《石灰石制高活性石灰中高活性氧化鈣

的測定方法》

團體標準編制說明

中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會團體標準化工作委員會

二零二四年八月

一、項目背景

本標準由中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會團體標準化委員會提出并歸口。根據(jù)中國冶金礦山企

業(yè)協(xié)會團體標準化工作委員會2023年第1批團體標準制修訂計劃，由包鋼集團礦山研究

院（有限責任公司）、東北大學、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、烏海包鋼礦業(yè)有限責任公司共同

起草。

二、行業(yè)概況

石灰活性的高低對節(jié)能減排以及“碳達峰、碳中和”具有重要作用。在煉鐵行業(yè)的作

用，加入活性石灰可強化燒結(jié)過程，而優(yōu)質(zhì)高活性石灰不僅可提高燒結(jié)機物料透氣性、燒

結(jié)礦強度和單位面積產(chǎn)量，還可相對降低石灰的單耗，當燒結(jié)配料中活性石灰用量達到5%

時，帶式燒結(jié)機生產(chǎn)能力將提高10%左右，而當活性石灰用量達到10%時，其產(chǎn)能將提升

15%左右。

在煉鋼行業(yè)的作用，用“煉好鋼須造好渣”來形容造渣的重要性，為了取得滿意的脫

硫脫磷效果，常加入石灰進行造渣，為了提高冶煉強度和縮短時間，石灰的品質(zhì)至關(guān)重要。

在煙氣脫硫行業(yè)的作用，我國85%以上的煙氣脫硫工藝采用鈣法脫硫技術(shù)，氧化鈣作

為脫硫劑原料，其活性高低可直接影響到脫硫效果、脫硫速度和脫硫產(chǎn)物的資源化利用等

問題，不僅關(guān)系到煙氣脫硫超低排放問題，還關(guān)系到煙氣脫硫投資成本、煙氣脫硫運行成

本和煙氣脫硫工藝的清潔化生產(chǎn)。

在碳減排和碳中和行業(yè)的作用，高活性石灰在CO2捕集領(lǐng)域具有非常大的潛力。隨著

人們生活水平的提高，國家對碳排放高度重視，相繼出臺了很多產(chǎn)業(yè)政策，目前我國作為

碳排放大國，為應對全球氣候變化，我國碳減排壓力巨大。如何實現(xiàn)我國“碳達峰、碳中

和”的總體目標，面臨著“減排”的嚴峻挑戰(zhàn)，雖然CO2捕集技術(shù)主要有化學法、物理法

和膜分離法等，但是均存在能耗大、吸收劑效率低、設(shè)備龐大復雜和CO2回收成本高等問

題。因此研發(fā)低成本環(huán)保型二氧化碳的捕集與封存技術(shù)備受世界各國所關(guān)注。為此，高活

性石灰生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)，不僅可以將煙氣脫碳成本顯著降低，而且還具有CO2吸收速度快、

設(shè)備投資小和吸收工藝無環(huán)境污染等特點，有望成為綠色新型高效CO2吸收劑。但是，目

前市面上石灰活性普遍較低，與煙氣中CO2反應能力弱。因此，開發(fā)高活性石灰對于我國

碳減排具有非常重要的意義。

雖然高活性石灰對我國工業(yè)發(fā)展和“碳達峰、碳中和”意義重大，但是，目前國內(nèi)石

灰行業(yè)整體卻存在非常突出的問題，弊端明顯，無法滿足我國工業(yè)未來提檔升級以及“碳

1

達峰、碳中和”任務的需求，主要體現(xiàn)在：

(1)目前國內(nèi)絕大部分石灰產(chǎn)品技術(shù)水平低，活性度低，附加值低，產(chǎn)能嚴重過剩，

行業(yè)中造假和以次充好現(xiàn)象嚴重，惡意競爭，導致好產(chǎn)品也賣不上價。而有技術(shù)含量的高

附加值產(chǎn)品很少，大部分依賴進口。

(2)石灰行業(yè)已被國家定義為高能耗、高污染行業(yè)，現(xiàn)有工藝技術(shù)陳舊，裝備抄襲國

外，在國內(nèi)繼續(xù)互相抄襲，無法支撐灰鈣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，整個行業(yè)幾乎沒有創(chuàng)新，已經(jīng)

不符合國家政策和高質(zhì)量發(fā)展要求，急需裝備、技術(shù)升級。

(3)石灰行業(yè)缺乏行之有效的標準，現(xiàn)有標準落后，可操作性差，指導性差。企業(yè)各

自為政，每家企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)格均都不同，好壞難以評價。對于高活性的石灰，目前尚無統(tǒng)

