Подробнее о Карбиде Кальция
На этой странице Вы узнаете ответы на часто задаваемые вопросы о карбиде кальция. Если у Вас появились вопросы или Вы хотите получить консультацию по нашей продукции, заполните форму ниже.
Что такое карбид кальция?
Чистый карбид кальция — это бесцветное и не имеющее запаха твердое вещество с химической формулой CaC2. Однако коммерческий карбид кальция может присутствовать в относительно широком диапазоне цветов в зависимости от присутствующих примесей (обычно кальций, магний и другие оксиды).
Структура карбида кальция
Производство карбида кальция
Производство карбида кальция в промышленности выглядит следующим образом.
- Используемая смесь — известняк с коксом
- Температурный диапазон установлен примерно на 2200 °C
- Весь процесс осуществляется в электрической дуговой печи
Это соединение широко используется в производстве цианамида кальция и ацетилена.
Свойства карбида кальция
| CaC2 | Карбид кальция |
| Молекулярный вес/молярная масса | 64,099 г/моль |
| Плотность | 2,22 г/см3 |
| Точка плавления | 2160 0C |
| Температура кипения | 2300 oC |
Использование карбида кальция
- В производстве гидроксида кальция и ацетилена.
- В производстве поливинилхлорида в качестве ацетилена, производное карбида кальция может быть использовано в качестве сырья для производства ПВХ.
- Для производства цианамида кальция.
- Для удаления серы из железа. Удаление серы из любого материала называется десульфурингом.
- Используется в таких лампах, как твердосплавные лампы.
- Используется в качестве созревающего агента, такого как этилен.
- Он используется в качестве раскислителя, то есть помогает в удалении кислорода при производстве стали.
Основные вопросы
До недавнего времени российские потребители карбида кальция были вынуждены закупать его в Казахстане и Китае. Но все изменится благодаря реализации программы импортозамещения в химической отрасли при участии российских инвесторов.
Завод карбидов и ферросплавов. Настоящее и перспективы
• Ноябрь 2020 г. – началась подготовка площадки для строительства Завода карбидов и ферросплавов в Республике Коми.
• Август 2021 г. – начат монтаж оборудования.
• Июнь 2024 г. - первая пуско-наладка.
• Август 2024 г. - первая серийная партия карбида кальция.
• 2 000 тонн в год – плановая мощность первой линии по производству карбида кальция.
• До 9 000 тонн в год планируется увеличить производительность в течение 2023 года.
Сегодня Завод карбидов и ферросплавов в г. Инта – единственное предприятие по выпуску карбида кальция в России.
Его запуск организует команда профессионалов, специализирующихся на организации высокотехнологичных производств. Их обширные научные знания, многолетний опыт, внимание к каждой детали технологического процесса позволят обеспечить соответствие выпускаемой продукции лучшим мировым стандартам качества.
Продукция завода превзойдет импортные аналоги по своим потребительским характеристикам. Объемы ее производства полностью удовлетворят потребности российского рынка и позволят предприятию сделать привлекательные предложения зарубежным заказчикам.
Завод карбидов и ферросплавов составит достойную конкуренцию поставщикам из Казахстана и Китая и по качеству, и по цене выпускаемой продукции.
В настоящее время карбид кальция в России – полностью импортное сырьё.
Рынок стран - ведущих поставщиков карбида кальция выглядит следующим образом: Казахстан (90% рынка), Словакия, Китай.
Крупнейший экспортёр карбида кальция в Россию – Казахстанское предприятие АО «Темирта́уский электрометаллургический комбинат». Свою первую продукцию выдал в 40-х годах 20 века. Продукция используется в металлургической отрасли. Комбинат поставляет карбид кальция в 8 стран ближнего зарубежья: Россию, Украину, Узбекистан, Азербайджан и другие. Экспортирует 90% этого вида продукции.
На втором месте по поставкам карбида кальция в Россию – словацкий производитель - АО «Новацкие химические заводы». Созданное еще в 1940 году, производство занимало важнейшее стратегическое место в экономике и обороне Чехословакии, а после ее распада стало крупнейшим в Словакии химическим заводом, сфера деятельности которого охватывает практически все области промышленной химии.
С небольшим отставанием от Словакии идут китайские заводы по производству карбида кальция. В последнее время китайские мощности по производству карбида кальция увеличиваются, в среднем, на 20% в год. Кроме увеличения наработки продукта, значительно возросла концентрация производителей, постоянно обновляются карбидные печи и вводятся в строй новые объекты.
Впервые карбид кальция был синтезирован немецким ученым-химиком Фридрихом Вёлером в 1862 году.
Профессор пытался отделить кальций от извести методом непрерывного нагревания смеси с углем. В результате получилась масса бледно-серого цвета без признаков металла. В начале двадцатого века карбид кальция являлся основным источником производства ацетилена в больших объемах, поэтому возникла острая необходимость в его массовом производстве.
Томас Уилсон и Фердинанд Муассан, действуя независимо друг от друга, практически одновременно разработали способ выпуска карбида кальция в электрической плавильной печи. Это открытие стало толчком для запуска индустрии получения технического карбида кальция.
В производстве карбида кальция участвуют два элемента: оксид кальция (CaO) известный также как негашеная известь и углеродные соединения в виде кокса (антрацита, каменного угля). Оба компонента подвергаются измельчению, последующему обжигу и расплавлению посредством электродугового способа. Готовый раствор доходит до твердого состояния в специальных формах, после чего подвергается дроблению и сортировке. Минимальный температурный порог образования карбида кальция - 1619°С. Как правило, процесс производства ведется при 1900-1950°С. Повышение температуры приведет к распаду карбида кальция на металл и углерод.
