1、氨堿法純堿生產(chǎn)的主要原料概述一、原鹽（食鹽）1、原鹽的物化性質(zhì)及成份規(guī)格：原鹽是氨堿法純堿生產(chǎn)的主要原料。原鹽的主要成份為氯化鈉，化學(xué)分子式為NaCL，純氯化鈉為無色等軸晶體，但是由于原鹽是由許多晶體機(jī)和而成，晶體之間的縫隙中往往含有鹵水或者空氣，因而變成白色而且不透明體，同時(shí)又因含有泥沙等雜質(zhì)，使原鹽常呈現(xiàn)灰褐色，氯化鈉晶體通常是正六面體。（1）食鹽的物化性質(zhì)：氯化鈉的分子量58.45熔點(diǎn)800C沸點(diǎn)1440C20C時(shí)比熱0.867（J/gC）25C時(shí)密度2.161t/m3原鹽中因?yàn)楹新然V等雜質(zhì)，容易吸收空氣中的水分而潮解。氯化鈉易溶于水，其溶解熱為4.9KJ/mol，溶解過程為吸熱反應(yīng)

2、，當(dāng)制成飽和鹽水時(shí)，可使溶液溫度降低6C多。氯化鈉的溶解度隨溫度升高沒有明顯的變化，這一性質(zhì)與絕大多數(shù)易溶物質(zhì)溶解度隨著溫度升高而增加的性質(zhì)不同，所以其水溶液（鹵水）在冷凍工業(yè)中被用作載冷體。（2）食鹽的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：作為制堿工業(yè)的原料，要求原鹽中的主要成份NaCL含量盡可能高，而泥沙及其他雜質(zhì)，特別是鈣、鎂雜質(zhì)越低越好。因?yàn)槭雏}中的氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈣等雜質(zhì)，在鹽水精制、吸氨、碳化過程中，會(huì)生成炭酸鎂、碳酸鈣及其他復(fù)鹽等，使塔器與管道堵塞，這些雜質(zhì)如不能在碳化以前清除掉，就會(huì)較多地混入純堿中，使產(chǎn)品的品位降低，因此用于氨堿法的食鹽一般需要符合以下標(biāo)準(zhǔn)：NaCL%三90%；水分W4.2%；Mg2

3、+%0.8%；SO2-%W0.8%。42、原鹽的需要用量氨堿法純堿生產(chǎn)的全過程，可以歸結(jié)為一個(gè)綜合的化學(xué)反應(yīng)方程式。即CaCO+2NaCL=CaCL+NaCO32232X58.45106X1000kg按照上述反應(yīng)方程式，可以計(jì)算出生產(chǎn)1t純堿理論上所需要的氯化鈉量X=58.45X2X1000/106=1103kg所求出的X是指生產(chǎn)每噸純堿（含Na2CO3100%）所需要的純的氯化鈉（折NaCL100%）的量。實(shí)際生產(chǎn)中,由于食鹽中只有90%左右的氯化鈉,而且又只能有70-75%的NaCL可以轉(zhuǎn)化為Na2CO3,Na+離子至少損失27%以上，加之過程中跑、冒、滴、漏等各項(xiàng)損失，實(shí)際耗用食鹽的量遠(yuǎn)

4、遠(yuǎn)超過上述理論用量，這樣使每生產(chǎn)1噸工業(yè)純堿所需耗用的原鹽實(shí)物量高達(dá)1.61.7t之多。氨堿法制堿的食鹽消耗量是很大的，純堿工業(yè)從來就是用鹽大戶，因此必須保證有大量、廉價(jià)的原鹽供應(yīng)，才能維持生產(chǎn)并在經(jīng)濟(jì)上獲益。就其純度而言，礦鹽多數(shù)要比海鹽為高，并可以采用注入高壓水壓裂地下化鹽方法進(jìn)行開采，得到接近飽和的鹵水，節(jié)省設(shè)備和人力，降低成本。十分適用于由濕法精制鹽水的氨堿法生產(chǎn)，不過要鋪設(shè)鹵水輸送管道或久鹽礦附近建廠均存在其他制約因素，而我國又以盛產(chǎn)海鹽為主，盡管其質(zhì)量不如礦鹽，也仍然是氨堿廠原料的天然寶庫，所以我國大多數(shù)堿廠是以海鹽為原料，臨海發(fā)展純堿生產(chǎn)。3、我國鹽資源概況3.1分類鹽是NaCl

