اکسید کلسیم

آشنایی با اکسید کلسیم

اکسید کلسیم (Quicklime) یک مواد معدنی فراوری شده و پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، کاربردهای زیادی در ساخت‌وساز، صنایع تولید فولاد، تصفیه آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی و بسیاری دیگر کاربردها ایفا می‌کند. این ماده ارزشمند با نام آهک زنده (CaO) شناخته می‌شود و از حرارت‌دهی سنگ‌ آهک (حاوی کربنات کلسیم) به دست می‌آید. در این مقاله، به بررسی جامع و علمی اکسید کلسیم، روش‌های تولید، ویژگی‌ها، کاربردها، تأثیرات زیست‌محیطی، نوآوری‌ها و نکات مهم در خرید و استفاده از آن می‌پردازیم. همچنین در انتها، با ارائه پرسش‌های متداول و منابع معتبر، سعی داریم یک راهنمای کامل و مفید در اختیار مخاطبان قرار دهیم.

جدول ویژگی های فنی و شیمیایی

فرمول شیمیایی اکسید کلسیم	CaO
چگالی	۳٫۳ گرم/سانتی‌متر مکعب
نقطه ذوب	۲۵۷۲ درجه سانتی‌گراد
حلالیت در آب	بسیار کم، واکنش تولید Ca(OH)_2
pH	(در آب) بالای ۱۲ (قلیاییّت بسیار زیاد)
واکنش با اسیدها	واکنش سریع و تولید نمک کلسیم و آب
شکل ظاهری	رنگ سفید تا خاکستری روشن

خرید و استعلام قیمت اکسید کلسیم

برای استعلام قیمت به‌روز و دریافت مشاوره خرید، می‌توانید با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید. ما به عنوان یکی از تأمین‌کنندگان معتبر و با سابقه در حوزه‌ی عرضه‌ی آهک زنده، آماده ارائه مشاوره، اعلام قیمت روز و تأمین محصول با کیفیت بالا هستیم. برای کسب اطلاعات بیشتر و اطلاع از قیمت، همین حالا با ما تماس بگیرید تا کارشناسان ما شما را در انتخاب بهترین محصول و مناسب‌ترین قیمت راهنمایی کنند.

برای خرید اکسید کلسیم با کیفیت، توصیه می‌شود در هنگام خرید، به نکات زیر توجه کنید:

کیفیت و خلوص: حتماً این محصول را از تولید کننده معتبر و با سابقه و خوشنام تهیه نمایید.

ابعاد و بسته‌بندی: بسته به نوع پروژه، اندازه ذرات و نوع بسته‌بندی (کیسه، فله، جامبوبگ) را در نظر بگیرید.

قیمت: قیمت آهک زنده تحت تأثیر کیفیت سنگ‌ آهک خام، هزینه‌های حمل و نقل، هزینه‌های سوخت کوره و نرخ ارز قرار می‌گیرد.

اکسید کلسیم چیست؟

آهک زنده یا اکسید کلسیم (Calcium Oxide) ماده‌ای سفید تا خاکستری روشن با ساختاری بلوری است که از تجزیه حرارتی سنگ‌ آهک که عمدتاً شامل کربنات کلسیم (CaCO_3) می‌باشد، تولید می‌شود. این ماده در دماهای بالا (حدود ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) در کوره‌های آهک‌ پزی سنتی یا صنعتی به دست می‌آید. محصول حاصل از این فرآیند، اکسید کلسیم یا همان آهک زنده است که با دارا بودن خاصیت قلیایی بالا، در واکنش با آب، تبدیل به آهک هیدراته یا هیدروکسید کلسیم (Ca(OH)_2) می‌شود. اکسید کلسیم یا کلسیم اکساید Calcium Oxide که به اختصار دارای فرمول ساختاری CaO می باشد ، حالت خالص آهک است. با توجه به اینکه در طبیعت اهک به صورت کاملا خالص یافت نمی شود ، باید آهک استخراج شده از معادن را در کوره های خاصی تحت حرارت بسیار شدید قرار داد تا کلیه ناخالصی های آن تجزیه شده و جداسازی شود به همین دلیل آهک خالص را با نام آهک پخته شده نیز می نامند. در نتیجه آهک پخته یا آهک زنده همان اکسید کلسیم می باشد. کلسیم اکسید ماده ای ارزان قیمت ، سفید رنگ و جامدی کلوخه ای شکل می باشد و از نظر شیمیایی کاملا ناپایدار است.

