Hrudkové nehašené vápno je meziprodukt. Pokud se používá v hašené formě, zpracovává se nejprve na hydratované vápno (chmýří) nebo na vápennou pastu.

Hlavní operací při získávání těchto typů vápna je hašení. Spočívá v úpravě vápna vodou za účelem přeměny oxidů vápníku a hořčíku na jejich hydráty. Obvykle se během hašení kousky vápna samovolně rozpadnou na jemně rozptýlené částice o velikosti ne větší než 5-20 mikronů. Čím více rozptýlené jsou částice hašeného vápna, tím plastičtější z něj těsto získá a tím cennější stavební vlastnosti má.

Vysoká plasticita (obsah tuku) těsta je dána obsahem nejjemnějších frakcí hydroxidu vápenatého a hořečnatého (0,02-0,5 mikronu).

Hašené vápno by nemělo obsahovat nehašené částice oxidů vápníku a hořčíku, které by při následné hydrataci ve ztvrdlých maltách a betonech mohly negativně ovlivnit jejich kvalitu. Proto je při hašení vápna nutné usilovat o úplnou přeměnu oxidů vápníku a hořčíku na jejich hydráty Ca(OH)2 a Mg(OH)2 a získat produkt s maximální disperzí částic. To vyžaduje výběr racionálních technologických metod.

Hydratované vápno (chmýří). Proces hašení je interakce vápna s vodou: CaO-f-+I2O^Ca(OI)2.

Při hašení vápna se uvolňuje značné množství tepla, které činí 65 kJ na 1 mol nebo 1160 kJ na 1 kg oxidu vápenatého. V tomto případě může teplota hašeného vápna dosáhnout hodnot, při kterých se může vařit nejen voda, ale také vznícení dřeva. Samotný název nehašeného vápna – vápno vařící vápno – je způsoben jeho schopností uvolnit velké množství tepla, což způsobí varu vody.

Hydratační reakce oxidu vápenatého je reverzibilní. Jeho směr závisí na teplotě a parciálním tlaku vodní páry v okolí. Elasticita disociace hydroxidu vápenatého dosahuje atmosférického tlaku při 547 °C. Částečná dehydratace je však možná i při nižších teplotách (300-350 °C) se vznikem sekundárního oxidu vápenatého, který se v budoucnu obvykle zhutňuje a špatně hasí, proto pro rychlé a úplné uhašení vápna přítomnost vody nebo je nutná nasycená vodní pára.

Materiál by se neměl přehřívat, což má za následek i tvorbu hydroxidu vápenatého ve formě zvětšeného kameniva. Čím vyšší je teplota hašení vápna (zejména páry) na hydratované chmýřené vápno, tím větší a pevnější jsou výsledné agregáty hydroxidu vápenatého, které se po smíchání s vodou téměř nemohou dále rozpadat na drobné částice a vytvářet vysoce plastické těsto. Při hašení vápna do těsta je vhodné nastavit teplotu hašení hmoty v rozmezí 60-80°C tak, aby jednak nedocházelo k přehřívání hmoty a jednak proces vzájemného působení vápno s vodou by probíhalo poměrně intenzivně a rychle. Prevence přehřátí, zejména lokálního, v tloušťce kusů je také usnadněna použitím drceného vápna (do 1-10 mm), mícháním při hašení a nakonec nastavením optimálního množství vody pro hašení v souladu s vlastnostmi z vápna. Míchání materiálu také zabraňuje možné tvorbě filmů Ca(OH)2 na částicích oxidu vápenatého a zastavení jeho hydratace. Voda musí být do materiálu přiváděna v plných nebo v oddělených dávkách, aby se teplota hmoty udržela ve stanovených mezích.

READ
Kam mám dát ananas dozrát?

Při hašení vápna na prášek je také nutné zabránit přehřátí výrobku nad 100 °C, zejména při hašení vysoce aktivních, rychle hašeních materiálů. druhy vápna.

Mechanismus interakce oxidu vápenatého s vodou je následující. Hedin a Thoren se domnívají, že oxid vápenatý se nejprve rozpustí ve vodě a v důsledku reakce se vytvoří hydroxid vápenatý, který se vysráží. Při hašení vápna párou dochází k reakci v pevné fázi, při které se molekuly vody přímo vážou na oxid vápenatý za vzniku hydroxidu. D. Beers a T. Thorvaldson pomocí značených atomů objasnili reakční mechanismus a ukázali jeho závislost na vlastnostech vápna. Podle jejich údajů se při hašení silně páleného vápna přebytečnou vodou téměř celé hydratuje v kapalné fázi s přechodem oxidu vápenatého do roztoku. V měkce páleném vápně, které se vyznačuje vysokou pórovitostí a vysoce vyvinutým vnitřním povrchem, je většina oxidu vápenatého (až 65 %) hydratována uvnitř pórů, aniž by se do roztoku dostaly ionty vápníku. Mechanismus interakce oxidu vápenatého s vodou tedy závisí na podmínkách, za kterých dochází k reakci tvorby hydroxidu vápenatého (vlastnosti vápna, skupenství vody – kapalina nebo pára, hodnota poměru voda-vápno atd.). .).

