氯化钙是一种重要的化工原料,广泛用于冶金、建筑、化肥、食品等领域。它的生产技术主要包括天然矿石提取、工业生产和实验室合成等多种方法。本文将详细介绍氯化钙的工业生产技术。
一、天然矿石提取
氯化钙的天然矿石主要有方解石(CaCO3)和菱镁矿(CaMg(CO3)2)等。提取氯化钙的**步是将这些矿石破碎,然后通过化学反应转化为氯化钙。具体步骤如下:
矿石破碎:将天然矿石经过颚式破碎机、锤式破碎机等设备进行破碎,使其达到适合反应的粒度。
碳化反应:将破碎后的矿石与焦炭(碳源)一起放入高温炉中进行碳化反应,生成氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。
CaCO3+C→CaO+CO2
氯化反应:将生成的氧化钙与氯气反应,生成氯化钙。
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
这种方法提取的氯化钙纯度较高,但受制于矿石资源,产量有限,成本较高。
二、工业生产
工业生产氯化钙主要通过氯化亚铁(FeCl2)的水热法或氢氧化钙(Ca(OH)2)与盐酸(HCl)反应法来实现。以下是这两种主要方法的详细介绍:
氯化亚铁水热法
a. 制备氯化亚铁溶液:将铁粉与盐酸反应,生成氯化亚铁溶液。
Fe+2HCl→FeCl2+H2
b. 与氧化钙反应:将氯化亚铁溶液与氧化钙悬浮液混合,并在高温高压下反应,生成氯化钙。
FeCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Fe(OH)2
c. 沉淀分离:将生成的氯化钙沉淀出来,经过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氯化钙产品。
氢氧化钙与盐酸反应法
a. 制备氢氧化钙悬浮液:将氢氧化钙悬浮于水中,得到氢氧化钙悬浮液。
b. 与盐酸反应:将氢氧化钙悬浮液与盐酸反应,生成氯化钙。
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
c. 沉淀分离:将生成的氯化钙沉淀出来,经过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氯化钙产品。
以上两种工业生产方法可以实现规模化生产,产量大、成本低、纯度高,是目前氯化钙主要的生产技术。
在现代化工生产中,氯化钙被广泛应用于防冻剂、干燥剂、融雪剂等领域。随着科技的进步,氯化钙的生产技术也在不断创新和提高,使其在各个领域发挥更为重要的作用。