煤礦是人類在富含煤炭的礦區(qū)開采煤炭資源的區(qū)域，一般分為井工煤礦和露天煤礦。當(dāng)煤層離地表遠(yuǎn)時，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，此為井工煤礦。當(dāng)煤層距地表的距離很近時，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。煤礦范圍包括地上地下以及相關(guān)設(shè)施的很大區(qū)域。煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地質(zhì)年代生長的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經(jīng)過漫長地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質(zhì)時期中，以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)的地層中產(chǎn)煤多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。

石灰（或消石灰）的有效鈣含量是表征石灰質(zhì)量的重要指標(biāo)，石灰的主要成分為氧化鈣，還含有鎂、硅、鐵、鋁等的氧化物及鹽。石灰是通過石灰石高溫煅燒而成，不可能完全轉(zhuǎn)化為氧化鈣，即含有生燒；另外，煅燒時間太長或煅燒溫度太高，氧化鈣晶粒長大，令其反應(yīng)活性大大降低，即含有過燒。 石灰的有效鈣指的是處于游離態(tài)的氧化鈣，活性強。與總鈣有很大的區(qū)別，總鈣是包含碳酸鈣、硅酸鈣、等其他含有鈣元素的原料中鈣的含量。石灰有效鈣指標(biāo)是指活性強的鈣含量，是從總鈣中除生燒、過燒、雜質(zhì)鈣之外的鈣含量。

隨著超細(xì)粉體行業(yè)的發(fā)展，超細(xì)碳酸鈣被廣泛的應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。隨著科技的發(fā)展，石灰塊在冶金工業(yè)中作為熔劑灰?guī)r，還被使用在水泥的生產(chǎn)中。 該產(chǎn)品是常見的非金屬礦物質(zhì)，它的主要成分是碳酸鈣，常見用于建筑行業(yè)，也是工業(yè)用的碳酸鈣。另外一種是食品級碳酸鈣，作為一種常見的補鈣劑，在食品行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，所以說它的應(yīng)用范圍非常廣泛。常用的補鈣營養(yǎng)強化劑—碳酸鈣有兩種，另一種是輕質(zhì)碳酸鈣，是經(jīng)過煅燒制得，一種是重質(zhì)碳酸鈣，是該產(chǎn)品經(jīng)過粉碎到一定的細(xì)度用做食品添加劑。

生石灰(CaO)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消化。反應(yīng)生成的產(chǎn)物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。石灰熟化時放出大量的熱，體積1—2．0倍。煅燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快，放熱量和體積也較多。工地上熟化石灰常用兩種方法：消石灰漿法和消石灰粉法。生石灰熟化后形成的石灰漿中，石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結(jié)構(gòu)，顆粒細(xì)(粒徑約為1μm)，比表面積很大(達(dá)10～30m2/g)，其表面吸附一層較厚的水膜，可吸附大量的水，因而有較強保持水分的能力，即保水性好好。將它摻入水泥砂漿中，配成混合砂漿，可顯著提高砂漿的和易性。石灰依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化，由于空氣中的二氧化碳含量低，且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透，也妨礙水分向外蒸發(fā)，因而硬化緩慢，硬化后的強度也不高，1：3的石灰砂漿28d的抗壓強度只有0.2～0.5MPa。在處于潮濕環(huán)境時，石灰中的水分不蒸發(fā)，二氧化碳也無法滲入，硬化將停止；加上氫氧化鈣微溶于水，已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此，石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。石灰在硬化過程中，要蒸發(fā)掉大量的水分，引起體積顯著收縮，易出現(xiàn)干縮裂縫。所以，石灰不宜單使用，一般要摻人砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強度，并能節(jié)約石灰。石灰具有較強的堿性，在常溫下，能與玻璃態(tài)的活性氧化硅或活性氧化鋁反應(yīng)，生成有水硬性的產(chǎn)物，產(chǎn)生膠結(jié)。因此，石灰還是建筑行業(yè)中重要的原材料。1.可作填充劑，例如：用作環(huán)氧膠黏劑的填充劑；2.用作分析試劑，氣體分析時用作二氧化碳、二氧化硫吸收劑，光譜分析試劑，高純試劑用于半導(dǎo)體生產(chǎn)中的外延、擴散工序，實驗室氨氣的干燥及醇類脫l水等；3.用作原料，可制造電石、純堿、漂等，也用于制革、廢水凈化，氫氧化鈣及各種鈣化合物；4.可用作建筑材料、冶金助熔劑，水泥速凝劑，熒光粉的助熔劑。5.用作植物油脫色劑，載體，土壤改良劑和鈣肥；6.還可用于耐火材料、干燥劑；7.可配制農(nóng)機1、2號膠和水下環(huán)氧膠黏劑，還用作與2402樹脂預(yù)反應(yīng)的反應(yīng)劑；8.用于酸性廢水處理及污泥調(diào)質(zhì)

