[发明专利]一种生石灰化学反应活性的快速测定方法

说明书

技术领域

本发明属于化工材料的性能测定领域，具体是生石灰化学反应活性的快速测定方法。

背景技术

生石灰，其主要成分是氧化钙，广泛应用于建筑、碱化工、玻陶、医药化工、食品工业、涂料染料、造纸、塑料等领域。生石灰一般由石灰石煅烧制成，煅烧程度通常采用活性度来衡量。活性度体现了生石灰与水的消化反应能力，反应越剧烈则活性度越大，反之则越小。

关于生石灰活性度的检测方法有很多，其中YB/T105—2014《冶金石灰物理检验方法》采用的是酸碱滴定法。该方法对活性度的定义是：石灰水化的反应速度，以10min消耗4mol/L盐酸的毫升数表示石灰的活性度。其原理为：将一定量的试样水化，同时用一定浓度的盐酸，将石灰水化过程中产生的氢氧化钙中和。从加入石灰试样开始至试验结束，始终要在一定搅拌速度的状态下进行，并保持中和过程的等量点。准确记录10min时盐酸的消耗量。

以该方法测定生石灰的活性度存在一个缺陷：即当生石灰煅烧不完全时，其间夹杂部分碳酸钙；或者生石灰在空气中暴露时间较长，与空气中的水分发生反应，生成氢氧化钙。这部分碳酸钙和氢氧化钙在酸液滴定中会消耗部分盐酸，导致实际的盐酸用量比氧化钙消耗掉的盐酸用量要大，从而使最终测定数据不准确。在极端的条件下，生石灰已经完全消化为氢氧化钙了，此时其活性度是无限趋向于0的，但其样本依然会在酸液滴定中消耗相当的盐酸。如果机械的用滴定结果来推断样本的活性度，得出的结果肯定与实际严重不符。

为了避免这个问题，中国专利文献CN102798647A，于2012年11月28日公开了《温升法自动化测定石灰活性的方法和装置》，其测定步骤为：⑴准确称取粒度为0～3.5mm的试样100g；⑵量取400ml水置于消化器中，加热至25℃；⑶将试样加入到消化器中进行消化，记录消化反应温度变化；⑷记录仪显示温度及温度随时间的变化曲线；⑸测定结果：①取消化反应开始后在触摸显示屏上即时的显示出温度随时间的变化曲线；②消化反应最高温度点与初始温度差值。由于氧化钙与水反应会发热，而碳酸钙和氢氧化钙则不会，因此该测定方法可以有效避免碳酸钙和氢氧化钙等杂质对测量结果的干扰影响。

不过该测定方法也存在不足。该测定方法对活性度的定义为：消化反应开始后30s、60s、180s的温升变化T₃₀、T₆₀、T₁₈₀以及消化反应最高温升T₁。其中T₃₀、T₆₀、T_180、T₁为不同标准要求的石灰活性。由于该方法采用4个参数来表征生石灰的活性度，在对比不同生石灰样本活性度时就会出现以哪一个参数为准的问题，导致最终测试结果可比性低。另外，在测试过程中，最高温升T₁测得时间并不是固定的，如果待测生石灰的活性度非常低，则需要经历非常长的时间才能测得最高温升，这种条件下的测试效率是非常低的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有生石灰的活性度热值检测方法精确度差，重现性和有效性低，从而提供一种精确有效、操作简便的生石灰化学反应活性的快速测定方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种生石灰化学反应活性的快速测定方法，包括如下步骤：

(1)将待测生石灰破碎并过筛，将过筛的粉状待测生石灰置于干燥器中备用；

(2)取容量为L的蒸馏水注入隔热保温杯，开动搅拌器对杯内液体进行搅拌，并将温度计插入保温杯中检测液温，记录此时的初始液温为T0；

(3)取重量份为G的步骤(1)所得粉状待测生石灰，倒入隔热保温杯中与蒸馏水反应，同时盖上隔热保温杯的杯盖，开始计时，间隔等距时间x记录一次液温Tn；

(4)在连续记录n个温度数据后，将记录数值录入电脑，绘制成温度-时间曲线图；

(5)以步骤(4)所得温度-时间曲线图为依据，计算出活性度数据，计算公式为：