Гасіння вапна - це процес гідратації оксиду кальцію, при якому виділяється висока температура і пара. Саме з цієї причини, перед тим як гасити вапно, потрібно підготувати металеву ємність, виключивши пластикову тару та подібні до неї вироби. Вапно широко використовується в ремонті та господарських цілях. Маючи антисептичні властивості, вона здатна захистити поверхню від шкідливого впливу ззовні мікроорганізмів, шкідників, вологи і т. д. Додається вапно і в бетон, щоб підвищити його водостійкі якості, а також широко використовується вапно при побілці стін, стель та інших конструкцій. У продаж вапно поставляється у гашеному та негашеному вигляді. Якщо придбано саме негашене вапно, то перед тим, як його застосувати потрібно, використовувати воду, щоб викликати процес гасіння. При цьому слід знати правильні пропорції з водою та час гасіння вапна. Вапно буває швидкого, середнього та повільного гасіння. Зазвичай це властивість виробник вказується на упаковці з вапном. Там же можна дізнатися помел і деякі інші властивості вапна. Для гасіння вапна використовується чиста вода та металеві ємності. Це можуть бути відра, виварювання і т.д. Головне вимоги до них, це здатність витримати високі температури, адже температура гасіння вапна може підніматися понад + 100°С. Також, щоб помішувати вапняний розчин, знадобиться лопата або на крайній випадок дерев'яна палиця. Сам процес гасіння вапна досить простий: для цього вапно насипається у відро і заливається більше ніж наполовину чистою водою. Через деякий час вода підливається, а вапно продовжує наполягати. Як було сказано вище, буває вапно швидкого, середнього та повільного гасіння. У будь-якому випадку, рекомендується гасити вапно не менше однієї доби, тому що саме за цей час вапняний розчин набирає всі потрібні йому якості. Тим не менш, якщо потрібне вапно для побілки стін і стель, можна значно скоротити час гасіння, до 3-6 годин. Але краще все-таки дотримуватися рекомендацій виробника вапна. При цьому перед тим як гасити вапно слід врахувати кілька основних правил: Процес гасіння вапна супроводжує бурхлива реакція з рясним тепловиділенням і пароутворенням. Це нормальний процес, закінчення якого говорить про те, що вапно стало пастоподібним і потрібно ще трохи почекати, перед тим як його використовувати. Обов'язково перед застосуванням гашеного вапна розчин повинен бути доведений до однорідної консистенції. Комове негашене вапно є напівпродуктом. У гашеному вигляді вона застосовується у будівництві у вигляді вапна гідратного (пушонки), у вигляді вапняного тіста та вапняного молока. Гасіння - основна технологічна операція, яка полягає в обробці вапна водою і перекладі оксидів кальцію і магнію в їх гідрати.При гасінні відбувається мимовільний розпад шматків вапна на тонкодисперсні частинки розміром не більше 5. 20 мкм. Гідратація кальцієвого вапна відбувається за схемою: Гідратація магнезіального або доломітового вапна, обпаленого в шахтних і обертових печах (гідратація при атмосферному тиску): При значному вмісті MgO рекомендується застосовувати автоклавний метод гасіння (тиск пари до 1,4 МПа), який дозволяє отримати високоякісний продукт. Швидкість гасіння вапна залежить від температури води. При використанні холодної води значна частина тепла витрачається не на утворення пари, яка виробляє подрібнення шматків вапна, а на нагрівання води. Уповільнення процесу пароутворення викликає відкладення гідрату окису кальцію, що утворився, на поверхні негідратованих зерен вапна, і тоді доступ води до свіжих шарів зерна все більше утруднюється, уповільнюючи і сам процес гасіння. При перемішуванні вапна даний процес гальмування проявляється меншою мірою, так як при цьому руйнується плівка Са(ОН)2 та забезпечується доступ води до зерна. На практиці для прискорення процесу гасіння застосовують підігріту воду з температурою 40. 50 °С при температурі маси, що гаситься 60. 80 °С і енергійне перемішування вапна. Процес гасіння помітно прискорюється під час введення деяких хлористих солей (СаС12, NaCl), що збільшують розчинність вапна, і сповільнюється, якщо додати сірчанокислі солі та кислоти.