آهک پخته

آهک از جمله سنگ‌هایی است که برای افراد در زمینه‌های مختلف نامی آشنا است، اما وقتی می‌خواهیم به صورت تخصصی تر این سنگ را بررسی کنیم، با نام‌هایی مانند آهک کلسینه یا آهک پخته مواجه می‌شویم. اینجا دقیقاً همان جایی است که تمایز افرادی که در این زمینه فعالیت می‌کنند با دیگر افراد جامعه بیشتر می‌شود و شاید همه افراد جامعه با این اسامی آشنا نباشند. آیا تابه حال برای شما هم سؤال پیش آمده است که آهک پخته یا آهک کلسینه چیست؟ چه کاربردی دارد؟ چه تفاوت‌هایی با آهک معمولی دارد؟ اگر پاسخ شما مثبت است، برای یافتن پاسخ این سؤال‌ها بهتر است ادامه مقاله را مطالعه کنید.

کمی درباره منشأ آهک پخته

آهک پخته یا کلسینه از فراوری سنگ آهک خام به دست می‌آید. سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که جزئی از زیرمجموعه‌های کانی‌های کربناته است. در کانی‌های کربناته، یون کربنات با یون‌های دیگر از جمله کلسیم، منیزیم، استرانسیوم و … پیوند یونی تشکیل داده و در ساختار بلوری در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. فراوان‌ترین نوع کانی‌های کربناته، کانی‌های کلسیتی هستند که مهم‌ترین آن سنگ آهک است.

روش فراوری و تهیه آهک پخته یا کلسینه

برای تهیه آهک پخته بایستی روی سنگ آهک خام فرایندهایی صورت بگیرد که به این فرایندها کلسیناسیون سنگ آهک می‌گویند. ماده خارج شده از فرایند کلسیناسیون سنگ آهک را آهک پخته یا کلسینه شده می‌گویند.

سنگ آهک خام ناخالصی‌هایی دارد که در استفاده‌های صنعتی باعث هدررفتن انرژی و کاهش محصول تولیدی می‌شود. این دو، دغدغه همیشگی صنایع هستند؛ لذا این صنایع همیشه مدلی از آهک می‌خواهند که ناخالصی‌های کمتری داشته باشد.

از انواع ناخالصی‌های سنگ آهک می‌توان به گازهای فرار مانند کربن‌ دی ‌اکسید و فلزاتی اضافی در بلور سنگ آهک نام برد. برای حذف اینها باید به سنگ آهک خام در کوره حرارت کافی داده شود. حرارت لازم برای عملیات کلسیناسیون در محدوده تجزیه حرارتی ماده است. در صورتی ‌که داخل کوره حرارت را به سنگ آهک خام برسانیم، کربن‌ دی ‌اکسید موجود در داخل بلور از داخل آن خارج می‌شود. در نتیجه آن کلسیم کربنات به کلسیم اکسید تبدیل می‌شود. به هر میزان که کربن‌ دی ‌اکسید را از محیط فرایند خارج کنیم، این فرایند به میزان بیشتری انجام می‌شود.

واکنش کلسیناسیون حالت تعادلی دارد. بدین صورت که اگر کربن دی اکسید مجدداً در فضای کوره به حالت اشباع برسد، امکان تشکیل مجدد ماده اولیه و انجام گرفتن فرایند در جهت عکس وجود دارد. فرایند کلسیناسیون می‌بایستی در غیاب اکسیژن انجام بگیرد در صورت وجود حتی مقادیر بسیار کم اکسیژن در داخل کوره این فرایند به‌درستی انجام نخواهد گرفت.

درباره کوره مورد استفاده در فرایند کلسیناسیون هم این نکته را بگوییم که انواع مختلف کوره‌ها در این فرایند به کار می‌رود. از جمله این کوره‌ها می‌توان به کوره‌های دوار و کوره‌های شفت اشاره کرد. کوره‌های دوار خود به نوع تماس مستقیم و تماس غیر مستقیم تقسیم بندی می‌شوند. تجربه صنعتی نشان داده است که کوره‌های دوار تماس مستقیم، راندمان کاری بسیار بالاتری دارند‌.

کاربرد آهک پخته در صنایع مختلف

آهک پخته یا کلسینه در صنایع مختلف کاربردهای فراوان دارد، در ادامه، این کاربردها مورد بحث قرار گرفته است.

