کاربرد آهک هیدراته در صنعت

مقدمه

سنگ آهک یک نوع سنگ رسوبی طبیعی می باشد که مقادیر بسیار زیادی کربنات کلسیم در ترکیبات آن وجود دارد. پس از استخراج سنگ های آهک، آن ها توسط تسمه نقاله به کوره های آهک پزی منتقل شده و تبدیل به پودر آهک می شود. آهک سریع در کارخانه های تولید آهک با افزودن آب به آهک هیدراته تبدیل شده و آماده برای استفاده در صنایع مختلف می باشند. در 50 سال گذشته علیرغم برخی کاهش های قابل توجه در دوران بد اقتصادی و برخی تغییرات عمده در بازار، شاهد رشد فوق العاده ای در تولید آهک بوده ایم. تغییر فناوری، اقتصاد و مقررات زیست محیطی نقش مهمی در برخی از بازارهای آهک ایفا کرده است. صنعت فولاد بهترین نمونه است که در آن تغییر در تکنولوژی (جایگزینی کوره های باز با کوره های اکسیژن اولیه) منجر به تغییر چشمگیر در مقدار و نوع آهک مورد استفاده شده است. در میان انواع نمونه های آهک موجود در بازار، موارد استفاده از آهک هیدراته در صنایع مختلف رشد چشمگیری داشته است. در این مقاله ما قصد داریم در ارتباط با مشخصات فنی آهک هیدراته و کاربرد آن ها در صنایع مختلف توضیح دهیم، لطفا تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

مشخصات فنی آهک هیدراته

به طور کلی می توان گفت اصطلاح “آهک” در درجه اول به شش ماده شیمیایی تولید شده توسط فرآیند کلسینه کردن و هیدراتاسیون تبدیل می شود از جمله:

• آهک زنده CaO
• آهک زنده دولومیتی CaO + MgO
• دولومیت سوخته مرده MgO
• آهک هیدراته Ca(OH)2
• هیدرات دولومیتی Ca(OH)2 + MgO نوع N
• هیدرات دولومیتی Ca(OH)2 + Mg(OH)2 نوع S

آهک هیدراته یا هیدورکسید کلسیم به عنوان یک ماده شیمیایی، کاربردهای بسیار زیادی دارند. رنگ اغلب پودرهای آهک هیدراته به رنگ شیری می باشد. در خط تولید آهک صنعتی با استفاده از کوره های دوار مناسب، آهک های هیدراته را به صورت دانه های کاملا یکدست و میزان ناخالصی بسیار کم تولید می کنند.

خصوصیات شیمیایی
Ca(OH)2	Min 90 – %Max 96 %
Mgo	0.9 %
SiO2	0.38 %
SO3	0.3 %
CaO	74.5 %
Fe2O3	0.74 %
SrO	1.6 %
Loi	21.15 %
Humidity	Max 0.7 %

کاربرد آهک هیدراته در صنعت

با توجه به مشخصات فنی آهک هیدراته از آن ها می توان در کاربردهای متالورژی، پالایشگاه قند، تصفیه آب، تولید سفید کننده، تولید نمک، تصفیه فاضلاب، تولید کود، ملات آهک، راهسازی و سایر موارد دیگر از آن ها استفاده کرد.

• تولید فولاد

در صنعت فولاد برای حذف ناخالصی ها و تولید محصولات با کیفیت بسیار بالا، از آهک های هیدراته استفاده می شود. صفحات فولادی قبل از ورود به بازار اغلب توسط آهک های هیدراته پوشانده می شوند تا در گذر زمان و در صورت تماس با اکسیژن دچار خوردگی نشوند.

• ساخت مواد شیمیایی

انواع مواد شیمیایی با آهک هیدراته به عنوان یک جزء اساسی شامل برمید، فلوراید، منیزیم، لاکتات، نیترات، اولئات و استئارات تولید می شوند. بسیاری از نمک های کلسیم آلی و معدنی مانند کاربید کلسیم، هیپوکلریت کلسیم، استات کلسیم منیزیم و فسفات کلسیم تولید خود را با آهک هیدراته آغاز می کنند. آهک هیدراته نیز در تصفیه اسید سیتریک نقش دارند.