В результаті реакції з вапном сповільнювачі утворюють сірчанокислий кальцій, що важко розчиняється, виділення якого на поверхні зерен перешкоджає проникненню води в глиб зерна. Недолік води може викликати «перегорання» вапна, що полягає у освіті на поверхні ще свіжих зерен щільної плівки Са(ОН)2. Крупність зерен значно впливає на гасіння вапна: чим вони дрібніші, тим швидше і повніше відбувається утворення частинок Са(ОН)2. Тому комову вапно попередньо дроблять до отримання зерен розміром не більше 5. 10 мм, а при виробництві силікатних автоклавних виробів піддають помелу і гасять в порошкоподібному вигляді. Вапно гідратне (пушонка). Гідратне вапно повинне відповідати вимогам ГОСТ 9179-77. Гідратне вапно без добавок повинно містити активних СаО + MgO не менше (у %): першого сорту - 67, другого сорту - 60; активних СаО + MgO з добавками: першого сорту - 50, другого сорту - 40. Частка залишкової С02 у пушонці допускається не більше (у %): першого сорту - 3, другого сорту - 5; те ж із добавками: першого сорту - 2, другого сорту - 4. Вологість пушонки першого і другого сорту - не більше 5%. Дисперсність сухого гідратного вапна має бути такою, щоб при просіюванні проби через сита № 02 та 008 (за ГОСТ 3584-73) залишок був не більше 1,5 та 15 % відповідно. При гасінні в пушонку розвивається висока температура, відокремлюються пари води, які розпушують масу, що гаситься. Схоплювання та твердіння не відбувається через нестачу води. Може відбуватися і «перегорання» гашеного вапна з утворенням включень, що важко гасять. При гасінні вапна в пушонку, яка є пухким тонкодисперсним сухим порошком з розміром зерен до 0,1 мм, теоретично потрібно 32,13 % води від маси негашеного вапна. Однак, з огляду на те, що випаровування води є інтенсивним, її кількість збільшують у 2.. .2,5 разу залежно від вмісту СаО, тобто. додають в середньому 60...80 % води від ваги кип'ятки. Для вапна з високим вмістом СаО потрібно більше води, ніж для магнезіального або доломітового вапна. Швидкість гасіння вапна залежить від хімічного складу, температури та режиму випалу, тривалості зберігання вапна, кількості взятої під час гасіння води. Об'єм гідратного вапна в 2. 2,5 рази перевищує обсяг вихідного негашеного вапна за рахунок значного збільшення розміру порожнин між окремими частинками. При утворенні гідрату окису кальцію Са(ОН)2 відбувається контракція (стягнення системи). Збільшення зовнішнього обсягу обумовлено збільшенням обсягу порожнин між частинками гідратного вапна. Розрізняють такі стадії гасіння в пушонку: 1. Всмоктування води з ущільненням вихідного матеріалу та утворенням проміжної сполуки типу оксигідрату за реакцією: 2. Перетворення щільної гомогенної маси на порошкоподібний продукт з виділенням великої кількості теплоти, що призводить до розігріву маси та пароутворення. Відбувається мимовільне розкладання оксигідрату за рівнянням: Якщо реагує суміш сильно охолодити (заморозити), то з'єднання СаО2Н20 можна зберегти у стійкому стані. 3. Наступний і заключний етап - утворення пушонки та поява пластівців Са(ОН)2. Гексагональні кристали Са(ОН)2 симетрично заряджені двома диполями з осями, що перехрещуються.В результаті відбувається взаємне тяжіння різноіменно заряджених ділянок окремих кристалітів, що призводить до утворення пластівців. На цьому етапі окремі пластівці перетворюються на більші та щільніші. Необхідно дотримуватися таких умов для отримання гідратного вапна високої якості у вигляді тонкодисперсних пластинчастих кристалів: Після завершення процесу гідратації частки Са(ОН)2схильні до злипання. Для запобігання застосовують механічну обробку суміші та спеціальні диспергатори – етанол, цукор. За незначних обсягів виробництва (зазвичай в умовах будівельного майданчика) вапно гасять ручним способом. Кипелку укладають шарами завтовшки до 20 см і оббризкують кожен шар водою. Штабель заввишки 1___1,5 м засипають шаром піску не менше 10 см (для попередження випаровування води) і залишають у такому стані до утворення тонкого порошку. Перед вживанням порошок просівають для видалення зерен, що не погасилися, які або піддають вторинному, більш тривалому гасіння, або направляють у відхід. При ручному способі гасіння виходить вапно низької якості та велика кількість відходів. Тому для виробництва будівельних виробів застосовують механізований спосіб гасіння. Зі складу комову вапно направляють на дроблення і подрібнюють до зерен розміром 5.10мм. Магнезіальне та доломітове вапно подрібнюють до зерен розміром 3. 