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“百宝箱”1|石灰的前世今生
发布时间:2026-01-26 10:07:59

“百宝箱”科普栏目开讲啦!

“百宝箱”是民间对知识财富的朴素比喻,也是对“书中自有千钟粟”的价值认知体现。它可以将抽象知识具象化为可触摸的财富,体现知识普及的世俗化需求。

由《石灰产业》编辑部主导、编辑的“百宝箱”专栏从2026年元月开始推出,从零基础开始对石灰产业及上下游相关行业以科普形式进行普及、交流,栏目宗旨为“让抽象的石灰产业知识变得触手可及,让从业者们真切地感受到科学就在身边”。

栏目内容涉及基础知识、技术研究、生产实操、科技示范、市场信息等内容,内容将以摘编《石灰产业》内刊、《中国石灰产业年鉴》、《钙业之家》内刊等内容为主线,同时综合网络精品文章内容、观点进行不定期发布内容。

石灰的“前世”

文明的基石

     石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类*早应用的胶凝材料,石灰在土木工程中应用范围很广,在我国还可用在医药方面。为此,古代流传下以石灰为题材的诗词,千古吟颂。

《石灰吟》中的化学智慧

明代诗人于谦的《石灰吟》看似是咏物诗,实则暗含了石灰制作的完整化学过程:

“千锤万凿出深山”——描述石灰石的开采;

“烈火焚烧若等闲”——指石灰石的高温煅烧过程;

“粉骨碎身浑不怕”——描写生石灰遇水粉化的现象;

“要留清白在人间”——比喻*终形成的洁白坚硬的碳酸钙。

明代科学家宋应星在《天工开物》第十二卷《燔石》中详细记载了石灰的制作方法:“凡石灰经火焚炼为用。成质之后,入水永劫不坏。亿万舟楫,亿万垣墙,窒缝防淫是必由之。“这段话说明古人早已认识到石灰经火烧炼后,遇水会变得非常坚固的特性。

《天工开物》还记载:“百里内外,土中必生可燔石。石以青色为上,黄白次之。石必掩土内二、三尺,掘取受燔,土面见风者不用。”这说明古人已经掌握了寻找优质石灰石矿的方法,知道埋藏在地下二三尺的青色石灰石质量*好。

秦始皇陵与万里长城的修建,大规模地使用了石灰作为胶凝材料。这使得石灰的生产技术和大规模应用得到了空前的发展。

汉代陵墓,如马王堆汉墓,其墓室用白膏泥(一种富含石灰的黏土)密封,创造了惊人的防腐环境,证明了当时对石灰特性的深刻理解。

中国古代在石灰应用上*杰出的成就:将熟石灰、黏土和细砂按一定比例混合,制成的三合土强度高、耐久性好、抗水性增强。

到了南北朝及唐宋以后,古人开始在三合土中加入 “糯米灰浆” (即煮熟的糯米汁)和动物血液(如猪血、桃藤汁等)等有机物质。这些有机物起到了天然的“生物聚合物”作用,使三合土的密度、强度和韧性达到了极高水平,其硬化后的性能堪比现代的低标号混凝土。

南京和北京的明代城墙地基、明清皇陵(如明孝陵、十三陵)的宝顶(坟丘)和地宫,都大量使用了糯米石灰三合土,历经数百年甚至上千年仍坚固异常。

    石灰在中国古代,走过了一条从改善居住的实用材料,到构筑伟大工程的基石,再到融入生活方方面面的多功能物资的完整路径。它不仅是物质文明的构建者,更是精神文明的象征物。

石灰的今生

现代工业的无声支柱

    工业革命后,石灰的角色发生了深刻的演变,它不再仅仅是“建筑的泥瓦匠”,更是渗透到现代工业血脉中的“多面手”。

1. 环境治理的“清道夫”

烟气脱硫:发电厂、钢铁厂等排放的二氧化硫是酸雨元凶。将石灰石粉或石灰浆喷入烟气中,能高效中和二氧化硫,生成石膏,这是全球应用*广泛的燃煤烟气净化技术。

污水处理:调节废水pH值,沉淀重金属离子,去除磷等污染物,是污水处理厂的标配药剂。

垃圾处理:用于处理垃圾焚烧产生的酸性气体,并对垃圾填埋场进行消毒和稳定化处理。

2. 冶金工业的“助熔剂”

在钢铁冶炼中,石灰是必不可少的助熔剂。它能与矿石中的硅、磷、硫等杂质反应,形成浮在铁水上的炉渣并将其除去,从而炼出优质的钢水。同时也是冶金钢铁行业烧结生产中的“碱度调节剂”和“胶凝粘接剂”。

3. 化工生产的“基础原料”

纯碱(苏打)制造:氨碱法(索尔维法)的核心原料就是石灰石和盐。

漂白剂制造:通过石灰与氯气反应制取漂白粉。

碳酸钙合成:用石灰乳与二氧化碳反应,可以生产出高纯度的沉淀碳酸钙,广泛应用于造纸、涂料、塑料和牙膏中。

4、农业用途:

改良土壤、调节酸碱度、补充钙元素。

5、建筑用途:

建筑基础、筑路、生产水泥混合砂浆和石灰砂浆、涂料等,以及生产无熟料水泥、硅酸盐制品、碳化石灰板等。

6、氧化铝行业:

石灰是拜耳法氧化铝生产的三项主要原料之一,是重要的中和剂。

7、电石行业:

石灰是电石生产的主要原料。

总结

从古老灰泥到工业血脉

石灰的“前世今生”,是一部从经验技艺到精密科学的进化史:

前世,它是文明的塑造者,以朴素的形态奠定了早期城市与伟大工程的基础。

今生,它是工业的支撑者,以多样化的形态深度融入环境、冶金、化工等诸多领域,成为现代社会中一种“看不见”却又无处不在的关键基础材料。

从包裹着金字塔墓室的灰泥,到净化我们呼吸空气的脱硫剂,石灰跨越万年,依旧活跃在时代的前沿,静静地书写着它的传奇。

 

(图片来源于网络,如有疑问请及时联系)

 

       文稿编辑:

《石灰产业》编辑部

20261月16

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