5、（氯化鈉）的俗稱。在我國，根據(jù)來源和生產(chǎn)方法可分為3類：以海水為原料曬制而得的鹽叫作“海鹽”；開采現(xiàn)代鹽湖礦加工制得的鹽叫作“湖鹽”；開采地下天然鹵水或古代巖鹽礦床加工制得的鹽則稱“井礦鹽”。我國井礦鹽工藝以鉆井水溶汲取鹵水，進(jìn)而真空蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)高品質(zhì)鹽為主，因此，又稱真空鹽。按照產(chǎn)品形式又分為固體鹽和液體鹽，我國以固體鹽為主，液體鹽主要指汲取的天然地下鹵水或注水溶解地下巖鹽礦床而得到的鹵水，目前我國液體鹽的比例不足10%，但國外發(fā)達(dá)國家較高，如美國達(dá)到51%。氯化鈉除供食用外（慣稱食鹽），大量用作工業(yè)原料（名曰工業(yè)用鹽），國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)年表以“原鹽”為總稱。3.2資源分布我國鹽資源非常豐富

6、，開采歷史悠久?；痉植紶顩r是：東部海鹽，中部及西南部井礦鹽，西北部湖鹽。海水曬鹽與國家的海岸線長度、灘涂面積及氣候條件等有關(guān)，我國海鹽以北方海鹽區(qū)（含遼寧、河北、天津、山東和江蘇）為主。井礦鹽礦床廣泛分布在河南、四川、湖北、湖南、江西、四川、重慶、云南、江蘇、山東、安徽及陜西等18個(gè)省區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)已查明的氯化鈉儲(chǔ)量大于100億t的鹽礦床就有十余個(gè)。湖鹽主要分布在內(nèi)蒙古、青海、新疆及西藏等西北部地區(qū)，以青海鹽湖最為豐富，儲(chǔ)量在3000多億t，生產(chǎn)成本較為低廉，但我國西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對落后，對鹽的需求也較低，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸一直是制約其發(fā)展的瓶頸。我國1995年探明鹽礦儲(chǔ)量3824億t,資源量在

7、6.2萬億t以上。目前我國的鹽總產(chǎn)量不足6000萬t，因此，我國的鹽資源可以滿足制鹽工業(yè)長期快速發(fā)展的需求，很多省市都有發(fā)展制鹽工業(yè)以及鹽化工的資源條件。4、我國制鹽工業(yè)概況4.1生產(chǎn)情況近十余年，受我國鹽化工及下游行業(yè)快速發(fā)展的影響，我國對原鹽的需求也快速增加。2007年，我國原鹽生產(chǎn)和消費(fèi)量5920萬t,居世界第1位。從歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，海鹽產(chǎn)能最大，井鹽次之，湖鹽最低。東部沿海地區(qū)制鹽產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的60%。海鹽生產(chǎn)主要集中在環(huán)渤海灣的山東、河北、天津和遼寧四省市，四省市產(chǎn)量占全國海鹽產(chǎn)量的90%以上。湖鹽主要集中在內(nèi)蒙、新疆和青海三省。井礦鹽主要分布在四川、湖北、江蘇、河南、江西、湖南、

8、安徽、云南、重慶等省市。近年我國原鹽產(chǎn)量見表1。受沿海地區(qū)各類園區(qū)和工業(yè)等項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展的影響，北方海鹽區(qū)的鹽田面積逐年萎縮，海鹽產(chǎn)能增幅和所占比例逐漸降低，產(chǎn)能進(jìn)一步增加的潛力不大。而井礦鹽資源豐富且分布廣，技術(shù)成熟，投資門檻不高，因此近年井礦鹽產(chǎn)能增幅較快，在全國鹽總產(chǎn)量中的比例逐年提高。目前規(guī)劃建設(shè)的制鹽產(chǎn)能（主要是井礦鹽）超過1000萬t/a,鹽業(yè)產(chǎn)能的增長可以滿足下游行業(yè)的需求。表1近年我國原鹽產(chǎn)量萬t年份海鹽湖鹽井礦鹽2003219L8302.01158.6200422922386.91353.720052664.0458.91689320063062J502.6186532(X)7

