石灰岩（Limestone）简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩 。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸有剧烈的化学反应。按成因分类属于沉积岩。

中文名：石灰岩

外文名：Limestone

主要成分：碳酸盐岩

简称：灰岩

分类：粒屑、生物骨架和化学、生物化学

成因：生物沉积、化学沉积和次生

结构：碎屑结构和晶粒结构

按成因分类：沉积岩

名词审定：地质学名词审定委员会

公布时间：1993年

石灰岩

石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO₃易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。

石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。

石灰岩结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑，主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等，泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥，质点大多小于0.05毫米，亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物，是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒；晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。

（据华东石油学院）

由生物化学作用生成的灰岩，常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑材料。

特别是在华北及东北南部，因中奥陶世海侵达到最高潮，普遍沉积了层厚而质纯的石灰岩，为具有工业价值的水泥原料及冶金工业原料。

石灰岩的主要成分是碳酸钙，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水，可溶解大约50毫克的碳酸钙。

湖海中所沉积的碳酸钙，在失去水分以后，紧压胶结起来而形成的岩石，称为石灰岩。石灰岩的矿物成分主要是方解石（占50%以上）还有一些粘土、粉砂等杂质。绝大多数石灰岩的形成与生物作用有关，生物遗体堆积而成的石灰岩有珊瑚石灰岩、介壳石灰岩，藻类石灰岩等，总称生物石灰岩。由水溶液中的碳酸钙（CaCO₃）经化学沉淀而成的石灰岩，称为化学石灰岩。如普通石灰岩、硅质石灰岩等。

石灰岩

石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好，规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例，东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位，中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩，西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。

石灰岩

2、石灰岩的性质

石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和各种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO₂。石灰岩煅烧至900℃以上（一般为1000~1300℃）时分解转化为石灰（CaO），放出CO₂。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。

石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能，既可直接利用原矿，也可深加工应用。

石灰岩在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。随着钢铁和水泥工业的发展，石灰岩的重要性必将进一步增强。

石灰岩

（1）水泥工业：用于水泥生产的石灰质原料，质量要求列于表7。对非晶质石灰岩，其粒度要求为30~80mm。

（2） 玻璃工业：一般来说，根据玻璃质量要求不同而选用CaO含量不同的石灰岩，但要求所选用的石灰岩为非晶质且成份稳定。

综合利用技术方法及工艺流程我国石灰岩资源的特点是储量大，质量较好。因而我国较大的石灰岩矿山都采用洗矿—破碎—分级方法处理石灰岩矿石，以除去地表泥土、砂石、粘性泥团对砂石的污染。对于品位较低的石灰岩或矿石性质差异大的石灰岩，国外有些国家采用浮选法或光电选矿方法。如用浮选法进行石灰岩和石英与铁的分离等；用浮选法或光电选矿法进行石灰岩和白云石与菱镁矿的分离等。

石灰

石灰岩煅烧至温度1000~1300°C时，可将CaCO₃中的CO₂排出，制成生石灰。生石灰为白色固体，耐火难溶，遇水放热吸水生成熟石灰，石灰水饱和溶液呈碱性，易与空气中CO₂反应生成CaCO₃沉淀。商业上分为高钙石灰（CaO≥90%），钙质石灰（CaO≥85%），镁钙石灰（MgO≥10%）和高镁石灰（MgO≥25%）四类。