تاریخچه استفاده از اکسید کلسیم

استفاده از آهک به عنوان ماده‌ای ساختمانی و صنعتی در تمدن‌های باستانی نظیر مصر، روم و یونان ریشه‌های عمیقی دارد. یونانیان از اکسید کلسیم برای تولید ملات‌های ساختمانی استفاده می‌کردند، در حالی که رومی‌ها با ترکیب آهک زنده، آب و خاکستر آتشفشانی، بتن‌هایی مقاوم تولید می‌کردند که برخی از سازه‌های آنان تا به امروز باقی مانده‌اند. با گذر زمان و توسعه تمدن بشری، کاربرد آهک زنده گسترش یافته و امروزه در صنایع مدرن نیز از آن به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود.

روش‌های تولید اکسید کلسیم

تولید آهک زنده از طریق حرارت‌دهی سنگ‌ آهک در کوره‌های مخصوص انجام می‌شود. این فرایند شامل چند مرحله اصلی است:

۱- تهیه و خردایش سنگ‌ آهک

سنگ‌ آهک که عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده است، از معادن استخراج و سپس به اندازه ذرات مناسب برای ورود به کوره خرد می‌شود.

۲- پخت سنگ در کوره

قطعات خرد شده سنگ‌ آهک در دماهای بین ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد در کوره‌های آهک‌ پزی حرارت داده می‌شوند. این حرارت باعث تجزیه کربنات کلسیم به اکسید کلسیم (آهک زنده) و دی‌اکسید کربن (CO_2) می‌شود.

۳- خنک‌سازی و بسته‌بندی

پس از اتمام فرآیند کلسیناسیون ، اکسید کلسیم که حالا با نام آهک پخته شده هم شناخته می شود، خنک شده و سپس جهت استفاده در صنایع مختلف بسته‌بندی و انبار می‌شود. بسته‌بندی معمولاً در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت یا سیلوهای فلزی انجام می‌گیرد زیرا اگر آهک پخته شده با آب ترکیب شود، تغییر ماهیت داده و به آهک هیدراته یا هیدروکسید کلسیم تبدیل خواهد شد.

بطور خلاصه برای تولید اکسید کلسیم باید از روش تجزیه حرارتی سنگ آهکی یا سنگ کربنات کلسیم استفاده نمود. برای این منظور باید کانی های استخراج شده از معدن به صورت سنگ و یا کوبیده شده در کوره آهک پزی قرار گرفته و در دمایی بیش از ۱۵۱۷ درجه فارنهایت در معرض حرارت قرار گیرد. هر چه مدت زمان پخت بیشتر باشد ، آهک زنده تولید شده دارای کیفیت بهتری خواهد بود. این فرایند با نام کلسینه کردن یا آهک پزی مشهور است و به منظور آزاد سازی مولکول های گاز کربنیک از سنگ کربنات کلسیم انجام می شود و معادله آن به صورت زیر است:

CaCO₃ → CaO + CO₂

اکسید کلسیم ماده ای کاملا ناپایدار است و در صورتی که مدت زمانی طولانی در معرض هوا قرار گیرد ، با جذب گاز دی اکسید کربن موجود در هوا ، دوباره تبدیل به کربنات کلسیم می شود. این فرایند با نام “چرخه آهک” شناخته می شود. اکسید کلسیم ماده ای بسیار پر کاربرد بوده و سالیانه در سطح جهانی در حدود ۲۸۳ میلیون تن از آن تولید می شود که کشورهای چین و آمریکا بزرگ ترین تولید کنندگان آن هستند. کشور ما نیز دارای معادن بسیار زیاد آهک و کربنات کلسیم بوده و حجم زیادی اکسید کلسیم یا همان آهک زنده در ایران به تولید می رسد.

تفاوت آهک زنده با آهک هیدراته و کربنات کلسیم چیست؟

آهک زنده (CaO) یا اکسید کلسیم: حاصل حرارت‌دهی سنگ‌ آهک و خروج CO_2 از ساختار آن است. ماده‌ای بسیار قلیایی، واکنش‌پذیر و پایه اصلی برای تولید آهک هیدراته می باشد.

آهک هیدراته (Ca(OH)_2) یا هیدروکسید کلسیم: زمانی که اکسید کلسیم با آب ترکیب شود، هیدروکسید کلسیم تشکیل می‌شود. این محصول نسبت به آهک زنده ثبات بیشتری دارد و کنترل قلیاییّت آن راحت‌تر است.

همان طور که گفته شد ، اکسید کلسیم ترکیبی بسیار ناپایدار بوده و چنانچه با آب تماس پیدا کند ، آن را جذب نموده و اصطلاحا شکفته یا هیدراته می شود. جذب آب سبب می شود تا کلسیم اکسید اقدام به جذب یون هیدروکسید نموده و تبدیل به هیدروکسید کلسیم یا همان آهک هیدراته شود. هیدروکسید کلسیم حالت پودری آهک بوده و ماده پایداری است به صورتی که قادر به جذب رطوبت یا گاز کربنیک محیط نیست.

