کربنات کلسیم ماده معدنی بسیار پر کاربردی است که در انواع گوناگون در سطح کره زمین یافت می شود. کلسیم کربنات بر اساس شرایط اقلیمی که در آن تشکیل می شود ، ممکن است ویژگی های فیزیکی و شیمیایی ، سختی و نرمی و همچنین ناخالصی های مختلفی داشته باشد. ناخالصی های موجود در کربنات کلسیم بر ویژگی های مختلف این ماده تاثیر گذار است. برای مثال اگر در شرایطی که تشکیل می شود ، عنصر منیزیم نیز وجود داشته باشد ، به صورت کربنات کلسیم منیزیم ایجاد گردیده و تبدیل به دولومیت خواهد شد. هر چه ناخالصی های موجود در کلسیم کربنات کمتر بوده و در نتیجه غلظت کلسیم در آن بالاتر باشد ، این ماده را با کیفیت تر و مناسب تر برای استفاده در صنایع ، کشاورزی ، دامپروری و تولید دارو می دانند.
چرا و چگونه کربنات کلسیم را خالص سازی کنیم
کربنات کلسیم با هر کیفیت و خلوصی دارای موارد مصرف گسترده است. به خصوص در بخش ساختمانی که از کلسیم کربنات به شکل مستقیم یا غیر مسقیم (جهت تولید مصالح ساختمانی) استفاده می شود. با این حال ، برخی صنایع نیازمند مصرف نوع خالص سازی شده این ماده هستند. فراوری کربنات کلسیم با استفاده از اعمال حرارت زیاد انجام می گیرد که اصطلاحا آن را پخت می نامند. فراوری کربنات کلسیم منجر به تولید آهک می شود.
آهک نیز خود به اندازه کربنات کلسیم دارای اهمیت است. طبق اسناد و شواهد موجود ، اولین بار روش خالص سازی کربنات کلسیم و تولید آهک از آن در دوره قاجار وارد ایران شد. تا پیش از آن از سنگ کربنات کلسیم خام به روش های گوناگون استفاده می کردند. به دلیل اینکه برخی ناخالصی های این ماده و بخصوص مهمترین آنها یعنی دی اکسید کربن CO2 به صورت گاز در این سنگ گرفتار شده اند ، بنابراین با حرارت دهی و کاهش پیوند های مولکولی ، می توان این ناخالصی ها را آزاد نمود. با انجام این عمل ، محصول جدیدی به نام آهک خالص تولید می گردد. معادله تولید آهک از کربنات کلسیم به شرح زیر است:
CaCO3 → CaO + CO2
فیلم روش تولید آهک از کربنات کلسیم
روش تولید آهک
همان طور که گفته شد ، تولید آهک از کربنات کلسیم از طریق حرارت دهی در دمای زیاد انجام می شود. این حرارت در محیطی به نام کوره آهک پزی صورت می گیرد. کوره های آهک پزی از گذشته تا به حال تغییراتی کرده اند تا علاوه بر ایجاد حرارت بیشتر ، آهک با کیفیت تری هم تولید گردد. با این حال ، چه از کوره های قدیمی نظیر کوره چاله ای استفاده شده و چه از کوره های صنعتی روتاری استفاده نماییم ، محصول به دست آمده با نام آهک خالص یا آهک زنده به دست می آید.
فرمول کربنات کلسیم به صورت CaCO3 است و چنانچه در معرض حرارت بیش از نهصد تا هزار درجه سانتی گراد در کوره آهک پزی قرار گیرد ، ناخالصی های آن که به صورت گاز دی اکسید کربن ، آهن ، منیزیم و … هستند جداسازی می شوند. در نتیجه آهک خالص با فرمول شیمیایی اکسید کلسیم به صورت CaO به دست می آید. تفاوت تولید آهک در روش سنتی و یا در کوره های صنعتی بیشتر مربوط به کیفیت محصول تولیدی و میزان تولید روزانه محصول می شود. میزان حرارت در روش صنعتی تولید آهک بیشتر قابل کنترل بوده و در نتیجه کیفیت محصول بیشتر قابل کنترل است.