因活性石灰具有高的化學(xué)純度、活潑的化學(xué)性能，因而在煉鋼化渣中效果顯著?；钚允掖嫫胀ㄊ以跓掍撝芯哂泻芎玫募夹g(shù)經(jīng)濟效果，并在轉(zhuǎn)爐煉鋼上的應(yīng)用日益普及，越來越受到廣大鋼鐵企業(yè)的重視。活性石灰在煉鋼過程中的作用和主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）化渣速度加快，冶煉時間縮短。由于活性石灰晶粒細(xì)小、晶格不穩(wěn)定、氣孔率高、反應(yīng)面積大、能迅速與滲入石灰空隙的FeO、MnO、CaF2等形成熔點較低的熔體而熔化成渣，在相同的操作條件下，加入活性石灰2~3min后基本渣化，縮短了熔化時間。而普通石灰加入4min后才能渣化。因此，使用活性石灰能有效地縮短冶煉時間，適應(yīng)快速煉鋼的需要?；钚允胰霠t化渣快，可減少噴濺事故，提高作業(yè)率。 （2）提高煉鋼熱效率。因石灰中的有效CaO含量高，在冶煉反應(yīng)中能被充分利用，從而使煉鋼的石灰消耗量比普通石灰下降20%~30%。另外，活性石灰生燒率低，石灰吸收熱量少（石灰石分解是吸熱反應(yīng)，25℃時，Q=1780kj/kg（CaCO3））.因此使用活性石灰可有效降低熱損失，提高熱效率。 （3）提高鋼水收得率，降低鋼鐵料消耗。由于采用活性石灰，石灰用量減少，可使鋼渣的生成量也相應(yīng)減少12~18kg/t。成渣量減少，噴渣量也相應(yīng)減少，鋼渣中帶走的鐵也會減少。由于一般煉鋼吹煉的氣氛和爐渣是強氧化性的，渣中（FeO）含量為10%~15%，有的甚至高達(dá)20%。渣的減少使鐵損降低，其綜合效果是鋼水收得率提高0.5%~1%，鋼鐵料消耗降低。 （4）提高脫硫、脫磷效果，改進(jìn)鋼質(zhì)量。由于活性石灰有效CaO含量高，氣孔率高，比表面積大，CaO分子性能活潑，因此冶煉中具有較好的脫硫、脫磷效果（脫磷率比普通石灰高10%）。同時由于活性石灰本身所含雜質(zhì)少，硫、磷含量低，成分穩(wěn)定，便于煉鋼操作，并有利于提高和改進(jìn)鋼質(zhì)量。在鋼水中，磷以P或FeP形式存在。在氧化渣下，渣與鋼水界面上的磷被FeO氧化，生成不穩(wěn)定的氧化物P2O5，并與堿性渣中堿性氧化物CaO相結(jié)合，則可形成穩(wěn)定的。脫磷反應(yīng)式為： 2[P]+5(FeO)+4(CaO)（4CaOP2O5）+5[Fe] 由此可見，脫磷的基本條件應(yīng)為：爐渣堿度要高，即（CaO）要高，而且流動性要好；爐渣氧化性要強，即（FeO）要高。脫磷反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以熔煉初期爐溫較低時，有利于脫磷。特別是特種鋼對磷的含量要求嚴(yán)格時，這要求石灰活性度高，反應(yīng)速度快，硫含量低，提高渣的流動性，在短時間內(nèi)快速脫磷（用活性石灰冶煉5min堿度達(dá)到1.7以上）。如果石灰的活性度低，脫磷速度慢，當(dāng)爐溫上升后，脫磷效果受到限制。 煉鋼過程中的脫硫途徑有爐渣脫硫和氣化脫硫。硫在鋼液中主要以FeS存在，F(xiàn)eS既熔于鋼液，又溶于渣液，服從分配定律： [FeS]=(FeS)-Q (FeS)/[FeS]=Ls 在一定溫度下Ls為一常數(shù)，稱為硫在渣液和鋼液中的分配系數(shù)，又叫脫硫系數(shù)，因此在堿性渣中才能脫硫。爐渣脫硫的反應(yīng)式如下： （CaS）+（CaO）=(CaS)+（FeO）-Q [FeS]=(FeS)-Q 脫硫的基本條件為：爐渣堿度要高且流動性要好，爐溫要高，爐渣還原性要強。適當(dāng)增加渣量，稀釋（CaS）的濃度，可促進(jìn)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，脫硫率約提高10%左右，這在吹煉前期比較明顯。

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