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鈣常識

發布日期:2018-04-27 作者: 點擊:

  鈣是銀白色的輕金屬,質軟,密度1.54,熔點839℃,沸點1484℃。鈣的化學性質活潑,能與水、酸反應,有氫氣產生。在空氣中其表麵會形成一層氧化物和氮化物薄膜,以防止繼續受到腐蝕。加熱時,幾乎能還原所有的金屬氧化物。

  

  自然界中鈣的分布很廣,資源十分豐富。主要的含鈣礦物有石灰石、白雲石、石膏、螢石、磷灰石、石棉等。成分為CaCO3的礦物,除石灰石外,還白堊、方解石和冰洲石等。我國的石灰石、白雲石、石膏、螢石礦資源非常豐富,分布也比較廣泛。在23個省、自治區中,已有探明石膏儲量的礦產地有169處,其中大型礦79處、中型礦34處、小型礦56處,石膏儲量最多的為山東省,其次為內蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、西藏、安徽、江蘇、四川等省區。我國螢石儲量主要集中在內蒙古、浙江、福建、江西、湖南、廣東、廣西、雲南等八省區,這些省區的螢石礦床(點)數占全國螢石總礦床(點)數的70%,而儲量占全國螢石總儲量的90%。

  

  鈣的製取方法有還原法和電解法。還原法是生產金屬鈣的主要方法,通常用石灰石為原料,經煆燒成氧化鈣,以鋁粉作還原劑,粉碎的氧化鈣與鋁粉按一定比例混合均勻,壓製成塊,在0.01托真空度和1050-1200℃溫度下反應,生成鈣蒸氣和鋁酸鈣,還原出來的鈣蒸氣在750-400℃下結晶。結晶鈣再在氬氣保護下熔融鑄錠,得到致密的鈣錠。還原法生產鈣的回收率一般在60%左右。

  

  電解法分接觸法和液體陰極法。接觸法以石墨為陽極,鐵管為陰極,電解熔融的氯化鈣和氟化鈣的混合物,生成金屬鈣後,將鐵管慢慢提升,鐵管內形成棒狀金屬。接觸法原料消耗大,金屬鈣在電解質中的溶解度高,電流效率低,產品質量差(含氯1%左右)。液體陰極法以石墨為陽極,銅鈣合金為液體陰極,電解熔融的氯化鈣和氯化鉀的混合物,產生的金屬鈣聚集在銅鈣合金中,蒸餾後,鈣在蒸餾罐上部冷凝。

  

  工業鈣經過高真空蒸餾處理可得到高純度鈣,一般控製蒸餾溫度為780-820℃,蒸餾處理對淨化鈣中氯化物效果較差,可在低於蒸餾溫度時,添加氮化物,使之形成複鹽。通過添加氮化物和真空蒸餾淨化,降低氯、錳、銅、鐵、矽、鋁、鎳等雜質元素的含量,可得到99.9%-99.99%的高純度鈣。

  

  鈣可用作鋼和生鐵熔煉時的脫氧、脫硫和脫磷劑。在鑄鐵中添加少量的鋰鈣合金能增加其流動性,並可顯著提高強度。在有色冶金中,利用鈣去除鋁和錫中的餓和銻。鈣是多種元素的方便而有效的還原劑,它用來製取釷、釩、鋯、鈹、铌、鈾、鉭及其它難熔金屬。鈣用於銅、鎳、特種鋼和青銅的冶煉,它能化合硫、磷、過量碳雜質。已經有鈣分別和矽、鋰、鈉、硼、鋁製成的合金。把鈣加到鉛中能增加鉛的硬度,製造軸承時可用鈣鉛合金。鈣具有化合氧和氮的性能,所以鈣可以用來淨化惰性氣體,還可用作真空無線電設備的去氣劑。此外,在石油工業中,鈣用作脫硫劑和脫碳劑。近些年來,以無機鈣鹽為主要原料製成的鈣塑料廣泛用於建築、包裝和日用品材料。這種材料的化學性能穩定、能耐高溫和低溫,有良好的隔熱性、耐水性、耐溶劑性,還有優越的粘結性,可以像木材一樣進行切削、層壓成型等加工。鈣塑料的另一些優點是燃燒速度慢、煙量少、不易引起火災,也不會造成公害。此外,鈣的化合物在醫藥工業中是製造維生素及其他藥物的原料。


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