Objem výsledného hašeného vápna je 2-2,5krát větší než objem původního nehašeného vápna z důvodu výrazného zvětšení velikosti dutin mezi jednotlivými částicemi. To lze potvrdit následujícím výpočtem. Molekulární objem oxidu vápenatého s hustotou 3,4 g/cm3 je 56:3,4 nebo 16,5 a molekulový objem vody je 18; 1== = 18 cm3. Celkový molekulární objem výchozích látek je tedy 34,5 cm3. Pro výsledný hydroxid vápenatý o hustotě 12,23 g/cm3 to bude 74: 2,23^33,2 cm3. V důsledku toho během tvorby hydroxidu vápenatého dochází ke kontrakci a zvětšení jeho vnějšího objemu je způsobeno zvětšením objemu dutin mezi částicemi hydratovaného vápna.

K hašení vápna je teoreticky zapotřebí 32,13 % vody z hmotnosti CaO. V praxi se při hašení k prášku přidává průměrně 60-80 % vody na hmotnost vápna. To je způsobeno skutečností, že během kalení se část vody odpaří a určité množství (3-5%) se spotřebuje na smáčení výsledného prášku hydroxidu vápenatého.

Při hašení vápna do těsta se spotřeba vody zvýší na 2-3 hodiny hmotnosti za 1 hodinu.vápenky. Při větším množství vody se získá vápenné mléko a při výrazném přebytku vápenná voda. Čím vyšší je obsah CaO ve vápně, čím mírnější je teplota výpalu, tím více vody je třeba odebírat na hašení.

READ
Jak dlouho může elektrický vyhřívaný věšák na ručníky fungovat?

Oxid hořečnatý, získaný výpalem při 900-1000°C, poměrně rychle reaguje s vodou a mění se na Mg(OH)2. Spálený oxid hořečnatý (periklas) za normálních kalících podmínek není hydratován a kalí se pouze v drcené formě nasycenou párou v autoklávech pod tlakem 0,8-1,5 MPa (g).

Některé silikáty, hlinitany a ferity vápenaté se dostávají do hašeného vápna (chmýří nebo těsta) (druhá část se uvolňuje při hašení do odpadu spolu s nedopalováním). V maltách a betonu se tyto sloučeniny nakonec přemění na odpovídající hydráty, což pomáhá zvýšit pevnost a odolnost výsledných materiálů vůči vodě.

Některé látky znatelně urychlují nebo zpomalují rychlost hašení vápna. Hydratace se urychlí zejména zavedením chloridových solí v množství 0,2-1 % (CaCl12, NaCl atd.) do zhášecí vody. Soli kyseliny sírové (sádra, Na2S04 atd.), stejně jako některé povrchově aktivní látky (SDB, naft mýdla atd.) zpomalují rychlost kalení.

Hydroxid vápenatý se obvykle tvoří ve formě šestiúhelníkových desek s vrstvenou krystalovou mřížkou. Při rychlém procesu interakce aktivního rychle haícího vápna s vodou se hydroxid vápenatý objevuje ve formě dispergovaných částic náchylných k tvorbě agregátů. Vápno pálené při vysoké teplotě, které s vodou reaguje relativně pomalu, vytváří větší krystaly Ca(OH)2. Povrch částic hydrátu je kladně nabitý, což je nepochybně příznivé pro jeho interakci s křemenem nebo jinými křemičitými látkami, jejichž povrch je nabitý záporně.

Rozpustnost Ca(OH)2 ve vodě závisí do určité míry na velikosti krystalů. Rozpustnost krystalů o velikosti 1 mikronu převyšuje rozpustnost velkých krystalů 1,032krát, u velikosti 0,1 mikronu – 1,368krát au velikosti 0,01 mikronu – 13,68krát. Rozpustnost hydroxidu vápenatého v přítomnosti solí NaCl, CaCl2s MgCl2, Ca(N03)2 atd. mírně se zvyšuje; v přítomnosti sádry, stejně jako Na2S04, klesá.

Hydroxid vápenatý, podle řady studií, může přidávat vodu za vzniku krystalických hydrátů různého složení: Ca(OH)2-6H20, Ca(OH)2-4H20, Ca(OH)2-0,5H2O, které jsou pouze stabilní při nízkých teplotách.

S přebytkem vody tvoří hydroxid vápenatý suspenzi vyznačující se vlastnostmi koloidních systémů a zejména tixotropií – schopností působením mechanických vlivů zkapalňovat a po jejich zániku houstnout. Vznik vápenné pasty s vlastnostmi koloidních systémů se vysvětluje přítomností vysoce dispergovaných částic Ca(OH)2 o velikosti 0,02-0,5 mikronu, které na svém povrchu adsorbují molekuly vody a tvoří micely.

READ
Jak vybrat materiál pro okenní parapet?

V továrních podmínkách se hašené vápno vyrábí podle následujícího technologického schématu (14). Hrudkové nehašené vápno ze skladu se posílá do drtiče a drtí na částice o velikosti nejvýše 5–10 mm, a pokud je vysoký obsah oxidu hořečnatého, o velikosti nejvýše 3–5 mm. Pro drcení vápna se používají kladivové drtiče a nověji nárazové odstředivé drtiče pracující v uzavřeném cyklu se síty. Pro vysoce pálené vápno získané z odolného vápence je vhodné použít kuželové drtiče.