5 мм. Для дроблення вапна із щільних вапняків застосовують щокові та молоткові дробарки, для менш міцного вапна — валкові дробарки. Продукт дроблення направляють у гідратори - періодичної або безперервної дії; у перші вапно завантажують порціями і потім подають воду, а у другі вапно подають безперервно, і також безперервно відбувається вивантаження гашеного вапна. Гідратор безперервної дії для отримання гідратного вапна (рис. 12) складається з двох камер (відсіків): камери з циліндричним ситом та відділення з мішалкою. На першій стадії отримання пушонки в камері з циліндричним ситом відбувається її зволоження, гасіння, розпушення парою та перетворення на гарячий порошок. У відділенні з мішалкою завершується процес гідратації вапна за рахунок реакції з залишковою вологою. Там же здійснюється і сушіння пушонки. Вапно, що завантажується, дроблене до фракції 0. 15 мм, потрапляє на сито, що обертається, на яке впорскується вода через отвори валу з температурою 80 °С. Отримана при гасінні пушонка проходить крізь отвори сита, що обертається і потрапляє в простір між ним і корпусом барабана, а потім підхоплюється спіральними лопатями, розташованими на зовнішній стороні сита. Далі пушонка переміщається в другий відсік установки, в якому вона інтенсивно перемішується лопатями, що знаходяться на валу, і переміщається до вихідного патрубка. Незгаслі зерна вапна при цьому видаляються у відвал. Пари, що утворилися при гасінні, захоплюють за собою вапняний пил, який затримується впорскуваною через сопла холодною водою.Вапняне молоко, утворене при змішуванні пилу з водою, стікає в гідратор і бере участь у процесі одержання пушонки. Продуктивність такої установки - 2.. .5 т/год. Гашене вапно гідратне відправляють споживачеві в паперових мішках, контейнерах або в спеціально обладнаному транспорті. Вапняне тісто отримують з комової вапна 1 і 2 сорти шляхом приготування вапняної суспензії (вапняного молока) та її подальшого зневоднення в спеціальних відстійниках протягом 3...7 діб. Вапняне тісто містить 30. 50% вільної води та 40. 55% Са(ОН)2. Середня щільність тесту становить 1350 кг/м3. Якість вапняного тесту визначається його пластичністю, вмістом активних СаО + MgO і зерен, що не погасилися. Мал. 12.
Гідратор безперервної дії для гасіння в пушонку: При гасінні вапна в тісто беруть води значно більше, ніж при гасінні в пушонку. Кількість води і в цьому випадку залежить від вмісту вапна оксидів кальцію і домішок (окису магнію і глини), але в середньому становить 2-3 вагових частини води на 1 вагову частину кип'ятку. Вапняне молоко одержують, додаючи до 1 кг негашеного вапна більше 3 л води. Концентрація готується при температурі 15 ° С на будівництві вапняного молока змінюється в широких межах - від 1,11 до 1,23 кг/л. При гасінні парою питома поверхня пушонки складає 3.5 м 2 /г, при сухому (ручному) гасінні - 12. 18 м 2 /г, при гашенні в тісто - 25.. .30 м 2 /р. Встановлено, що Са(ОН)2, отриманий з вапна, що швидко гаситься, реагує з водою в 2-3 рази швидше в порівнянні з отриманим з перепаленого вапна. Для виготовлення вапняного тіста може бути застосований ручний та механізований спосіб гасіння вапна. В даний час ручний спосіб застосовується у виняткових випадках за невеликого обсягу виробництва. У заводських умовах виготовлення будівельних розчинів застосовують механізоване гасіння вапна в тісто. Комове вапно, попередньо роздроблене до зерен розміром 5. 10 мм, надходить у гасник (рис. 13). Тут її гасять у молоко, а потім у спеціальних ємностях (силосах) зневоднюють до отримання тістоподібної консистенції. Застосовуються гасники барабанного типу та конструкції ПЗ. Мал. 13.
