 0.1 2.0 白色粉未 d.用途：主要用作橡胶、塑料、造纸等行业的填料，也用作涂料、油墨的填料。还用于牙膏、电焊条、有机合成、冶金、玻璃、石棉、油毛毡等生产。还是工业废水的中和剂，胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂。
生产方法及工艺流程见图3。 碳化
消化
煅烧
CO2
石灰石+煤
分离 干燥 粉碎
图3 轻质碳酸钙生产流程
主要反应式：Ca（OH）2+CO2→CaCO3+ H2O 质量标准表15、表16。
表 15 质量标准（GB4794-84 外观：白色粉未） Ⅰ 型 Ⅱ 型 指 标 名 称 一级 二级 一级 二级 碳酸钙（以干基计），%≥ 水份，%≤ 125?m 筛余物，%≤ 45?m 沉降体积，ml/g≥ 盐酸不溶物，%≤ 游离碱（以CaO计），%≤ 铁，%≤ 锰，%≤ 白度，度≥ 98.0 0.30 0.005 0.50 2.8 0.10 0.10 0.10 0.0045 - 97.0 98.0 0.40 0.40 0.005 0.005 0.50 0.50 2.5 2.8 0.20 0.20 0.10 0.10 0.10 0.10 0.008 - - 90.0 97.0 0.40 0.01 0.50 2.5 0.30 0.15 0.10 - -
食品添加剂用（GB1898-80） 指标名称 指标 指标名称 指标 碳酸钙（CaCO3），%≥ 98 重金属（以Pb计），%≤ 0.003 干燥失重，%≤ 1.0 砷， %≤ 0.0004 盐酸不溶物，%≤ 0.10 铁， %≤ 0.04 钡盐（多Ba计），%≤ 0.05 外观 白色极细轻质粉未
生产厂家：四川重庆松山化工厂、贵州安顺玻璃化工厂、云南昆明化工厂、甘肃兰州白银区化工厂、河南焦作化工三厂、河南密县化工厂、湖南衡阳第三化工厂、上海新江化工厂、上海碳酸钙厂、江苏宜兴石灰厂、浙江吴兴菱湖化工厂、安徽安庆化工原料厂、山东张店湖田化工厂、山东淄博罗村化工厂、北京矿石材料厂、河北唐山东矿化工厂和辽宁本溪石灰化工厂等。
（5） （5） 重质碳酸钙（俗称单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉） a.分子式：CaCO3
b.相对分子质量：100.08
c.性质：白色粉未，无臭、无味。露置空气中无变化，密度2.71g/cm3。溶点1339?C。几乎不溶于水，在含有铵盐或三氧化二铁的水中微溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。
d.用途：按粉碎细度的不同，工业上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门。
单飞粉：用于生产无水氯化钙，是重铬酸钠生产的辅助原料，玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。
双飞粉：是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。
三飞粉：用作塑料、涂料及油漆的填料。
四飞粉：用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。 e.主要原料及规格：石灰石（CaCO3）≥90%
f.制法及工艺流程：粉碎法是将含CaCO3在90%以上的石灰经粉碎、分级、分离而制得的产品。工艺流程为：
石灰石→粉碎→分级→旋风分离→重质碳酸钙 产品质量标准表17。
表 17 产品质量标准（企业标准） 指 标 指 标 名 称 单飞 双飞 三飞 四飞 含量（CaCO3），%≥ 三氧化二铁，%≤ 盐酸不溶物，%≤ 细度，目 通过，%≥ 95 0.1 0.5 200 95 95 0.1 0.5 325 99 95 0.1 0.5 325 99.9 95 0.1 0.5 400 99.95 生产厂家 山东青岛化肥厂和上海石粉厂等。 八、开发利用现状及发展趋势
1、开发利用现状、存在问题及解决对策
石灰石用途很广，是国民经济各部门以及人民生活中必不可少的原料。主要用于：（1）在建筑工业中用来生产水泥和烧制石灰；（2）冶金工业用作熔剂；（3）化学工业中用来制碱、漂白粉及肥料等；（4）食品工业中用作澄清剂；（5）农业中用来改良土壤；（6）在塑料工业中用作填料；（7）在涂料工业中广泛用于做各种建筑涂料；（8）在造纸工业中用作碱性填料；（9）在橡胶工业中用作橡胶的基本填料；（10）在环保工业中用作吸附剂。
重质碳酸钙是以天然方解石、石灰石和白垩为原料，以机械粉碎达到一定细度的产品，其生产方法有干法和湿法两种，国外已获得重大进展的湿法磨粉工艺在我国仍是空白；在用石灰石生产轻质碳酸钙的工艺中，在轻钙产品的粒径与晶形控制方面与国外相比还有较大差距。为此，今后必须进一步发展石灰石的深加工工业，拓宽应用领域，加强综合利用，使产品增值，提高经济效益。
2. 2. 发展趋势
石灰石是冶金、建材、化工、轻工、农业等部门的重要工业原料。随着钢铁和水泥工业的发展，对石灰石的需求将进一步增加。目前，我国水泥产量已突破两亿吨，即每年需开采用于水泥制品的石灰石要千亿吨以上。预测到2000年，全国水泥产量将达到3亿吨，这将需要开采更多的石灰石作原料。此外，冶金、化工等方面对石灰石的需求也很大。因此，石灰石工业的生产
发展前景广阔，为了使石灰石产品具有更大的增值效益，开拓石灰石深加工产品也是今后一个发展方向。