Воздушной или строительной известью называется бессиликатный вяжущий материал на основе оксида и гидроксида кальция. Различают три вида воздушной извести:
-кипелка (негашеная известь) – оксид кальция СаО,
-пушонка (гашеная известь) – гидроксид кальция Са(ОН)2,
-известковое тесто, получаемое гашением пушонки избытком воды, состава Са(ОН)2 *n Н2О.
Помимо строительства кипелка и пушонка используются в производстве хлорной извести, для умягчения воды и очистки продукции в сахарном производстве.
Сырьем для производства воздушной извести служат кальциево-магниевые карбонатные породы: мел, известняк, доломит. Технологический процесс производства извести состоит из операций обжига сырья, гашения продукта обжига (кипелка) и утилизации выделяющегося при обжиге оксида углерода.
1. Обжиг карбонатного сырья представляет обратимый гетерогенный эндотермический процесс термической диссоциации карбоната кальция, описываемый уравнением:
СаСО3 ↔ СаО +СО2 +∆H
Для обжига карбонатного сырья используют печи различной конструкции: шахтные, в которых сырье смешивается с твердым топливом, вращающиеся трубчатые, циклонно-вихревые и кипящего слоя. Производительность печей различна. Максимальной производительностью обладают трубчатые (1000т/сутки) и шахтные (600 т/сутки).
2. Гашение кипелки представляет гетерогенный экзотермический процесс
СаО + n Н2О =Са(ОН)2*(n-1)*Н2О –ΔH
В зависимости от соотношения оксида кальция и воды могут быть получены два продукта гашения:
при n =1 –гидроксид кальция (пушонка),
при n >1 –известковое тесто.
3. Утилизация оксида углерода (4) в производстве воздушной извести экономически целесообразно, потому что газ обжиговых печей содержит до 30% оксида углерода, что при значительном объеме производства воздушной извести позволяет получить значительное количество ценного побочного продукта. Для этой цели обжиговый газ после очистки обрабатывают раствором карбоната калия, поглощающим оксид углерода
СО2 + К2СО3 +Н2О = 2КНСО3
Образовавшийся гидрокарбонат разлагают нагреванием до 800С
2КНСО3 = К2СО3 + СО2 +Н2О
Выделившийся оксид углерода сушат и используют в газообразном, жидком и твердом состоянии.