9、3162.0510.42245.94.2存在問題產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一。公路化雪、畜牧、水處理、洗浴用鹽、高純度工業(yè)鹽等高附加值產(chǎn)品的開發(fā)，從數(shù)量、品種、質(zhì)量等各方面還沒有拓展和滿足市場需求。尤其是液體鹽的開發(fā)利用仍處于較低水平，折鹽產(chǎn)量僅占井礦鹽總產(chǎn)量的12%。鹵水化工的深加工系列產(chǎn)品，如鉀鎂肥、阻燃劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體等還沒有形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化。資源利用水平低。目前，制鹽工業(yè)仍主要以單一的制鹽業(yè)為主，資源利用率很低。海鹽苦鹵利用率不足20%，萊州灣地下鹵水的掠奪性開采使鹽、溴比例失調(diào)，這一地區(qū)出現(xiàn)水位下降、濃度降低、流量減少等資源枯竭的現(xiàn)象；湖鹽區(qū)由于單一提取鹽，導(dǎo)致鎂害嚴(yán)重，使湖鹽資源遭到污染

10、；礦鹽區(qū)的芒硝提取率不足10%。國外則基本做到零排放。產(chǎn)業(yè)布局不合理。50%以上的原鹽運(yùn)輸半徑超過200km。在美國，80%以上的運(yùn)輸半徑在150km以內(nèi)，管輸液體鹽比例較高。發(fā)展思路近年鹽業(yè)行業(yè)效益起伏較大，為避免產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，國家發(fā)展改革委員會(huì)2006年發(fā)布制鹽工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見。優(yōu)先考慮與兩堿項(xiàng)目的配套建設(shè)。制鹽生產(chǎn)能力由2005年的5500萬t提高至2010年的6500萬t,年增幅控制在5%以內(nèi)。但實(shí)際預(yù)測該指標(biāo)將被大大突破。穩(wěn)定海鹽生產(chǎn)，主要作為化工用鹽，關(guān)鍵是要提高產(chǎn)品質(zhì)量。有序發(fā)展井礦鹽。井礦鹽生產(chǎn)成本相對較高，但生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量相對較好，在適度增加產(chǎn)能的前提下，增加低耗能的

11、液體鹽的供應(yīng)量。按需發(fā)展湖鹽。湖鹽區(qū)地處西部，運(yùn)輸條件還有待改善；但資源豐富，成本低廉，也具有一定優(yōu)勢。消費(fèi)結(jié)構(gòu)我國鹽化工用鹽占73%，食用鹽占16%，其它用鹽占11%。鹽化工是我國制鹽工業(yè)發(fā)展的決定因素。我國鹽消費(fèi)結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國家相比，主要體現(xiàn)在鹽化工耗鹽比例過大；道路除雪等行業(yè)的消費(fèi)比例過低(美國融雪耗鹽達(dá)到1900萬t)；鹵水直接消費(fèi)比例過低(如美國達(dá)到51%)，而我國液體鹽消費(fèi)比例只有10%左右，可見我國制鹽工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。我國以鹽為原料的鹽化工產(chǎn)業(yè)，主要是純堿和氯堿兩大行業(yè)(俗稱“兩堿”)。近年來，氯酸鈉和金屬鈉也發(fā)展較快，但這兩種下游產(chǎn)品的鹽的消耗較低，不足總消費(fèi)量的1%，對

12、全行業(yè)的供需平衡影響較小。“兩堿”的發(fā)展拉動(dòng)了鹽業(yè)的發(fā)展，我國已形成以純堿和氯堿為龍頭，下游產(chǎn)品開發(fā)并存的鹽化工產(chǎn)業(yè)格局。二、石灰石1、石灰石的物化性質(zhì)及規(guī)格成分石灰石為氨堿法純堿生產(chǎn)的第二大重要原料，其消耗量不亞于食鹽。（1）石灰石的物化性質(zhì)：石灰石顏色有灰白、茶色、褐色等，單純從色澤不能判斷其品質(zhì)的好壞。典型的礦石時(shí)方解石、大理石，主要成份是碳酸鈣，其結(jié)晶大部分為六方晶系?；瘜W(xué)分子式為CaCO。3碳酸鈣的分子量100.09密度2.711T/M3分解溫度825C熔點(diǎn)1339C石灰石在石灰窯中煅燒，發(fā)生CaCO3的分解反應(yīng)。生成的CaO稱為生石灰，為無色等軸晶系，熔點(diǎn)2372C，密度3.37t