Карбид кальция используют при проведении автогенных работ и освещения, а также в производстве ацетиленовой сажи и продуктов органического синтеза, из которых главным является синтетический каучук.
Карбид кальция применяют в производстве цианамида кальция, из которого получают удобрения, цианистые соединения. Карбид кальция используют для получения карбидно-карбамидного регулятора роста растений, изготовления порошкового карбидного реагента.
Из 1 кг технического карбида получается от 235 до 285 л ацетилена в зависимости от его сорта и грануляции: чем чище и крупнее карбид кальция, тем большее количество ацетилена он даёт при разложении.
Для разложения 1 кг карбида кальция теоретически требуется 0,56 л воды. Практически берут от 5 до 20 л воды с целью лучшего охлаждения ацетилена и обеспечения безопасности при работе. Скорость разложения карбида кальция водой зависит от его чистоты, грануляции, температуры и чистоты воды. Чем чище карбид кальция, меньше размер его кусков, выше температура и чище вода, тем больше скорость.
В настоящее время получают прокаливанием в электрических печах (температура 1900—1950 °C) смеси оксида кальция с коксом.
Полученный таким образом технический продукт имеет серый, коричневый или зеленоватый цвет вследствие загрязнения углём и другими примесями. Он содержит также примеси фосфида и сульфида кальция, поэтому такой карбид кальция и полученный из него ацетилен имеют неприятный запах из-за образования фосфина и сероводорода.
Другие вопросы
В СССР карбид кальция производили в основном предприятия Химпрома (в Усолье Сибирском, Волгограде, Дзержинске).
Общий объём производства составлял около 450 тыс. т/год. Кроме того, из Румынии, в рамках СЭВ, импортировалось порядка 300 тысяч тонн карбида кальция в год.
Основными потребителями карбида кальция по разнарядкам Госплана СССР (порядка 80%) были предприятия Химической промышленности. Около 20% расфасовывалось в металлические барабаны и направлялось на ацетиленовые станции, металлургические заводы, в ЖКХ, строительный сектор, удаленные мелкие хозяйства.
Производство карбида кальция в Усолье-Сибирском осуществляло химическое предприятие «УсольеХимПро́м», начавшее свою работу в августе 1936 года. В 1966 году началось крупнотоннажное производство.
Предприятие прекратило производство карбида кальция в 2010 году. Ликвидировано 1 ноября 2017 года в результате банкротства.
Производство карбида кальция в Волгограде стартовало 29 июля 1961 года. Многое менялось на производстве, но карбидная печь без остановки работала до конца 2015 года, позволив предприятию выпустить более 3,5 миллионов тонн востребованного продукта.
ВОАО «Химпром» был последним предприятием на территории Российской Федерации, производившем карбид кальция.
На сегодняшний день на территории России нет ни одного производителя карбида кальция – наследника советской эпохи.
Карбид кальция получают сплавлением в электрических печах кокса и негашеной извести. Расплавленный карбид кальция выпускается из печи в специальные формы — изложницы, в которых он затвердевает. Застывший карбид кальция дробится и сортируется на куски определённых размеров.
Технический карбид кальция представляет собой твёрдое кристаллическое вещество. По внешнему виду карбид кальция представляет собой твёрдое вещество тёмно-серого или коричневого цвета. Он даёт кристаллический излом серого цвета с различными оттенками в зависимости от чистоты. Карбид кальция жадно поглощает воду. При взаимодействии с водой даже на холоде карбид кальция разлагается с бурным выделением ацетилена и большого количества тепла. Из за содержания примесей при добавлении воды выделяется неприятный запах. Разложение карбида кальция происходит и под влиянием атмосферной влаги.
По ГОСТ 1460-56 установлены следующие размеры (грануляция) кусков карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80. Технический карбид кальция содержит до 80 % химически чистого карбида кальция, остальное составляют примеси — негашеная известь, углерод, кремнекислота и другое.
- Среди всех неорганических производных кальция CaC2 очень ядовит.
- По степени воздействия на организм человека карбид кальция относится к 1-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007.
- Попадание карбида кальция внутрь организма также является опасным.
- Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки органов дыхания.
- Карбид кальция CaC2 чрезвычайно опасен для окружающей среды.
- Бесцветные тетрагональные кристаллы.
- Плотность: 2,2 (+20 °C, г/см3).
- Удельная теплоёмкость при постоянном давлении (в Дж/г·K): 0,92 (+20—325 °C).
- Стандартная энтальпия образования ΔfH (298 К, кДж/моль): −62,8 (т).
- Стандартная энергия Гиббса образования ΔfG (298 К, кДж/моль): −67,8 (т).
- Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K): 70,3 (т).
- Стандартная мольная теплоёмкость Cp (298 К, Дж/моль·K): 62,34 (т).
- Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль): 32,2.
- Карбид кальция имеет резкий чесночный запах.
При взаимодействии c водой карбид кальция гидролизуется с образованием ацетилена и гидроксида кальция (гашёной извести):
Представленная выше реакция является экзотермической. Следует иметь в виду, что реакция карбида кальция с водой протекает очень бурно. При нарушении правил техники безопасности при проведении этой реакции возможно получение травм и ожогов.