熟石灰

即氢氧化钙（消石灰）

石佛

b.相对分子质量：74.08

c.性质：细腻的白色粉末。密度 2.24g/cm³。加热至580°C失水成为氧化钙，在空气中吸收CO₂而变为碳酸钙。溶于酸、甘油、难溶于水，不溶于醇。

d.用途：用于制药、橡胶、石油工业添加剂和软化水用等。用于石油工业添加在润滑油中，可防止结焦、油泥沉积、中和防腐。

e.主要原料及规格：石灰石（CaCO₃）≥98%

f.制法及工艺流程：石灰消化法是将石灰石在煅烧窑煅烧成氧化钙后，以精选、加水消化，再经净化、干燥及过筛，得氢氧化钙产品。其反应式如下：

CaCO₃=CaO+CO₂(高温） CaO+H₂O=Ca(OH)₂

工艺流程如下：

石灰石、焦炭→焙烧→精选→加水消化→沉淀→分离→干燥→过筛→包装→氢氧化钙

氧化钙

a.分子式：CaO

b.相对分子质量：56.08

c.性质：白色无定形粉未。密度3.25~3.38g/cm³。熔点2580°C。沸点2850°C。在空气中放置，吸收空气中的水和二氧化碳，生成氢氧化钙和碳酸钙。氧化钙与水作用（称为“消化”）生成氢氧化钙并放出热量（生成物呈强碱性）。溶于酸、不溶于醇。

d.用途：氧化钙用于钢铁、农药、医药、非铁金属、肥料、制革、制氢氧化钙，实验室氨气的干燥和醇脱水等。

e.主要原料及规格：盐酸（HCl）35%；碳酸钙（CaCO₃）98%。

f.制法及工艺流程：碳酸钙煅烧法是先将碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙，用氨水中和、过滤、加入碳酸氢钠，反应生成碳酸钙沉淀，经脱水、干燥煅烧而得。其反应式如下：CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂+H₂O

CaCl₂+2NH₃·H₂O→Ca(OH)₂+2NH₄Cl

Ca(OH)₂+NaHCO₃→CaCO₃+NaOH+H₂O

CaCO₃→CaO+CO₂

工艺流程如下，

碳酸钙加盐酸→酸解→加氨水中和→静置沉淀→过滤→加碳酸氢钠反应→碳酸钙脱水→干燥→煅烧→筛选→包装→氧化钙

轻质碳酸钙

a.分子式：CaCO₃

b.相对分子质量：100.08

石灰岩

d.用途：主要用作橡胶、塑料、造纸等行业的填料，也用作涂料、油墨的填料。还用于牙膏、电焊条、有机合成、冶金、玻璃、石棉、油毛毡等生产。还是工业废水的中和剂，胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂。

主要反应式：Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O

生产厂家：四川重庆松山化工厂、贵州安顺玻璃化工厂、云南昆明化工厂、甘肃兰州白银区化工厂、河南焦作化工三厂、河南密县化工厂、湖南衡阳第三化工厂、上海新江化工厂、上海碳酸钙厂、江苏宜兴石灰厂、浙江吴兴菱湖化工厂、安徽安庆化工原料厂、山东张店湖田化工厂、山东淄博罗村化工厂、北京矿石材料厂、河北唐山东矿化工厂和辽宁本溪石灰化工厂等。

重质碳酸钙

（俗称单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉）

a.分子式：CaCO₃

b.相对分子质量：100.08

c.性质：白色粉未，无臭、无味。露置空气中无变化，密度2.71g/cm³。溶点1339°C。几乎不溶于水，在含有铵盐或三氧化二铁的水中微溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。

d.用途：按粉碎细度的不同，工业上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门。

单飞粉：用于生产无水氯化钙，是重铬酸钠生产的辅助原料，玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。

双飞粉：是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。

三飞粉：用作塑料、涂料及油漆的填料。

四飞粉：用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。

e.主要原料及规格：石灰石（CaCO₃）≥90%

f.制法及工艺流程：粉碎法是将含CaCO₃在90%以上的石灰经粉碎、分级、分离而制得的产品。工艺流程为：

石灰石→粉碎→分级→旋风分离→重质碳酸钙生产厂家

山东青岛化肥厂和上海石粉厂等。

石灰岩

重质碳酸钙是以天然方解石、石灰石和白垩为原料，以机械粉碎达到一定细度的产品，其生产方法有干法和湿法两种，国外已获得重大进展的湿法磨粉工艺在我国仍是空白；在用石灰石生产轻质碳酸钙的工艺中，在轻钙产品的粒径与晶形控制方面与国外相比还有较大差距。为此，今后必须进一步发展石灰石的深加工工业，拓宽应用领域，加强综合利用，使产品增值，提高经济效益。

石凳

中国地质博物馆藏品信息：