13、/m3，在氨堿廠將它用水消化而制得氫氧化鈣懸濁液，用于蒸氨反應(yīng)。CaO+H2O=Ca（OH）2+65.65KJ/mol生成的Ca（OH）2稱為熟石灰或消石灰，其分子量為74.09，為無色斜方晶系，密度2.24t/m3，無吸濕性，溶解度很小，而且溫度越高，溶解度越小。氫氧化鈣與水混合呈白色懸濁液即石灰乳，呈強(qiáng)堿性，用于蒸氨及鹽水除鎂過程。CaCO+2HC1=CaCl+HO+COf摩氏硬度值（MOH）:33222化學(xué)分析：二氧化硅0.07%、三氧化二鋁0.02%、三氧化二鐵0.03%、氧化鈣55.22%、氧化鎂0.08%、石灰石塊狀/粉狀：燒失量40.79，硅4.62，鋁1.21，鐵0.52，鈣5

14、0.16，鎂1.10白云石粉/塊：硅0.19，鋁0.15，鐵0.17，鈣32.1，鎂21.19石灰石是生產(chǎn)玻璃的主要原料。二氧化碳（CO）能使熟石灰變混濁。2石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料。石灰石可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈塊狀，純的為白色，含有雜質(zhì)時(shí)為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca（OH）2。熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等，用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和粘土等混合，經(jīng)高溫煅燒制得。玻璃由石灰石、石英砂、純堿等混合，經(jīng)高溫熔融制得。煉鐵用石灰

15、石作熔劑，除去脈石。煉鋼用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害雜質(zhì)。(2)石灰石的質(zhì)量指標(biāo)：石灰石的成份規(guī)格：CaCO%三90%；SiOW5.5%；MgCO3.5%；ROW0.5%(RO為鐵鋁氧化物)TOC o 1-5 h z32323232、石灰石的用量根據(jù)反應(yīng)方程式：CaCO+2NaCL=CaCL+NaCO3223100106X1000(kg)可求出X=100X1000/106=943(kg)即每生產(chǎn)1噸純堿(折100%)理論上需耗用的100%CaCO3約943kg。實(shí)際生產(chǎn)中石灰石不是純的CaCO3，也不能百分之百分解，加上各個(gè)環(huán)節(jié)的損失，其耗用量同樣大大超過理論值，因此實(shí)物耗量達(dá)到1.3

16、1.6t/t之多。因此，應(yīng)盡可能采用純度高的石灰石才較為經(jīng)濟(jì)，從而，可以提高CO2氣及石灰乳質(zhì)量，提高關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度，減少系統(tǒng)物料當(dāng)量，一般要求石灰石含碳酸鈣不低于90%，其他酸性雜質(zhì)如SiO2+R2O3以不超過6%為佳。這樣可使石灰窯生產(chǎn)出的CaO達(dá)到80%以上，而窯氣含CO2則可以達(dá)到40%以上，此外，氨堿廠對石灰石的粒度有特殊要求，其直徑在70150mm較為適宜。3、我國石灰石的儲(chǔ)量及分布情況石油是經(jīng)濟(jì)的命脈，國力發(fā)展的命脈，誰擁有了石油，誰就擁有了21世紀(jì)的發(fā)展。儲(chǔ)備石油，參與石油期貨市場的交易，不僅僅是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，而是出于戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)的考慮。因此控制石油資源是爆發(fā)伊拉克戰(zhàn)爭的因素之

17、一。中國有句古語，民以食為天，天命也。石灰石就是水泥工業(yè)的糧食，是水泥生產(chǎn)的命脈。水泥廠只要生產(chǎn)，就一刻離不開石灰石，誰占有了石灰石資源，誰就占有了水泥工業(yè)的發(fā)展。目前我國水泥企業(yè)爭奪市場之戰(zhàn)，也可以說是爭奪石灰石資源之戰(zhàn)，因此大企業(yè)集團(tuán)把占有優(yōu)勢石灰石資源作為實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展戰(zhàn)略的措施之一。、石灰石是用途極廣的寶貴資源石灰石是石灰?guī)r作為礦物原料的商品名稱。石灰?guī)r在人類文明史上，以其在自然界中分布廣、易于獲取的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。作為重要的建筑材料有著悠久的開采歷史，在現(xiàn)代工業(yè)中，石灰石是制造水泥、石灰、電石的主要原料，是冶金工業(yè)中不可缺少的熔劑灰?guī)r，優(yōu)質(zhì)石灰石經(jīng)超細(xì)粉磨后，被廣泛應(yīng)用于造紙、橡膠、

