石灰石矿产资源基本知识

石灰石矿产资源基本知识

石灰石主要成分碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石是大量用于建筑材料、工业的原料。石灰石可以直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成为熟石灰，熟石灰主要成分是

Ca(OH)2，可以称之为氢氧化钙，熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。(区别:石灰石为混合物;碳酸钙为化合物)

物理性质

碳酸钙是一种化合物，化学式是CaCO3。CAS号471-34-1。它是地球上常见物质，可于岩石内找到。动物背壳和蜗牛壳的主要成份。它以方解石和文石两种矿物存在于自然界。方解石属三方晶系，六角形晶体，纯净的方解石无色透明，一般为白色，含有56%CaO，44%CO，密度为2.715g/cm，莫氏块状碳酸钙硬度为3，性质较脆。文石属于斜方品系，菱形晶体，呈灰色或白色，密度为2.94g/cm，莫氏硬度为3.5-4，性质致密。石灰石的物理性质中方解石的结晶大小是十分重要的。致密石灰石呈现出低气孔率的细粒晶体组织结构具有很高的强度。石灰石的密度约为

2.65~2.80g/cm，白云石质石灰石为2.70-2.90g/cm，白云石为2.85-2.95g/cm。体积密度取决于气孔率。

石灰石的热膨胀:有资料显示，石灰石在800℃以下的范围内，微晶体石灰石的平均热膨胀系数为(4.5~5.0)*10^(-6)/℃，而粗晶体则增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加热实验在石灰生产中有很重要的愈义。在石灰石的分解点以下的800℃时石灰石结晶体内产生膨胀，在高度结晶化的石灰石中会形成裂纹，而那些晶体更大的通过加热会由破裂而成粉末，对于结晶发育很好、含有许多致密方解石的石灰石粉化较严重。

化学性质

石灰石的主要成分碳酸钙，最主要的化学性质就是在较高温度下分解成氧化钙和二氧化碳，此外还有以下一些化学性质。

l)抗化学性

除酸以外，许多侵蚀性物质都不能侵蚀或只能缓慢侵蚀石灰石。

2)抗酸的性状

石灰石与所有的强酸都发生反应，生成钙盐和放出二氧化碳，反应速度取决于石灰石所含杂质及它们的晶休大小。杂质含量越高、晶体越大，反应速度越小。白云石的反应速度慢于石灰石。白云石、石灰石的判定方法:用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，

滴在石灰石上则剧烈地产生无味气泡，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。

3)抗各种气体的性状

氯和氯化氢在干澡状态和常温下与CaCO3，的反应极慢，直到600℃以后才开始加快，生成CaCl2;二氧化硫在常温下无论是气态还是液态对CaCO3都没有显著作用;而二氧化氮(NO2)在15℃时就与CaCO3反应生成Ca(NO3)2、NO和CO2。

成分

含量:二氧化硅0.07-1%、三氧化二铝0.02-1%、三氧化二铁0.03-1%、氧化钙48-55.22%、氧化镁0.08-1%。

石灰石块状/粉状:烧失量40.79%，硅4.62%，铝1.21%，铁0.52%，钙50.16%，镁1.10%。

白云石粉/块:硅0.19%，铝0.15%，铁0.17%，钙32.1%，镁21.19%。

应用

碳酸钙是石灰石的主要组成部分，石灰石是生产玻璃的天然碳酸钙主要原料。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重

要原料。碳酸钙可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱(碳酸钠)等混合，经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦碳在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙，用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰，用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。

单飞粉:用于生产无水氯化钙，是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。

双飞粉:是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。

三飞粉:用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。

四飞粉:用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。

碳酸钙是重要的建筑材料。洁白纯净的碳酸钙岩石叫做汉白玉，可直接用来做装饰性的石柱或工艺品;因含杂质而有美丽花纹的碳酸钙叫做大理石，用来做建筑物外墙和内壁的贴面或铺设地面;质地致密的碳酸钙岩石(石灰石)也可直接用于建房，但石灰石的主要用途是生产水泥。将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离，而制得的成品。

成因

石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是碳酸钙易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。

石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑材料。

石灰岩的主要成分是碳酸钙，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水，可溶解大约50毫克的碳酸钙。

据地质学家在桂林地区调查，发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。别看每年只溶蚀这么一点儿，但是地球发展的历史是极其漫长的。就以最近的地质时期--第四纪来说，大约也有300万年了。即便这样缓慢的溶蚀速度，300万年也可以溶蚀900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高，常见的溶洞的最大高度也只有几十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌，而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩，还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌，形成那样美丽的自然风光。