تولید فولاد

آهک کلسینه شده توسط صنعت فولاد برای حذف سیلیس و سایر ناخالصی‌ها مانند گوگرد از فولاد با تشکیل سرباره در طول فرایند ذوب به کار می‌رود. کیفیت بالای آهک برای اطمینان از به‌ حداقل ‌رساندن عناصر نامطلوب باقیمانده و بهبود عمر پوشش کوره ضروری است.

آهک کلسینه در صنعت تولید کاغذ

آهک کلسینه شده برای ساختن کربنات کلسیم رسوبی (PCC)که به‌عنوان پرکننده در ساخت کاغذ استفاده می‌شود، کاربرد دارد. PCC خواص نوری کاغذ را بهبود می‌بخشد و مقدار خمیر مورد نیاز برای تولید کاغذ را کاهش داده و متعاقباً تعداد درختان مورد نیاز را کاهش می‌دهد.

صنایع تولید شیشه

آهک زنده در صنعت تولید شیشه به عنوان یک عامل شار در فرایندهای تولیدی و افزایش کیفیت، مقاومت و دوام محصول نهایی به کار می‌رود.

تصفیه آب آشامیدنی

استفاده از آهک کلسینه شده باعث می‌شود که در فرایند تصفیه آب آشامیدنی میزان سختی آب کاهش پیدا کند. این امر هم باعث بهبود طعم آب شده و هم اینکه باعث افزایش تولید کف محصولات شوینده می‌شود.

کاربرد آهک پخته در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی

آهک پخته را می‌توان در تصفیه فاضلاب صنعتی برای سبک کردن آب تغذیه فرایند یا دیگ بخار، رسوب دادن فلزات و غیر فلزات و تنظیم pH با تصفیه غشایی استفاده کرد.

محصولات مبتنی بر آهک همچنین در تصفیه فاضلاب صنعتی برای تثبیت جامدات زیستی با کشتن پاتوژن‌ها، ویروس‌ها و کاهش جاذبه ناقل برای تولید کود کشاورزی با کیفیت بالا استفاده می‌شوند.

در نهایت، محصولات مبتنی بر آهک در تصفیه فاضلاب صنعتی برای کنترل مواد مغذی فسفر استفاده می شوند، زیرا آهک بدون تصفیه بیولوژیکی، فسفر را تا سطوح بسیار پایین رسوب می‌دهد.

افزایش غلظت مواد معدنی

آهک زنده به طور گسترده در فلوتاسیون یا بازیافت بسیاری از سنگ معدن‌های غیر آهنی استفاده می شوند. به‌ویژه فلوتاسیون سنگ مس که در آن آهک به عنوان یک ماده کاهش دهنده (کمک ته‌نشینی) عمل می‌کند و قلیاییت مناسب را در مدار فلوتاسیون حفظ می‌کند. در بازیابی جیوه از شنگرف یا سینابر، آهک برای حذف گوگرد استفاده می‌شود. آهک همچنین در شناورسازی سنگ‌های معدنی روی، نیکل و سرب استفاده می‌شود.

آهک پخته در معادن طلا

در فرایند بازیابی طلا و نقره از یانی برای شست و شوی این فلزات استفاده می شود. در طی این فرآیند مقداری از سیانید معمولا از دست میرود اما با استفاده از آهک کلسینه میتوان از دست دادن سیانید را کاهش داد. آهک عملکردهای مختلفی در این فرایند دارد. از مهم‌ترین آنها pH مناسب را در محلول سیانید حفظ می‌کند و در نتیجه آن را در فاز مایع نگه می‌دارد. همچنین از تشکیل گاز سیانید هیدروژن و از بین رفتن آن در جو جلوگیری می‌کند.

معادن آلومینا و بوکسیت

آهک زنده در مقادیر مختلف برای حذف سیلیس از سنگ معدن بوکسیت و در ساخت آلومینا استفاده می‌شود. مقدار آهک مصرفی تا حد زیادی به کیفیت بوکسیت بستگی دارد.