18、油漆、涂料、醫(yī)藥、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，水泥生產(chǎn)消耗的石灰石和建筑石料、石灰生產(chǎn)、冶金熔劑，超細(xì)碳酸鈣消耗石灰石的總和之比為1:3。石灰?guī)r是不可再生資源，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和納米技術(shù)的發(fā)展，石灰石的應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步拓寬。、我國石灰石資源概況及其地理分布我國是世界上石灰?guī)r礦資源豐富的國家之一。除上海、香港、澳門外，在各省、直轄市、自治區(qū)均有分布。據(jù)原國家建材局地質(zhì)中心統(tǒng)計(jì)，全國石灰?guī)r分布面積達(dá)43.8萬KM2（未包括西藏和臺(tái)灣），約占國土面積的1/20，其中能供做水泥原料的石灰?guī)r資源量約占總資源量的1/41/3。為了滿足環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡，防止水土流失

19、，風(fēng)景旅游等方面的需要，特別是隨著我國小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的不斷完善和落實(shí)，可供水泥石灰?guī)r的開采量還將減少。全國已發(fā)現(xiàn)水泥石灰?guī)r礦點(diǎn)七、八千處，其中已有探明儲(chǔ)量的有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處（礦石儲(chǔ)量大于8000萬噸為大型、40008000萬噸為中型、小于4000萬噸為小型），共計(jì)保有礦石儲(chǔ)量542億噸，其中石灰?guī)r儲(chǔ)量504億噸，占93%；大理巖儲(chǔ)量38億噸，占7%。保有儲(chǔ)量廣泛分布于除上海市以外29個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，其中陜西省保有儲(chǔ)量49億噸，為全國之冠；其余依次為安徽省、廣西自治區(qū)、四川（含重慶市）省，各保有儲(chǔ)量3430億噸；山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖

20、南、湖北7省各保有儲(chǔ)量3020億噸；黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、內(nèi)蒙古、青海、甘肅13省各保有儲(chǔ)量2010億噸；北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲(chǔ)量52億噸。三、焦炭或白煤1、無煙煤（白煤）的物化性質(zhì)無煙煤（英文名稱anthracite），俗稱白煤或紅煤。是煤化程度最大的煤。無煙煤固定碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率低，密度大，硬度大，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。黑色堅(jiān)硬，有金屬光澤。以脂摩擦不致染污，斷口成介殼狀，燃燒時(shí)火焰短而少煙。不結(jié)焦。一般含碳量在90%以上，揮發(fā)物在10%以下。無膠質(zhì)層厚度。熱值約8000-8500千卡/公斤。有時(shí)把揮發(fā)物含量特大的稱做半無煙煤；

21、特小的稱做高無煙煤。無煙煤為煤化程度最深的煤，含碳量最多，灰分不多，水分較少，發(fā)熱量很高，可達(dá)2500032500kJ/kg，揮發(fā)分釋出溫度較高，其焦炭沒有黏著性，著火和燃盡均比較困難，燃燒時(shí)無煙，火焰呈青藍(lán)色。煤樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，煤中的有機(jī)物質(zhì)受熱分解出一部分分子量較小的液態(tài)（此時(shí)為蒸汽狀態(tài)）和氣態(tài)產(chǎn)物，這些產(chǎn)物稱為揮發(fā)物。揮發(fā)物占煤樣質(zhì)量的分?jǐn)?shù)成為揮發(fā)分產(chǎn)率或簡稱為揮發(fā)分。以干燥無灰基為分析基，揮發(fā)分低于10%的煤稱為無煙煤。揮發(fā)分大于6.5%小于10%的無煙煤稱為無煙煤三號。01號無煙煤為年老無煙煤；02號無煙煤為典型無煙煤；03號無煙煤為年輕無煙煤。2、焦炭的物化性質(zhì)焦炭定義

22、：煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050C,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s）。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。鑄造焦是專用與化鐵爐熔鐵的焦炭。鑄造焦是化鐵爐熔鐵的主要燃料。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強(qiáng)度、灰分和硫分

23、低等特點(diǎn)。焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：真密度為1.8-1.95g/cm3；視密度為0.88-1.08g/cm3；氣孔率為35-55%；散密度為400-500kg/m3；平均比熱容為0.808kj/（kgk）（100C），1.465kj/（kgk）（1000C）；熱導(dǎo)率為2.64kj/（mhk）（常溫），6.91kg/（mhk）（900C）；著火溫度（空氣

