生石灰制碳化鈣實驗總結

編號：003-2

方案編制時間：2023年8月1日

方案總結時間：2023年8月3日

實驗目的：利用生石灰「一步法」制碳化鈣。檢測在氧化鈣充足的情況下，與一氧化碳在高溫下反應，能否生成碳化鈣。

試驗方法：通過生石灰中加入煤粉，分解氧化鈣，製取碳化鈣。

試驗時間：2023年8月1日—2023年8月3日

實驗人員：楊步雷、向前勇、項軍、劉敏、李澤鋼、許再華

實驗地點：貴州開磷設計研究院建材室

實驗材料：生石灰、無煙煤。

原料如圖所示：

生石灰煤粉

實驗步驟：

一、原料製備：取一定量的生石灰，和篩取一定量的煤粉，稱取300g生石灰送往化驗室檢測氧化鈣（cao）的含量，300g煤粉送往化驗室檢測固定碳含量值。

二、配料階段：按煤粉58.3%、生石灰41.

7%進行配製，配料總量為4kg，攪拌時間3分鐘/次，分兩次攪拌，直到混合料均勻混合。將配好的混合料分成3份，其中，稱取1kg混合料作留樣檢測使用，稱取550g混合料，做實驗計畫使用。混合料樣品如下圖：

混合料樣品

三、造粒階段：稱取混合料重量的36.3%的水放入已稱好的混合料中進行均勻混合攪拌2分鐘，並做成20mm—30mm球狀體，在室外溫度為30℃環境下曬過30分鐘時間，實驗球狀體有了初凝狀態，在放入電阻爐內燒製。

入電阻爐時**如下：

造粒過程**入爐時**

四、燒製過程：從6℃開始公升溫計時，時間8月3日早上9：10開始，燒製到當日下午17：

50，總時間為8小時零40分鐘，平均每分鐘2.8℃，最高溫度公升到1316℃，以恆溫為1300℃（±20℃）的溫度，恆溫燒製1小時，（16：50—17：

50）燒製過程中，溫度曲線表如下：

生石灰制碳化鈣記錄表（電阻爐）

記錄日期：2023年8月3日

實驗現象：1、配製混合料時，混合料為灰黑色，混合料中帶有少許黑色顆粒。

2、攪拌時，混合料為黑色，並且攪拌時有一定發熱現象，溫度大約為40℃。在溫度為30℃的陽光下，曬了30分鐘，才有一定的強度。

3、在燒製過程中，公升溫過程階段沒有任何煙霧現象產生，但是在1300℃（±20℃）時，有微弱煙霧現象產生和刺激性氣味氣體產生。如圖所示：

實驗結論：

a圖b圖

1、從a圖上看到，有少量煤沒有完全燃燒，與熟石灰沒有發生還原分解反應，還可以看到一些反應後產生的粉末和反應後的顆粒。

2、從b圖上可以看到，熟石灰與煤粉反應後顆粒狀態，有氣孔產生，燒製前顆粒顏色呈現黑色，燒製後，呈現顏色有褐色顆粒，灰色粉末，還存在沒有完全發生反應的黑色顆粒。

實驗分析：

1、在造粒過程中，加水攪拌後混合料的溫度大約為40℃，原因是水與生石灰反映生成ca（oh）2同時有熱量放出。

2、灰色的粉末中發現含有煤粉的原因有二種可能：（1）、石灰球中的含煤量過高，在1300℃（±20℃）溫度下不能與熟石灰發生充分反應。（2）、燒製恆溫時間不夠長，導致煤粉與熟石灰反應不充分。