• تصفیه گاز دودکش

آهک های هیدراته نقش بسیار مهمی در از بین بردن گازهای احتراقی در کارخانه های تولید کننده سیمان ایفا می کنند.

• ساخت و ساز

مشخصات فنی آهک هیدراته باعث شده است تا از آن ها به وفور در پروژه های ساختمانی همراه با گچ استفاده شود. با کمک آهک می توان حجم ملات را ثابت نگه داشت، این امر باعث افزایش ماندگاری ملات پس از خشک شدن می شود. با استفاده از آهک های هیدراته می توانید پی ریزی های بسیار مناسبی را ایجاد کنید.

• تثبیت خاک

در بیشتر موارد برای ثابت ماندن خاک و بهبود کیفیت خاک، از پودرهای آهک هیدراته استفاده می شود.

• تولید گاز آمونیاک

برای ساخت کربنات سدیم از فرآیند آمونیاک-سودا استفاده می شود؛ این فرآیند، کلرید آمونیوم را به دست می آورد. از سوی دیگر، اگر سولفات آمونیوم با محلول های کلرید سدیم واکنش داده شود، کلرید آمونیوم به دست می آید. اگر هر یک از این دو فرآیند شامل مرحله بعدی مخلوط کردن آن ها با آهک خرد شده باشد، محصول نهایی به دست آمده گاز آمونیاک است. اساسا مخلوط کلرید آمونیوم (تهیه شده به روش های مختلف) با آهک خشک شده، می تواند در تولید گاز آمونیاک بسیار مفید باشد.

• تولید دی کلسیم فسفات

در فرآیند خنثی سازی با اسید فسفریک از هیدروکسید کلسیم یا آهک هیدراته استفاده می شود. در این واکنش، دی هیدرات به عنوان یک جامد رسوب می کند، در حالی که در دمای 60 درجه سانتی گراد رسوب بی آب مشاهده می شود تا در نهایت دی کلسیم فسفات تولید شود. این محصول نهایی کاربردهای بسیار متنوعی در صنعت خمیر دندان، پولیش کاری و غیره دارد.

• ساخت صابون کلسیم برای غذای دام

آهک خشک شده که به عنوان منبع عالی کلسیم برای گاوها و سایر حیوانات به عنوان مکمل غذایی مورد استفاده قرار می گیرد، یک جزء شیمیایی ضروری برای ساخت نوع خاصی از صابون است. آهک آب شده با روغن ها و چربی های طبیعی در فرآیند صابون سازی استفاده می شود. آهک در شرایط فشار پایین تر اعمال می شوند. بدون شستشوی بعدی یا فرآیند تغلیظ، کلسیم به راحتی با اسید چرب رقیق می شود. صابون های کلسیمی به عنوان یک منبع غنی از کلسیم برای حیوانات عمل می کند و به افزایش وزن و بهبود تولید شیر آن ها کمک می کند. به همین دلیل است که صنعت مکمل های خوراک با تامین کنندگان آهک هیدراته در برخی از کشورها برای تولید صابون های کلسیمی مناسب برای گاوها و حیوانات خانگی که متناسب با هر یک از نیازهای فیزیولوژیکی آن ها باشد، همکاری می کنند.

جمع بندی نهایی

با توجه به مشخصات فنی که آهک هیدراته دارند، امروزه از این نوع محصول در صنایع مختلفی استفاده می شود. آهک در محیط زیست، متالورژی، ساخت و ساز، کاربردهای شیمیایی، صنعتی و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود. سریع ترین رشد استفاده از آهک در کاربردهای زیست محیطی است، جایی که آهک برای مطابقت با مقررات هوا، آب آشامیدنی، فاضلاب و مواد زائد جامد استفاده می شود. در میان انواع صنایع از آهک در صنایع فولاد برای از بین بردن ناخالصی ها استفاده می شوند. از پودرهای آهک همچنین برای تولید فلزات، در ساختمان سازی، برای تثبیت خاک برای جاده ها و سایر موارد دیگر نیز کاربرد دارند. در پروژه های ساختمانی از آهک به عنوان یک عنصر کلیدی در ملات و گچ استفاده می شود. از دیگر کاربردهای شیمیایی و صنعتی آهک می توان به تولید مواد شیمیایی و تولید کربنات کلسیم رسوبی اشاره کرد.