24、中）為450-650C；干燥無灰基低熱值為30-32KJ/g；比表面積為0.6-0.8m2/g（使用全自動(dòng)F-Sorb2400比表面積儀BET方法檢測）。焦炭的比表面積研究是非常重要的，焦炭的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實(shí)可靠的，國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的，請參看我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19587-2004）-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作，由于樣品吸附能力的不同，有些樣品的測試可

25、能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間，如果測試過程沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，那測試人員就時(shí)刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會(huì)導(dǎo)致測試過程的失敗，這會(huì)浪費(fèi)測試人員很多的寶貴時(shí)間。F-Sorb2400比表面積分析儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ匾腇-Sorb2400比表面積分析儀是迄今為止國內(nèi)唯一完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測設(shè)備，其測試結(jié)果與國際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時(shí)減少人為誤差，提高測試結(jié)果精確性。焦炭的反應(yīng)性及反應(yīng)后的強(qiáng)度：焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后的焦炭再機(jī)械力和熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損

26、的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過程中，都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類似的規(guī)律，因此大多數(shù)國家都用焦炭與二氧化碳間的反應(yīng)特性評定焦炭反應(yīng)性。中國標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4000-1996）規(guī)定了焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法。其做法是使焦炭在高溫下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)沒，然后測定反應(yīng)后焦炭失重率及其機(jī)械強(qiáng)度。焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的重復(fù)性r不得超過下列數(shù)值：CRIr2.4%CSR:3.2%焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果均取平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。3、焦炭和無煙煤的質(zhì)量指標(biāo)焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不

27、規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體（或孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強(qiáng)度，其指標(biāo)一般以裂紋度（指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少）來衡量。衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分?jǐn)?shù)）來表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標(biāo)要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在4045%，鑄造焦要求在3540%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強(qiáng)度低；而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強(qiáng)度高。焦炭強(qiáng)度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來表示。焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦炭能抵抗受外來沖擊

28、力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強(qiáng)度M40值，焦炭的孔抱結(jié)構(gòu)影響耐磨強(qiáng)度M10值。M40和M10值的測定方法很多，我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的方法。焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：固定碳三80%；揮發(fā)份W5.0%；水份W7.0%；灰分W15.0%；發(fā)熱值三28000KJ/kg無煙煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：固定碳三78%；揮發(fā)份W9.0%；水份W4.0%；灰分W16.0%；發(fā)熱值三28000KJ/kg4、焦炭質(zhì)量的評價(jià)、焦炭中的硫分：硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫

29、含量大于0.07%即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來自礦石；3.5%來自石灰石；82.5%來自焦炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加0.1%，焦炭使用量增加1.8%，石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.52.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%，大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.40.7%。、焦炭中的磷分：煉鐵用的冶金焦含磷量應(yīng)在0.020.03%以下。、焦炭中的灰分：焦炭的灰分對高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加22.5%因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。、焦炭中

30、的揮發(fā)分：根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于1.5%，則表示生焦；揮發(fā)分小于0.50.7%,則表示過火，一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為1%左右。、焦炭中的水分：水分波動(dòng)會(huì)使焦炭計(jì)量不準(zhǔn)，從而引起爐況波動(dòng)。此外，焦炭水分提高會(huì)使M04偏高，M10偏低，給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來誤差。、焦炭的篩分組成：在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國過去對焦炭粒度要求為：對大焦?fàn)t（13002000平方米）焦炭粒度大于40毫米；中、小高爐焦炭粒度大于25毫米。但目前一些鋼廠的試驗(yàn)表明，焦炭粒度在4025毫米為好。大于80毫米的焦炭要整粒，使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一，空隙大，阻力小，爐況運(yùn)行良好。5

31、、白煤和焦炭的用量焦炭和白煤熱值較高，固定碳含量高，揮發(fā)份含量低，雜質(zhì)少，是石灰窯比較理想的燃料。石灰石在石灰窯中煅燒需要按理論量配以適量的焦炭或白煤。實(shí)際配焦或配煤的比列應(yīng)視石灰石和焦炭、白煤的品位而異。每煅燒單位重量石灰石所需要的焦炭或白妹的重量數(shù)，二者之百分率稱為配焦率（或配煤率）。例如某氨堿廠煅燒1噸石灰石需用8kg白煤，則配煤率為：85/1000=8.5%理論上分解1kgCaCO3需要熱量1796KJ，這就是說需要發(fā)熱量為29307KJ/kg的標(biāo)準(zhǔn)煤0.061kg（1796/29307=0.061kg），由于石灰窯本身有熱損失，石灰要帶走一些顯熱，加上燃料燃燒不完全，造成燃料消耗比理