一且有效的的檢測及表征方法和標準，嚴重制約高活性石灰的應用，導致目前石灰產(chǎn)品市

場較為混亂，易引起產(chǎn)品質(zhì)量異議，不利于行業(yè)規(guī)范。

三、需求分析與效益預測

石灰多應用于鋼鐵、化工、建筑、建材、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保領(lǐng)域。國內(nèi)石灰等初級產(chǎn)

品市場巨大，超過3億噸/年，但是80%以上都是低附加值的普通產(chǎn)品，生產(chǎn)過程能耗高，

污染大，而且產(chǎn)能相對過剩，在行業(yè)大環(huán)境以及國家產(chǎn)業(yè)調(diào)控下，落后產(chǎn)能將逐步淘汰，

因此，生產(chǎn)線提檔升級，提高產(chǎn)品附加值對于企業(yè)生存具有重要的意義，市場需求大。

目前，國內(nèi)絕大部分石灰產(chǎn)品技術(shù)水平低，產(chǎn)品的檔次低、品種少、缺少高附加值產(chǎn)

品，生產(chǎn)過程能耗高、污染高，產(chǎn)能嚴重過剩，有技術(shù)含量的高附加值產(chǎn)品很少。二本標

準目的實施可以從根本上解決這一問題，生產(chǎn)高活性石灰，發(fā)展石灰石資源梯級、高值、

高效利用產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)石灰石資源全流程綜合利用，且無廢排放。同時可改變國內(nèi)高端鈣基

產(chǎn)品主要依靠進口的現(xiàn)狀。而且，本項目屬于國家鼓勵扶持固廢資源化利用項目，符合國

家節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展方向，有助于從根本上提高我國石灰石資源化利用的水平，

不僅可以從根本上解決石灰石資源梯級、清潔、高效資源化綜合利用共性難題，完全符合

國家碳減排及雙減政策要求，有利于踐行“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念和國家對

于打造北疆靚麗風景線的目標，利國利民，環(huán)境效益和社會效益顯著。

四、制定本標準的目的和意義

我國石灰石礦產(chǎn)資源儲量十分豐富，約占世界總儲量的64%以上，因其應用廣泛、產(chǎn)

品種類豐富，具有規(guī)?；瘧檬褂脙r值。由于現(xiàn)有檢測石灰活性的方法并不統(tǒng)一，不僅制

約了石灰石礦產(chǎn)綜合利用問題，還會影響到下游行業(yè)對石灰石礦衍生產(chǎn)品的消納空間，甚

至涉及到下游產(chǎn)品質(zhì)量。嚴重制約高活性石灰的應用，導致目前石灰產(chǎn)品市場較為混亂，

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易引起產(chǎn)品質(zhì)量異議，不利于行業(yè)規(guī)范。因此，依據(jù)石灰活性的本質(zhì)，即石灰中游離氧化

鈣總量中高活性氧化鈣的數(shù)量引申出了高活性石灰的定義，即石灰中在60s內(nèi)與水完成消

化反應的氧化鈣為高活性氧化鈣，高活性氧化鈣質(zhì)量分數(shù)≥80%的石灰為高活性石灰。并

針對石灰石制高活性石灰中高活性氧化鈣的測定制定統(tǒng)一標準，有利于進一步規(guī)范市場，

引導石灰行業(yè)良性發(fā)展。

五、標準編制過程

2023年6月：中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會發(fā)布了項目計劃；團體標準啟動并確定工作組；

2023年7月~12月：進行起草標準的問題分析、相關(guān)資料收集、企業(yè)調(diào)研以及檢驗檢

測等準備工作。編制組完成標準草案，進行了工作組內(nèi)征求意見和討論；

2024年1月：提交到秘書處初審；

2024年2月~6月：秘書處返回修改意見，編制組根據(jù)修改意見進行修改，形成標準

初稿；

2024年7月：召開標準討論會，圍繞標準初稿進行討論。

2024年7月~8月：根據(jù)專家意見對標準進行修改完善，其中標準題目修改為《石灰

石制高活性石灰中高活性氧化鈣的測定方法》，并形成征求意見稿。

2024年8月：公開征求意見。

六、標準編制原則

充分考慮國家內(nèi)灰行業(yè)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，嚴格遵循積極采用國內(nèi)外

