石灰消化是通過生石灰（氧化鈣）與水發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)生成熟石灰（氫氧化鈣）的過程，具有強(qiáng)放熱性、產(chǎn)物堿性顯著及顆粒細(xì)化等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、環(huán)保及化工領(lǐng)域。

化學(xué)反應(yīng)與機(jī)理

基本反應(yīng)式

生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)式為：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂+1160kJ/kg

該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，1kg生石灰釋放約1160kJ熱量，且反應(yīng)速度極快，初期放熱量可達(dá)硅酸鹽水泥的9倍

反應(yīng)特性

• 可逆性：常溫下反應(yīng)正向進(jìn)行，但溫度≥547℃時(shí)逆向分解為CaO和H₂O。
• 體積膨脹：塊狀生石灰消化后體積增大1~2.5倍，可能引發(fā)工程事故，但也可利用此特性制備粉狀熟石灰。
• 過火石灰危害：煅燒過度的石灰（過火石灰）消化緩慢，若未充分反應(yīng)即投入使用，后期遇水會繼續(xù)膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。需通過“陳伏”處理（儲存2周以上）消除風(fēng)險(xiǎn)。

工藝流程

人工消解法

• 濕消解法
  步驟：生石灰置于消化池中加水?dāng)嚢?→ 過濾后流入儲灰池 → 表面覆蓋水層陳伏 。
  適用場景：現(xiàn)場制備石灰漿或石灰膏，需控制水溫防止反應(yīng)過熱（避免Ca(OH)₂包裹未反應(yīng)的CaO）。
• 干消解法
  步驟：生石灰分層噴灑加水或插入帶孔水管緩慢注水 → 控制加水量為理論值的60%~80%（防止結(jié)塊）。
  適用場景：生產(chǎn)粉狀消石灰，如拌制石灰土、三合土等。

機(jī)械消解法

• 槽式連續(xù)消化
  工藝 流程：生石灰去雜 → 送入消化機(jī)加水?dāng)嚢?→ 15分鐘完成反應(yīng) → 自動(dòng)排漿除渣。
  優(yōu)勢：機(jī)械化程度高、消化速度快（15分鐘）、灰漿質(zhì)量穩(wěn)定、可連續(xù)生產(chǎn)，對比傳統(tǒng)工藝年節(jié)約成本超26萬元。
• 加壓消解法
  原理：在高壓容器中加速反應(yīng)，利用降壓蒸發(fā)排出多余水分，適用于難消化的石灰。

核心特點(diǎn)與質(zhì)量控制

關(guān)鍵特點(diǎn)

質(zhì)量控制要點(diǎn)

• 原料要求：生石灰純度≥70%、粒度≤2mm（機(jī)械消化）或≤10mm（人工消化），避免雜質(zhì)影響反應(yīng)速率。 
• 工藝參數(shù)：
  灰水比：機(jī)械消化中灰水比1:0.6~0.8，確保充分反應(yīng)且不結(jié)塊。
  溫度控制：槽式連續(xù)消化機(jī)內(nèi)部溫度需穩(wěn)定在80~95℃，以加速反應(yīng)并減少能耗。 
• 陳伏處理：人工消化的石灰漿需在儲灰坑中陳伏≥2周，表面保持2cm水層防止碳化。