一文读懂高纯度氢氧化钙的生产标准和用途

引言

高纯度氢氧化钙（Ca(OH)₂），俗称消石灰或熟石灰，是一种重要的无机化合物，因其独特的化学性质和广泛的应用领域而备受关注。高纯度氢氧化钙因其高纯度、低杂质的特点，在多个行业中具有不可替代的作用。本文将详细探讨高纯度氢氧化钙的特性及其在不同领域的应用。

一、高纯度氢氧化钙的特性

1.1 化学性质

高纯度氢氧化钙是一种强碱，具有以下主要化学性质：

碱性: 氢氧化钙在水中的溶解度较低，但溶解后形成的氢氧化钙溶液呈强碱性，pH值约为12-13。

中和反应: 氢氧化钙能与酸发生中和反应，生成相应的盐和水。例如，与盐酸反应生成氯化钙和水：Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O

与二氧化碳反应: 氢氧化钙能与二氧化碳反应，生成碳酸钙和水：

Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O

这一特性使其在烟气脱硫和建筑材料中具有重要应用。

1.2 物理性质

外观: 高纯度氢氧化钙通常为白色粉末或颗粒状固体。

密度: 约为2.24 g/cm³。

熔点: 约为580°C（分解）。

溶解性: 在水中微溶，溶解度随温度升高而降低。在常温下，100 g水中约可溶解0.2 g氢氧化钙。

1.3 纯度与杂质

高纯度氢氧化钙的纯度通常要求≥96%，高纯度产品可达98%以上。其主要杂质包括：

碳酸钙（CaCO₃）: ≤1.5%

氯化物（Cl⁻）: ≤0.05%

硫化物（以SO₄²⁻计）: ≤0.5%

铁（Fe）: ≤0.05%

重金属（以Pb计）: ≤0.001%

水分: ≤1%

二、高纯度氢氧化钙的应用

2.1 环保领域

2.1.1 废水处理

高纯度氢氧化钙在废水处理中主要用作中和剂和絮凝剂：

中和酸性废水: 通过调节废水的pH值，使其达到排放标准。

去除重金属离子: 氢氧化钙可以与废水中的重金属离子（如铜、锌、铅等）发生反应，生成难溶性的氢氧化物沉淀，从而去除重金属。

絮凝作用: 氢氧化钙在水解过程中形成的氢氧化钙胶体具有絮凝作用，可以吸附水中的悬浮物和胶体颗粒，促进沉淀。

2.1.2 烟气脱硫

在烟气脱硫（FGD）过程中，高纯度氢氧化钙作为吸收剂，可以有效去除烟气中的二氧化硫（SO₂）和酸性气体：

化学反应: 氢氧化钙与SO₂反应生成亚硫酸钙（CaSO₃），进一步氧化生成硫酸钙（CaSO₄）。

Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O

CaSO3+O2→2CaSO4

2.2 食品工业

2.2.1 食品添加剂

高纯度氢氧化钙作为食品添加剂（E526），主要用于：

调节pH值: 在食品加工过程中，用于调节和控制食品的酸碱度。

稳定剂和凝固剂: 在豆腐制作过程中，氢氧化钙作为凝固剂使用，使豆浆凝固成豆腐。

食品保鲜: 氢氧化钙可以抑制某些微生物的生长，延长食品的保质期。

2.2.2 饮用水处理

在饮用水处理中，氢氧化钙用于：

调节pH值: 将酸性水调节到中性或弱碱性。

去除重金属和氟化物: 氢氧化钙可以与水中的重金属离子和氟化物发生反应，生成难溶性的沉淀物，从而去除这些有害物质。

2.3 医药领域

2.3.1 药物合成

高纯度氢氧化钙在药物合成中用作中和剂和沉淀剂：

中和反应: 用于调节反应体系的pH值。

沉淀反应: 用于沉淀某些药物成分。

2.3.2 牙科材料

在牙科领域，氢氧化钙用于：

根管治疗: 氢氧化钙糊剂用于根管消毒和牙髓保存，具有抗菌作用。

牙髓保存: 氢氧化钙可以促进牙髓组织的矿化，形成牙本质桥。

2.4 建筑领域

2.4.1 水泥和砂浆

高纯度氢氧化钙作为水泥和砂浆的原料，用于：

提高强度: 氢氧化钙可以与水泥中的硅酸盐反应，生成水化硅酸钙，提高水泥的强度和耐久性。

调节凝结时间: 氢氧化钙可以调节水泥的凝结时间，改善施工性能。

2.4.2 涂料和腻子

在建筑涂料和腻子中，氢氧化钙作为填充剂和增稠剂使用：

提高附着力: 氢氧化钙可以提高涂料和腻子对基材的附着力。

改善流平性: 氢氧化钙可以改善涂料和腻子的流平性，使其更容易施工。

2.5 其他应用

2.5.1 造纸工业

高纯度氢氧化钙在造纸工业中用于：

漂白剂: 氢氧化钙可以与纸浆中的木质素发生反应，去除木质素，提高纸张的白度。

pH调节剂: 调节纸浆的pH值，改善纸张的强度和耐久性。

2.5.2 皮革工业

在皮革鞣制过程中，氢氧化钙用于：

调节pH值: 将酸性皮革调节到合适的pH值。

去除毛发: 氢氧化钙可以软化毛发，使其更容易去除。