کربنات کلسیم (CaCO_3): ماده خام اولیه بوده و یک ترکیب معدنی پایدار که به طور طبیعی در سنگ‌ آهک، گچ و سنگ مرمر یافت می‌شود و از تجزیه حرارتی آن، آهک زنده به دست می‌آید.

کاربرد اکسید کلسیم

صنایع فولاد سازی: آهک زنده برای تصفیه و خالص‌سازی آهن مذاب و حذف ناخالصی‌ها در فرآیند تولید فولاد کاربرد دارد.

صنایع سیمان و بتن: اکسید کلسیم در تهیه کلینکر سیمان و همچنین بهبود خواص مکانیکی بتن و ملات‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند.

تصفیه آب و فاضلاب: آهک زنده برای تنظیم pH و حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع شیمیایی: تولید کربنات سدیم ، کلسیم کلراید، و بسیاری از واکنش‌های شیمیایی دیگر با حضور کلسیم اکسید انجام می‌شود.

صنایع کاغذ و خمیرکاغذ: در فرآیندهای سفیدکنندگی و همچنین در بازیابی شیمیایی خمیرکاغذ، آهک زنده به کار می‌رود.

تثبیت خاک و زمین: افزودن کلسیم اکسید به خاک، برای تثبیت و افزایش مقاومت لایه‌های زیرزمینی در ساخت جاده‌ها و راه‌ها کاربرد دارد.

تأثیرات زیست‌محیطی: استفاده از آهک زنده در تصفیه آب و فاضلاب به کاهش آلایندگی و بهبود کیفیت محیط زیست کمک می‌کند.

مزایا و معایب استفاده از آهک زنده

مزایا:

• افزایش مقاومت و دوام سازه‌های عمرانی
• کمک به کاهش آلاینده‌های زیست محیطی در فرآیندهای صنعتی
• تنظیم pH و بهبود کیفیت آب و فاضلاب
• قیمت نسبتاً مناسب و فراوانی منابع کربنات کلسیم در طبیعت

معایب:

• واکنش‌پذیری بالا و نیاز به رعایت نکات ایمنی در حمل و نقل
• نیاز به کنترل شرایط نگهداری برای جلوگیری از هیدراته شدن ناخواسته
• تولید گرد و غبار و نیاز به استفاده از تجهیزات ایمنی

نحوه بسته‌بندی، نگهداری و حمل و نقل اکسید کلسیم

اکسید کلسیم به دلیل واکنش‌پذیری بالا، باید به دور از رطوبت و آب نگهداری شود. متداول‌ترین روش نگهداری آن در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت یا سیلوهای فلزی است. حمل و نقل آن نیز باید با دقت انجام شود تا در معرض آب و رطوبت قرار نگیرد. استفاده از ماسک، عینک ایمنی و دستکش در هنگام جابه‌جایی و کار با اکسید کلسیم توصیه می‌شود. همچنین، استفاده از تجهیزات حفاظتی مناسب برای جلوگیری از آسیب‌های پوستی و تنفسی ضروری است.

آشنایی با استانداردها و مشخصات فنی

استانداردهای ملی و بین‌المللی متعددی برای کیفیت اکسید کلسیم تعریف شده‌اند. در ایران، استاندارد ملی ISIRI و در سطح بین‌المللی استانداردهایی مانند ASTM و EN برای کنترل کیفیت آهک زنده به کار می‌روند. این استانداردها، پارامترهایی همچون درصد خلوص، رطوبت، اندازه ذرات و میزان ناخالصی‌ها را مشخص می‌کنند. رعایت این استانداردها تضمین‌کننده کیفیت محصول و مطابقت آن با نیازهای صنعتی است.

تأثیر کیفیت اکسید کلسیم بر پروژه‌های عمرانی و صنعتی

کیفیت آهک زنده تأثیر بسزایی بر نتیجه نهایی پروژه‌های صنعتی و عمرانی دارد. اکسید کلسیم با خلوص بالا و ویژگی‌های کنترل‌شده می‌تواند سبب افزایش دوام سازه‌ها، کاهش هزینه‌های نگهداری و تضمین کیفیت محصولات نهایی شود. از این رو، انتخاب تأمین‌کننده معتبر و رعایت استانداردهای کیفیت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. همچنین، استفاده از آهک زنده با کیفیت پایین می‌تواند منجر به مشکلاتی در فرآیندهای صنعتی و کاهش کارایی سازه‌ها شود.

این مقاله با تکیه بر تجربه چندین ساله ما در عرضه تولید و فروش آهک زنده و سایر فراورده های آهکی، گردآوری و تنظیم شده است. جهت دریافت مشاوره تخصصی‌تر، سفارش خرید و اطلاع از آخرین قیمت اکسید کلسیم، با ما تماس بگیرید.

سوالات متداول