32、論值大，實(shí)際生產(chǎn)中每煅燒1噸石灰石需要用標(biāo)煤約7585kg，而每生產(chǎn)1噸純堿若按1.5噸石灰石計(jì)算，則需耗用標(biāo)煤120130kg。6、我國白煤的儲(chǔ)量中國無煙煤預(yù)測儲(chǔ)量為4740億噸，占全國煤炭總資源量的10%，年產(chǎn)2億噸。山西省占32%，河南省占18%，貴州省占11%。中國有六大無煙煤基地：北京京煤集團(tuán)，晉城煤業(yè)集團(tuán)，焦作煤業(yè)集團(tuán)，河南永城礦區(qū)，神華寧煤集團(tuán)，陽泉煤業(yè)集團(tuán)。無煙煤塊煤主要應(yīng)用是化肥（氮肥、合成氨）、陶瓷、制造鍛造等行業(yè)；無煙粉煤主要應(yīng)用在冶金行業(yè)用于高爐噴吹（高爐噴吹用煤主要包括無煙煤、貧煤、瘦煤和氣煤）。焦炭分布：從我國焦炭產(chǎn)量分布情況看，我國煉焦企業(yè)地域分布不平衡，主要分布

33、于華北、華東和東北地區(qū)。四、液氨（1）液氨的物化性質(zhì)1、氨的分子式NH3，分子量17.07。氨是一種無色、有強(qiáng)烈刺激臭味的氣體；它比空氣輕，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氨氣密度為0.77kg/m3。2、液氨，又稱為無水氨，是一種無色液體。氨作為一種重要的化工原料，應(yīng)用廣泛，為運(yùn)輸及儲(chǔ)存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。氨易溶于水，溶于水后形成氫氧化銨的堿性溶液。氨在20水中的溶解度為34%。液氨在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，而且具有腐蝕性，且容易揮發(fā)，所以其化學(xué)事故發(fā)生率相當(dāng)高。3、液氨為無色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，極易氣化為氣氨。密度0.617g/cm3；沸點(diǎn)為一33.5C,低于一77.7可成為具有臭味

34、的無色結(jié)晶。液氨密度在0C是為0.638t/m3,20C時(shí)為0.607t/m3。氣氨相對密度（空氣=1）:0.59液氨相對密度（水=1）:0.7067（25C）CAS編號：7664-41-7自燃點(diǎn)：65111C熔點(diǎn)（C）：-77.7爆炸極限：16%25%沸點(diǎn)（C）：-33.41%水溶液PH值：11.7比熱kJ（kgK）氨（液體）4.609氨（氣體）2.179蒸氣壓：882kPa（200C）4、氨的臨界溫度為132.4C，臨界壓力為11.29MPa。因?yàn)榘钡呐R界溫度為132.4C,低于此溫度只要予以適當(dāng)壓力即可將其液化。在常溫下,大概需要78個(gè)大氣壓即可將氨液化為液氨存放。但實(shí)際使用溫度未必是常

35、溫，我國規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí)要求不低于50C的飽和蒸氣壓力。液氨容器的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)該為2.16MPa。5、氨可以在氧氣中燃燒，呈淺綠色火焰，同時(shí)分解成氨和水。4體積氨與3體積氧混合，遇火則發(fā)生強(qiáng)烈爆炸。氨與空氣混合時(shí)，遇火也會(huì)引起爆炸，其爆炸范圍為氨濃度15.727.4%（體積比）。氨的自然點(diǎn)為651Co6、液氨的揮發(fā)性很強(qiáng)，在常溫下易揮發(fā)成氨氣，氣化時(shí)吸熱，氣化熱較大（T5C時(shí)氣化熱為22.31KJ/mol）,廣泛用作冷凍劑。液氨是一個(gè)很好的溶劑，由于分子的極性和存在氫鍵，液氨在許多物理性質(zhì)方面同水非常相似。一些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物，在液氨中就不那么容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成