先進標準、與其他標準協(xié)調(diào)性、標準文本規(guī)范性適用性、技術(shù)創(chuàng)新和突出產(chǎn)品技術(shù)性等原

則，標準編制小組查閱大量資料和相關(guān)標準，廣泛征求相關(guān)專家和代表的意見，充分調(diào)研

石灰生產(chǎn)和應用企業(yè)，根據(jù)目前國內(nèi)石灰生產(chǎn)企業(yè)的具體情況及技術(shù)水平，結(jié)合用戶的要

求及活性石灰應用技術(shù)的發(fā)展趨勢，確定技術(shù)指標和檢測方法，力求做到標準的先進性、

合理性和實用性，為石灰生產(chǎn)和應用企業(yè)和提供統(tǒng)一的實驗方法、檢測依據(jù)和評判標準，

提升石灰生產(chǎn)企業(yè)的競爭力，助力石灰行業(yè)有序發(fā)展。

七、標準的研究思路及內(nèi)容

（一）編制思路

《石灰石制高活性石灰中高活性氧化鈣的測定方法》的設(shè)計與編制主要以問題與需求

為導向，切實從冶金礦山行業(yè)的實際需要出發(fā)，詳細編制冶金礦山行業(yè)用高活性石灰的技

術(shù)指標及檢測方法。通過制定科學、合理、全面、可操作的標準，為冶金礦山行業(yè)用高活

性石灰領(lǐng)域的健康、科學、可持續(xù)發(fā)展指明方向。

3

高活性石灰沒有現(xiàn)行的國家或行業(yè)標準，標準在參考現(xiàn)有冶金及化工石灰的基礎(chǔ)上，

結(jié)合高活性石灰的實際發(fā)展水平，對技術(shù)指標進行了嚴格要求，增強了石灰生產(chǎn)廠家與冶

金礦山企業(yè)的聯(lián)系，使標準更具有針對性和實用性。

（二）標準技術(shù)框架

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術(shù)語和定義

4原理

5試劑

6儀器及設(shè)備

7試樣制備

8試驗步驟

9結(jié)果計算

10.實驗報告

11.附錄A

（三）標準技術(shù)內(nèi)容

1范圍

本文件規(guī)定了石灰石制高活性石灰中高活性氧化鈣測定方法的原理、試劑、儀器及設(shè)

備、試樣制備、實驗步驟、結(jié)果計算、實驗報告等。

本文件主要適用于石灰石制高活性石灰中高活性氧化鈣的測定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日

期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包

括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T602化學試劑雜質(zhì)測定用標準溶液的制備

GB/T2007.1散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則手工取樣方法

GB/T2007.2散裝礦產(chǎn)品取樣、制樣通則手工制樣方法

GB/T6003.1試驗篩技術(shù)要求和檢驗第1部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗篩

GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和實驗方法

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

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GB/T12805實驗室玻璃儀器滴定管

GB/T12808實驗室玻璃儀器單標線吸量管

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1高活性氧化鈣highactivecalciumoxide

石灰在60s內(nèi)與水完成消化反應的氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)。

3.2高活性石灰highactivelime

高活性氧化鈣質(zhì)量分數(shù)≥80%的石灰。

4原理

石灰中的高活性氧化鈣能與水快速完成消化反應，生成的氫氧化鈣溶解于過量的水

中，分離出部分溶液，以酚酞為指示劑，用鹽酸標準溶液進行滴定，準確記錄鹽酸消耗量，

以此計算出高活性氧化鈣的含量。

5試劑

5.1中性水應符合GB/T6682的要求，用二次蒸餾水或去離子水煮沸20min，驅(qū)盡二氧化

碳，然后封閉加蓋，冷卻到40℃。

5.2鹽酸標準溶液制備應符合GB/T602的要求，0.05mol/L。

5.2.1配制

將4.5ml鹽酸（分析純）加去離子水（應符合GB/T6682的要求）1000mL，混勻。

5.2.2標定

稱取預先置于105℃~110℃干燥2h，并置于干燥器中冷卻至室溫的碳酸鈉（含量不

低于99.9%）0.5000g，于250mL三角燒瓶中，加入25mL中性水溶解，加入2滴甲基橙

指示劑（1g/L）以鹽酸標準溶液滴至紅色為終點。鹽酸標準溶液的濃度按式（1）計算：

m1000

c=0（1）

(V1?V0)K1

式中：

c—鹽酸標準溶液濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；

5

m0—基準試劑的質(zhì)量，單位為克（g）；

V1—標定時消耗鹽酸標準溶液的體積，單位為毫升（mL）；

V0—標定時試劑空白消耗鹽酸標準溶液的體積，單位為毫升（mL）；

K1—52.99，1/2Na2CO3的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾（g/mol）。

