石灰石 (主要成分為碳酸鈣，CaCO₃) 是一種分布廣泛、儲(chǔ)量豐富的沉積巖，素有“工業(yè)糧食”之稱，因其化學(xué)性質(zhì)活躍、加工成本低，其應(yīng)用貫穿現(xiàn)代社會(huì)的多個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)。隨著技術(shù)進(jìn)步，其在環(huán)保、新材料等領(lǐng)域的潛力持續(xù)擴(kuò)展，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

建筑材料

• 水泥生產(chǎn)：石灰石是水泥的核心原料（占原料約80%)，與黏土等混合煅燒后生成硅酸鈣，經(jīng)研磨制成水泥，用于建筑、道路等基礎(chǔ)建設(shè)。
• 建筑骨料：破碎后的石灰石直接用作混凝土骨料或鋪路碎石，具有成本低、抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
• 石灰制品：
  • 生石灰 (CaO)：石灰石高溫煅燒 (900~1200℃) 生成，用于干燥劑、土壤改良等。
  • 熟石灰 (Ca(OH)₂)：生石灰加水消化制成，用于建筑涂料 (如石灰砂漿)、墻體砌筑、消毒劑等。

冶金工業(yè)

• 煉鋼熔劑：石灰石在煉鋼中作為助熔劑，與硅、硫、磷等雜質(zhì)反應(yīng)生成爐渣，降低金屬熔點(diǎn)并凈化鋼水，提高鋼材質(zhì)量。
• 鐵礦石燒結(jié)：在煉鐵前，石灰石與鐵礦粉混合燒結(jié)，改善爐料透氣性和還原性。

化工工業(yè)

• 碳酸鈣系列產(chǎn)品：
  • 輕質(zhì)碳酸鈣 (沉淀碳酸鈣)：通過化學(xué)法 (碳化法) 制備，用作塑料、橡膠、涂料、造紙的填料，提升產(chǎn)品強(qiáng)度與白度。
  • 重質(zhì)碳酸鈣：機(jī)械粉碎后的天然石灰石粉，廣泛用于建材、飼料、牙膏等。
• 玻璃制造：提供玻璃中的CaO成分，穩(wěn)定玻璃結(jié)構(gòu)并降低熔化溫度。
• 純堿 (Na₂CO₃) 生產(chǎn)：通過石灰石與食鹽 (NaCl) 反應(yīng) (氨堿法) 制取純堿，用于化工、玻璃、洗滌劑行業(yè)。

環(huán)保應(yīng)用

• 煙氣脫硫 (FGD)：石灰石粉漿液用于燃煤電廠、鋼鐵廠的煙氣脫硫，吸收二氧化硫 (SO₂) 生成石膏 (CaSO₄)，減少酸雨污染。
• 水處理：調(diào)節(jié)廢水pH值，沉淀重金屬離子 (如鉛、銅)，或作為凈水劑原料 (如聚合氯化鋁生產(chǎn))。

農(nóng)業(yè)應(yīng)用

• 土壤改良：粉碎后的石灰石 (農(nóng)用石灰) 用于中和酸性土壤，提高pH值，改善作物養(yǎng)分吸收。
• 飼料添加劑：高純度碳酸鈣補(bǔ)充畜禽鈣質(zhì)，促進(jìn)骨骼發(fā)育，提高產(chǎn)蛋率。
• 肥料生產(chǎn)：用于制造鈣鎂磷肥、硝酸鈣肥等。

其他工業(yè)用途

• 造紙工業(yè)：作為填料和涂層材料，提升紙張白度、光滑度及不透明度。
• 塑料與橡膠：超細(xì)碳酸鈣增強(qiáng)材料機(jī)械性能，降低成本。
• 制糖工業(yè)：澄清甘蔗汁或甜菜汁，吸附雜質(zhì)。
• 化妝品：高純度微粉用于粉底、散粉等，增加質(zhì)感。

特性與分類

• 成分：CaCO₃含量通常≥90%，含少量MgCO₃、SiO₂、Fe₂O₃等。
• 分類：
  • 按用途：水泥用、化工用、冶金用、建筑用等。
  • 按結(jié)構(gòu)：致密石灰?guī)r (高硬度)、白堊 (疏松多孔)、大理石 (變質(zhì)巖，裝飾用)。

注意事項(xiàng)

• 煅燒碳排放：石灰石煅燒釋放CO₂，約占全球工業(yè)碳排放的7%，需結(jié)合碳捕集技術(shù)推動(dòng)綠色生產(chǎn)。
• 資源保護(hù)：高品質(zhì)石灰石礦逐漸減少，需優(yōu)化開采與利用效率。
• 雜質(zhì)控制：冶金、食品級應(yīng)用需嚴(yán)格控制重金屬 (如砷、鉛) 含量。