Гаситель барабанного типу для гасіння вапна в молоко: Барабанний гасник являє собою сталевий похилий барабан, що обертається 7, закритий з двох сторін кришками 2 з отворами в центрі. Барабан встановлений бандажами 3 на опорні ролики 4. Обертання барабана здійснюється від електродвигуна 5 через редуктор 6 і шестерні - приводну 7 і вінцеву 8, а завантаження вапна - через вирву 9 за допомогою живильника 10. Одночасно подається вода в кількості, що в 12-13 разів перевищує теоретично потрібне. При обертанні похилого барабана вапно переміщається до опущеного кінця. Для енергійного перемішування та переміщення вапна всередині барабана є гвинтоподібно розташовані косинці 11. Вапняне молоко перед вивантаженням надходить у сортувальний барабан 72, в якому затримуються зерна, що не згасаються, видаляються через патрубок 73, а вапняне молоко зливається через патрубок 14. Для випуску парів води, що утворюються під час гасіння, передбачені патрубки 75. Продуктивність барабанного гасника - до 1,5 т/год по вапні-кипелці. Комове вапно-кипелку перед подачею в гасник бажано подрібнити до шматків розміром не більше 5 мм, частково зволожити, просіяти на ситі і витримати протягом 2-3 годин у силосі. Це суттєво підвищує продуктивність гасника та якість вапняного тесту. Для зневоднення вапняного молока до тесту застосовуються відстійники ємністю 100 м 3 і більше, з фільтрами. Фільтр є трубою діаметром 50. 60 мм з отворами по всій висоті, заповненою піском. Зайва вода через отвори надходить у трубу, що встановлюється на всю висоту чана, просочується через пісок, який не пропускає частинки вапна, і зливається до збірки, звідки фільтрат використовується для гасіння наступних порцій вапна. Розвантаження відстійників проводиться вібронасосами. Вапняне тісто має властивість перетворюватися під впливом вібрації на текучу масу, що дозволяє перекачувати її насосами; в стані ж спокою вона є густою масою.Ця властивість колоїдних систем розріджуватися при струшуванні, ударах або вібруванні і загусати при знаходженні в спокої називається тиксотропністю, а системи тиксотропними. На розчинних заводах гашене вапно може бути використане у вигляді тіста та молока. Одержання вапняного молока здійснюється переважно двома методами: із вапняного тесту та безпосереднім гасінням вапна в молоко. Приготування вапняного молока можна здійснювати у гідравлічному змішувачі, розбавляючи вапняне тісто водою у співвідношенні 1:1,5. Негашене вапно мелене. Молоте негашене вапно вперше почало застосовуватися на початку минулого століття Б.В. Осіним та І.В. Смирновим. При використанні меленого негашеного вапна немає відходів у вигляді зерен, що не погасилися (вміст яких при кустарних способах гасіння буває до 20 % і більше), а зерна силікатів і алюмінатів кальцію знаходяться в тонкоподрібненому стані. Це навіть покращує якість вапна і може трохи підвищити її водостійкість. Перевагами її перед гашеною є: Для отримання порошкоподібного вапна (пушонки) вводиться 60...80 % води, при гасінні в тісто береться приблизно 250 % води. При додаванні до меленої негашеної вапна воду беруть у кількості 100. 150%. Гасіння протікає спокійно при певній температурі середовища, а пластична маса, що виходить, порівняно швидко схоплюється і тверднеє, не виявляючи явищ нерівномірності зміни обсягу (появи тріщин). Різкий підйом температури при замішуванні меленої негашеної вапна водою відповідає початку схоплювання, а максимальна температура - кінця схоплювання. Як прискорювачі схоплювання застосовується соляна кислота, хлористий кальцій і натрій, а також зменшують водовапняне відношення. Для уповільнення термінів схоплювання до вапна додають гіпс, сірчану кислоту, поверхнево-активні речовини та водні витяжки з рослин, а також збільшують водовапняне відношення та подовжують терміни перемішування сумішей. Добавка гіпсу, соляної кислоти та хлористого кальцію підвищує міцність розчинів та бетонів на основі меленого вапна. Добавка сповільнювачів схоплювання сприяє усуненню явищ нерівномірності зміни обсягу меленого негашеного вапна, що зустрічаються за відсутності необхідних умов твердіння. Молоте негашене вапно застосовується в чистому вигляді або спільно з активними мінеральними добавками (доменні або паливні гранульовані шлаки, золи, горілі породи, пуццолани вулканічного або осадового походження) для підвищення водостійкості розчинів та бетонів на змішаному в'яжучому. Необхідними умовами гідратного твердіння розчинів та бетонів на меленому негашеному вапні є: У практичних умовах застосовується двоступінчасте перемішування, що полягає в первинному перемішуванні протягом декількох хвилин вапна із заповнювачами і частиною води (80. 