5.3酚酞指示劑溶液（5g/l），稱取0.5g酚酞加入50ml乙醇溶解，加水稀釋至100ml。

6儀器及設(shè)備

6.1集熱式恒溫加熱磁力攪拌器見圖1所示。

①

②

③

①—溫度傳感器；②—水浴鍋；③—控制裝置

圖1集熱式恒溫加熱磁力攪拌器

6.2滴定管應符合GB/T12805要求，50mL。

6.3磨口多孔玻板抽濾漏斗，250mL。

6.4磨口三角燒瓶，250mL。

6.5電子天平，精度等級0.0001g。

6.6單標線移液管吸量管應符合GB/T12808要求，50mL。

6.7燒杯，300mL。

6.8三角燒瓶，200mL。

6.9真空抽濾裝置見圖2所示。

6

①

③

②

①—磨口多孔玻板抽濾漏斗；②—磨口三角燒瓶；③—真空抽濾裝置

圖2真空抽濾

6.10標準篩應符合GB/T6003.1要求，孔徑0.15mm。

6.11秒表，精度0.5秒。

7試樣制備

7.1取樣

試樣按GB/T2007.1方法取樣。采用分層取樣法，一批樣品在裝卸、加工完成后，分幾

層取樣，根據(jù)每層的質(zhì)量按比例在新露出的面上，均勻布點取樣，同時注意粒度比例，使

每層分樣的粒度比例與該層樣品的粒度分布均勻。每層應取份樣按式（2）計算：

nQL

n1=（2）

Q

式中：

n1—每層應取份樣數(shù)；

n—規(guī)定份樣數(shù)；

QL—每層質(zhì)量，單位為噸（t）；

Q—批量，單位為噸（t）。

7.2制樣

試樣按GB/T2007.2方法制樣。將7.1采來的樣品經(jīng)破碎后用四分法或縮分器縮分至不

少于100g，經(jīng)過研磨處理后使其全部通過孔徑為0.15mm標準篩，充分混合均勻，從中取

出10g裝入試樣瓶，在干燥皿中保存?zhèn)溆谩?/p>

8分析步驟

7

8.1向300mL燒杯（見6.7）中加入250mL中性水（見5.1），置于集熱式恒溫加熱磁

力攪拌器（見6.1）中。

8.2開啟攪拌，水溫穩(wěn)定在40±1℃。

8.3使用電子天平(見6.5)稱取0.2000g試樣，置于中性水中，使用秒表（見6.11）計時。

8.4.向磨口多孔玻板抽濾漏斗（見6.3）內(nèi)平鋪快速定量濾紙，將濾紙壓實在多孔玻板上

且沒有明顯縫隙。

8.5攪拌60s后，打開真空抽濾裝置（見6.9），將溶液迅速倒入磨口多孔玻板抽濾漏斗

進行抽濾，濾液被抽濾至磨口三角燒瓶（見6.8）中，待濾液超過60mL立即停止抽濾。

8.6使用單標線吸量管（見6.6）移取50mL濾液，轉(zhuǎn)移至三角燒瓶中，向三角燒瓶中滴

入8~10滴酚酞指示劑溶液（見5.3），混合均勻，溶液呈紅色。

8.7用0.05mol/L鹽酸（見5.2）滴定至溶液紅色剛剛消失，且30s內(nèi)不再變紅，記錄消

耗的稀鹽酸的體積。

操作流程見圖3。

圖3活性氧化鈣檢測方法操作流程

9結(jié)果計算

8

9.1石灰中高活性氧化鈣的含量CaO（質(zhì)量分數(shù)）按式（3）計算：

cHClvHClMCaO5

CaO=100%（3）

m石灰21000

式中：

—石灰中高活性氧化鈣的含量，單位為質(zhì)量分數(shù)（%）；

c

HCl—鹽酸標準溶液濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；

v

HCl—滴定消耗鹽酸標準溶液的體積，單位為毫升（ml）；

M

CaO—氧化鈣的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾（g/mol）；

m

石灰—稱量石灰的質(zhì)量，單位為克（g）。

9.2計算結(jié)果按照GB/T8170的規(guī)定進行修約，同一試樣兩次獨立測定結(jié)果如不大于允許差

（見表1），則取其算術(shù)平均值作為檢測結(jié)果。如果兩次獨立測定結(jié)果大于允許差，按圖1

的規(guī)定增加測量次數(shù)并確定檢驗結(jié)果。

表1允許差單位：%

高活性氧化鈣含量允許差

0~60.00.60

＞60.00.80

9

從獨立的重復結(jié)果開始

是

|X1-X2|≤rμ=（X1+X2）/2