معادن منیزیم

از آهک پخته برای تولید منیزیم فلزی استفاده می‌شود. در تکنیک‌های احیای حرارتی، اکسید منیزیم حاصل از آهک زنده دولومیتی با فرو سیلیس در دماهای بالا کاهش می‌یابد. این فرایند منیزیم گازی تولید می‌کند که در نهایت متراکم می‌شود. آهک همچنین می‌تواند در فرایندهای الکترولیتی تولید منیزیم استفاده شود

آهک کلسینه در تولید اسیدسیتریک

آهک پخته در تصفیه اسیدسیتریک استفاده می‌شود. آهک هیدراته به محلولی از اسید سیتریک که قبلاً برای حذف جامدات معلق فیلتر شده است اضافه می‌شود. سیترات کلسیم رسوب کرده و حذف می‌شود. اسید سیتریک بعداً می‌تواند از سیترات کلسیم با واکنش آن با اسید سولفوریک برای رسوب سولفات کلسیم بازسازی شود.

آهک کلسینه در تصفیه گاز دودکش صنایع

آهک کلسینه ذرات حاصل از احتراق را در کارخانه‌های سیمان، صنایع با سوخت زغال‌سنگ و سایر کارخانه‌های دود زا کاتالیز می‌کند. آلاینده‌های اسیدی که معمولاً در محیط منتشر می‌شوند، مانند هیدروژن فلوراید، هیدروژن کلرید، دی اکسید گوگرد، سلنیوم و ذرات ریز توسط آنیون‌های آهک هیدراته جذب شده و در نهایت به سولفات کلسیم تبدیل می‌شوند.

آهک پخته در تولید شکر

هم قند نیشکر و هم قند چغندر به آهک زنده برای واکنش با ناخالصی‌ها و افزایش pH وابسته هستند. آهک پخته همچنین ناخالصی‌های تولید شربت افرا، سورگوم یا سایر اشکال چسبناک قند را از بین می‌برد. کربناسیون قبل از بسته‌بندی محصول نهایی، آهک اضافی را از بین می‌برد.

کاربرد آهک زنده در صنایع لبنی

هنگامی که شیر از خامه و شیر بدون چربی جدا می‌شود، قبل از تولید کره، آب آهک به قسمت خامه اضافه می‌شود تا محتوای اسید کاهش یابد. آهک اضافه شده به شیر باقیمانده یا اسید لاکتیک تولید می‌کند، زمانی که با یک ماده شیمیایی با pH پایین ترکیب می‌شود، یا لاکتات کلسیم، که یک موهبت برای مکمل های دارویی است.

بررسی و آنالیز آهک پخته اصفهان

آهک پخته یا اکسید کلسیم به صورت جامد بی بو، سفید یا خاکستری سفید به شکل توده‌های سخت ظاهر می‌شود. این ماده یک محرک قوی برای پوست، چشم و غشاهای مخاطی در حشره‌کش‌ها و کودها استفاده می‌شود. نقطه جوش آن ۲۸۵۰ درجه سانتیگراد، ماده‌ای خورنده و غیر قابل اشتعال بوده و به‌راحتی با آب واکنش می‌دهد. زمانی که در معرض هوا قرار می‌گیرد امکان جذب رطوبت و دی اکسید کربن از هوا را دارد که پس از آن به‌راحتی خرد می‌شود. آهک پخته یک ترکیب بسیار پایدار بوده قابلیت انعطاف در اسید را دارد اما در الکل حل نمی‌شود.

خریداران آهک پخته همیشه دغدغه این را دارند که سنگ‌های آهک کلسینه خریداری شده اندازه‌های متفاوتی نداشته باشند. در صورتی که این اندازه‌ها باهم برابر نباشد ممکن است در حین فرایندهای عملیات حرارتی مشکلاتی از قبیل سوخته شدن کامل برخی سنگ‌ها و خام ماندن برخی سنگ‌های دیگر می‌شود. شرکت مهندسی صنایع دیرگداز اصفهان آهک پخته خود را در انواع دانه بندی ها از ریز تا درشت تولید می‌کند، سایز بندی آهک کلسینه تولید شده توسط این شرکت را می‌توانید در ادامه مشاهده کنید.

آنالیز آهک پخته شده شرکت دیرگداز اصفهان را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید:

سخن پایانی

در این مقاله به طور کامل با روش فراوری، کاربردها و مشخصات فیزیکی آهک پخته آشنا شدید. در صورتی که قصد خرید آهنگ پخته یا کلسینه برای صنایع خود، باکیفیت‌ترین سنگ آهک کلسینه تولیدی در کشور را از عاملین فروش شرکت صنایع مهندسی دیرگداز اصفهان بخواهید.