90 %), необхідної для замішування, наступної витримки протягом 0,5. 1 год. Це необхідно для гідратації найбільш активної частини вапна, яка може супроводжуватись об'ємними деформаціями. Тривалість витримки залежатиме від властивостей вапна. Далі проводиться вторинне перемішування суміші з частиною води, що залишила, що не буде негативно впливати на твердіння виробів. Зі складу комова вапно надходить на дроблення і подрібнюється до зерен розміром 15. 20 мм. В якості помольних агрегатів застосовують кульові однокамерні та двокамерні млини. Для дуже тонкого подрібнення вапна при значному вмісті в комовій вапні перепалу (понад 3. 5%) застосовують вібраційні млини. Перед подачею до вібраційного млина вапно подрібнюють у кульовому або молотковому млині до отримання зерен розміром не більше 2 мм. Помел ведуть по замкнутому циклу з розсіюванням меленого продукту в сепараторі.Велика фракція із сепаратора прямує на вторинне подрібнення, а дрібна - на склад готової продукції. Слід мати на увазі, що виробництво меленого негашеного вапна пов'язане зі значними витратами електроенергії: 30. 40 квт-ч/т і більше, у той час як при виробництві гашеного вапна потрібно лише 4. 5 квт-ч/т. Насипна щільність меленого вапна коливається зазвичай у межах 800.. . 1200 кг/м3. Чим м'якше обпалена вапно і тонше подрібнена, тим насипна щільність менше. Вапно широко використовується в садово-городньому господарстві. Вона необхідна для розкислення ґрунту, побілки деревних стволів, обробки насаджень від шкідників, ремонту дачних будівель. Перед застосуванням потрібно обов'язково гасити вапно водою, щоб не завдати шкоди ґрунту та рослинам. Консистенція та властивості кінцевого продукту залежать від характеристик вихідної сировини, пропорцій та обсягу взятої рідини. Про те, як гасять вапно, ми розглянемо у цій статті. Вапно - це продукт випалу вапняку, крейди, доломіту та інших копалин, в основі яких оксиди кальцію та магнію. Раніше для одержання сировини теплову обробку порід проводили вручну. Сьогодні матеріал виготовляють промисловим способом. У магазинах реалізується гашене (пушонка) та негашене вапно. Остання є речовиною, яка при контакті з водою виділяє багато тепла. Негашена сировина в садово-городньому господарстві використовується рідко: вона надто їдка та вибухонебезпечна. У процесі гасіння водою вапно набуває нейтрального складу. Матеріал має інсектицидні та протигрибкові властивості.Він негативно впливає на життєдіяльність шкідників, грибків, патогенних бактерій, тому використовується для обприскування та поливу рослин, побілки стовбурів дерев, будов на ділянці. Для робіт на дачній ділянці можна придбати матеріал у формі пасти або порошку, але коштує він у 2-3 рази дорожче за негашений. Якщо немає можливості придбати готовий продукт, можна зробити гасіння вапна в домашніх умовах. Перед тим як погасити вапно, у магазині потрібно купити негашену сировину. Найчастіше воно реалізується у вигляді грудок (великих або дрібних) або порошку. Для процесу гасіння фракція немає вирішального значення. Для роботи також знадобиться глибока каструля або інший металевий посуд із високими бортами. Пластмасова не підійде: при контакті з водою речовина нагрівається до 150-180 градусів і пластик просто розплавиться. Також потрібно враховувати, що в ході хімічної реакції сировина збільшується в обсязі, бризкає і вирує: для успішного процесу буде потрібно запас простору в робочій ємності. Щоб правильно погасити вапно, доведеться заготовити холодну воду із розрахунку 1 л рідини на 1 кг. Якщо потрібно розчин для побілки дерев, кількість рідини збільшують до 2-3 л. Влітку бажано використовувати воду з колодязя або свердловини. Якщо такої можливості немає, рідину попередньо вистоюють у холодильнику (при невеликих обсягах) або опускають у ємності у льох на 3-5 годин. Гасити вапно необхідно, дотримуючись техніки безпеки.Оскільки в ході хімічної реакції виділяється багато тепла, потрібно підготувати захисний одяг та матеріали, що дозволяють без шкоди для себе контролювати процес: Коли всі матеріали є, можна приступати до процесу. Щоб правильно загасити вапно, важливо дотриматися етапів процедури: Залежно від цілей застосування гашене вапно потрібно правильно розвести, при необхідності змішати з іншими матеріалами:Гасіння вапна
Як гасити вапно?
Час гасіння вапна
Гасіння вапна
Гасіння вапна в домашніх умовах
Склад та властивості вапна
Підготовка
Етапи гасіння вапна
У процесі гасіння не можна нахилятися над ємністю, ніж одержати хімічні опіки.
Де застосовується гашене вапно в саду