Ossido di calcio ad elevata purezza e attività elevata utilizzato nella produzione industriale

Cos'è l'ossido di calcio ad alta attività?

L'ossido di calcio, comunemente noto come calce viva, è un composto inorganico ampiamente utilizzato. Può essere trovato in molti settori tra cui metallurgia, protezione ambientale, ingegneria chimica, materiali da costruzione e altri. Tuttavia, anche per lo stesso ossido di calcio, la sua reattività può variare in modo significativo. Grazie alla sua rapida velocità di reazione e all'elevata efficienza di utilizzo, l'ossido di calcio ad alta attività è diventato il materiale preferito per applicazioni di fascia alta, in netto contrasto con il normale ossido di calcio.

Quindi quale tipo di ossido di calcio può essere chiamato ossido di calcio ad alta attività? Quali sono le sue caratteristiche principali e gli standard di valutazione?

L'ossido di calcio ad alta attività, noto anche come calce viva attiva, presenta il vantaggio più eccezionale rispetto all'ossido di calcio comune: una reattività di idratazione estremamente elevata. A contatto con l'acqua reagisce rapidamente, rilascia una grande quantità di calore e reagisce completamente senza lasciare residui. Questo è il motivo principale del nome 'alta attività'. In poche parole, l'ossido di calcio ordinario è una materia prima di base con 'reazione lenta e basso utilizzo', mentre l'ossido di calcio ad alta attività è un materiale di fascia alta con 'reazione rapida e alto utilizzo'. La differenza tra loro si riflette non solo negli indicatori ma anche nelle differenze essenziali nei processi di produzione e nelle microstrutture.

La reattività all'idratazione è la caratteristica principale dell'ossido di calcio ad alta attività e l'indicatore più semplice da giudicare in loco: si riferisce alla velocità di reazione, all'intensità del rilascio di calore e alla completezza della reazione tra l'ossido di calcio e l'acqua. Nell'industria, l''aumento della temperatura di digestione' e il 'tempo di digestione' sono comunemente utilizzati per la valutazione quantitativa.

Quando l'ossido di calcio ad alta attività viene miscelato con acqua a temperatura ambiente, l'idratazione avviene rapidamente in pochi minuti, accompagnata da un intenso rilascio di calore, da una forte emissione di vapore e da un forte aumento della temperatura della soluzione. È completamente digeribile in breve tempo senza grumi duri residui. Al contrario, l’ossido di calcio a bassa attività reagisce lentamente con un debole rilascio di calore e un lungo tempo di digestione. Potrebbe anche avere un 'nucleo non reagito' e non può reagire completamente.

L'elevata reattività dell'ossido di calcio non è intrinseca; è determinato dal processo di produzione. I principali requisiti di produzione sono 'luce di combustione, riscaldamento rapido e temperatura moderata'. Utilizzando pietra calcarea di elevata purezza come materia prima, viene calcinata a 900–1050 °C con un tempo di mantenimento adeguato per garantire che il carbonato di calcio (CaCO₃) sia completamente decomposto in ossido di calcio (CaO) e anidride carbonica (CO₂), senza una 'combustione eccessiva' causata da temperature eccessivamente elevate o tempi eccessivamente lunghi.

Se la temperatura di calcinazione supera i 1100 °C e la durata è troppo lunga, i cristalli di ossido di calcio cresceranno e la struttura diventerà densa, formando calce troppo bruciata con attività di idratazione fortemente ridotta. Se la temperatura è troppo bassa o il tempo non è sufficiente, il carbonato di calcio non si decompone completamente, lasciando una grande quantità di impurità non reagite, che riducono anche l'attività dell'ossido di calcio. Pertanto, il 'processo di combustione della luce' è la chiave per produrre ossido di calcio ad alta attività.

Caratteristiche principali dell'ossido di calcio ad alta attività

Reazione di idratazione rapida e completa, senza grumi duri residui, tasso di utilizzo della reazione superiore al 95%.

Alto contenuto efficace, basse impurità, reazione chimica stabile, in grado di soddisfare precisi requisiti di produzione di fascia alta.

Struttura sciolta e porosa, buone prestazioni di assorbimento; possono partecipare a reazioni chimiche e assorbire impurità e odori.

A parità di effetto applicativo, il dosaggio è inferiore del 10%–20% rispetto al normale ossido di calcio, riducendo i costi di produzione.

Principali Campi di Applicazione

L'ossido di calcio ad alta attività viene utilizzato principalmente in campi che richiedono elevata velocità di reazione e purezza, diversi dalle applicazioni di base dell'ossido di calcio ordinario:

Metallurgia: Utilizzato per la raffinazione, la desolforazione e la defosforizzazione dell'acciaio fuso. Reagisce rapidamente con le impurità nocive presenti nell'acciaio fuso, migliorando la purezza e riducendo i tempi di fusione.

Tutela dell'ambiente: desolforazione dei fumi, regolazione del pH delle acque reflue, bonifica del suolo. Reazione rapida ed elevata efficienza di trattamento, neutralizzazione rapida delle acque reflue acide e rimozione dell'anidride solforosa dai gas di scarico.

Industria chimica: utilizzata come materia prima per carburo di calcio, idrossido di calcio, polvere decolorante, ecc. La reazione completa migliora la purezza e la resa dei prodotti a valle.

Materiali da costruzione e miglioramento del terreno: utilizzati per la rapida solidificazione della malta da costruzione e la regolazione del pH del terreno, abbreviando il periodo di costruzione e migliorando l'effetto di miglioramento.

Allevamento bestiame: utilizzato per la disinfezione e deodorizzazione negli allevamenti. Il rapido rilascio di calore e la forte alcalinità uccidono rapidamente gli agenti patogeni e decompongono gli odori senza residui nocivi.

Metodo di identificazione rapida in loco (non sono necessari strumenti professionali)

Per i test non di laboratorio, i due semplici metodi seguenti possono valutare rapidamente il livello di attività dell'ossido di calcio, adatto per l'acquisto e l'accettazione in loco:

1. Test di reazione all'idratazione (più accurato):

Prendere circa 50 g di campione di ossido di calcio, aggiungere circa 100 ml di acqua a temperatura ambiente e osservare la reazione.

Se il campione si disintegra rapidamente, emette vapore pesante, rilascia calore intenso, la temperatura della soluzione aumenta bruscamente e in breve tempo si trasforma completamente in una pasta fine senza grumi duri: si tratta di ossido di calcio ad alta attività.

Se la reazione è lenta, il rilascio di calore è debole, rimangono grumi duri per lungo tempo o non si verifica quasi alcuna reazione: si tratta di calce a bassa attività o eccessivamente bruciata.

2. Test di aspetto e sensazione al tatto:

L'ossido di calcio ad alta attività è solitamente una polvere sciolta o particelle fini, di colore bianco, senza grumi duri evidenti. Si sente leggero e fragile quando viene strofinato, senza particelle ruvide.

Se il campione è un blocco denso e duro, di colore scuro, difficile da frantumare a mano o presenta un'evidente struttura lapidea, si tratta di calce eccessivamente bruciata con attività molto bassa.

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