36、一種藍(lán)色溶液。這種金屬液氨溶液能夠?qū)щ?，并緩慢分解放出氫氣，有?qiáng)還原性。7、氨極易溶解于水，并放出大量的熱（熔解熱為35KJ/mol）。在常溫下，一體積水可溶解700體積的氨。氨的水溶液具有較強(qiáng)的堿性，并且易揮發(fā)逸出氨氣。8、氨及氨水與酸可發(fā)生中和反應(yīng)，生成銨鹽；與硫酸中和生成硫酸銨；與硝酸中和生成硝酸銨；與鹽酸中和生成氯化銨；與碳酸、二氧化碳和水中和生成碳酸銨和碳酸氫銨。9、在有水存在條件下，氨與銅或銅的合金作用生成銅氨絡(luò)離子Cu（NH3）J+,使銅受到氨水腐蝕，因此有氨水接觸的設(shè)備、管線不宜使用銅及銅的合金。10、氨對人的眼角膜和呼吸器官粘膜有刺激作用：液氨還能灼傷皮膚、眼睛、氨中毒會(huì)引起

37、氣管阻塞、窒息、肺水腫，甚至造成死亡?？諝庵邪钡淖畲笕菰S濃度為30mg/m3o（2）液氨的質(zhì)量指標(biāo)液氨國家標(biāo)準(zhǔn)GB53688項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品氨聳量彥99.999.899.6殘留物含量W0.1（重甲法）0.20.4油含s/(m/kg)W5（重電法）2（紅外光譜法）水分含量/%壬0.1鐵(Fe)含量f(tng/kg)W13）液氨的使用注意事項(xiàng)液氨是強(qiáng)腐蝕性有毒物質(zhì)，對皮膚和眼睛有強(qiáng)烈腐蝕作用，產(chǎn)生嚴(yán)重疼痛性灼傷。液氨蒸氣強(qiáng)烈刺激呼吸道粘膜和眼睛，對呼吸有窒息作用。受液氨損傷的皮膚應(yīng)立即用清水沖洗，然后以3%5%的硼酸、乙酸或檸檬酸溶液濕敷。嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即請醫(yī)生處理。毒性及中毒機(jī)理液氨人

38、類經(jīng)口TDLo：015mlkg液氨人類吸入LCLo：5000ppm5m氨進(jìn)入人體后會(huì)阻礙三羧酸循環(huán)，降低細(xì)胞色素氧化酶的作用。致使腦氨增加，可產(chǎn)生神經(jīng)毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。接觸途徑及中毒癥狀A(yù)吸入吸入是接觸的主要途徑。氨的刺激性是可靠的有害濃度報(bào)警信號。但由于嗅覺疲勞，長期接觸后對低濃度的氨會(huì)難以察覺。a輕度吸入氨中毒表現(xiàn)有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎?；颊哂醒首仆?、咳嗽、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等。b急性吸入氨中毒的發(fā)生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現(xiàn)為呼吸道粘膜刺激和灼傷。其癥狀根據(jù)氨的濃度、吸入時(shí)間以及個(gè)人感受性等而輕重不同。c嚴(yán)重吸人中毒

39、可出現(xiàn)喉頭水腫、聲門狹窄以及呼吸道粘膜脫落，可造成氣管阻塞，引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細(xì)血管通透性而引起肺水腫。B.皮膚和眼睛接觸低濃度的氨對眼和潮濕的皮膚能迅速產(chǎn)生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴(yán)重的化學(xué)燒傷。皮膚接觸可引起嚴(yán)重疼痛和燒傷，并能發(fā)生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀并發(fā)軟，可發(fā)生深度組織破壞。高濃度蒸氣對眼睛有強(qiáng)刺激性，可引起疼痛和燒傷，導(dǎo)致明顯的炎癥并可能發(fā)生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發(fā)炎。輕度病例一般會(huì)緩解，嚴(yán)重病例可能會(huì)長期持續(xù)，并發(fā)生持續(xù)性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內(nèi)障、眼瞼和眼球粘連及失明等并發(fā)癥。多次或持續(xù)接觸氨會(huì)導(dǎo)致結(jié)膜炎。急救措施A.清除污染如果患者只是單純接觸氨氣，并且沒有皮膚和眼的刺激癥狀，則不需要清除污染。假如接觸的是液氨，并且衣服已被污染，應(yīng)將衣服脫下并放入雙層塑料袋內(nèi)。如果眼睛接觸或眼