Poltetun kalkin säilyvyys varastointiolosuhteissa

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Nordkalk Oy Ab:n toimeksiannosta ja tavoitteena oli tutkia satamavaraston olosuhteiden vaikutusta poltetun kalkin säilyvyyteen. Varastossa seurattiin ilmankosteutta ja lämpötilaa. Lisäksi selvitettiin näytepurkkien sopivuutta pitkäaikaiseen kalkkinäytteiden säilytykseen. Poltettu kalkki reagoi ilmassa olevan veden kanssa aiheuttaen kalkin sammumista, mikä heikentää tuotteen laatua. Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää sammumisen määrää ja pyrkiä keksimään keinoja sen vähentämiseksi.

Poltetusta kalkista tehtiin neljä analyysiä. Nämä olivat kalsimetrinen analyysi, aktiivinen CaO, kalkin sammutusreaktiivisuus sekä termogravimetrinen analyysi. Kalsimetrisellä analyysillä selvitettiin kalsiumkarbonaatin pitoisuutta, aktiivisen CaO:n määrityksellä pyrittiin selvittämään vapaasti reagoivan kalkin määrää. Sammutusreaktiivisuus taas oli asiakastarpeet huomioon ottaen tärkein menetelmä. Reaktiivisuudella selvitettiin nopeutta, jolla kalkki reagoi veden kanssa, vapauttaen lämpöä, jonka määrää mitattiin. TGA:lla varmennettiin aiempia tuloksia.

Testatut näytepurkit sopivat säilytykseen. Kalkin sammumisen etenemisen tulokset eivät olleet yksiselitteisiä. Kalkin kuitenkin havaittiin sammuvan kalkkikasan pinnalta 10 cm syvyyteen merkittävästi jo kahdessa viikossa. Arvioitu kalkin sammumisaika alle hyväksyttävien rajojen on 3-4 viikkoa, jos kasa on koskemattomana kyseisenä aikana. Varmuuden saamiseksi asiasta, jatkotutkimukset ovat suositeltavia.

This thesis was commissioned by Nordkalk. The objective was to study quicklime preservation and the effect of storage conditions on preservation. The temperature and humidity in the storage space were monitored. Sample jars were also studied to determine whether they are suitable for long-term preservation of quicklime samples. Quicklime readily reacts with the humidity in air reducing the quality of the product. The thesis aimed to measure this quality-reducing reaction also known as slaking, and to figure out ways to slow down or inhibit the reaction.

The analyses conducted were calcimetry, measurements of active CaO, lime slaking reactivity, and thermogravimetric analysis. Calcimetric analysis aimed to measure the amount of CaCO3 in a sample while active CaO determination aimed to measure the lime that is available to react. Reactivity was the most important analysis considering the clients’ requirements. Reactivity tests were conducted to determine the speed at which lime reacts with water as well as the amount of heat released in the reaction. Thermal gravimetric analysis (TGA) was used to confirm previous results.

Sample jars were found to be suitable for quicklime storing. The observation of the progression of quicklime slaking had its problems and the results were hard to read. However, lime was found to slake from the top of the quicklime pile to a depth of about 10 cm thin in just two weeks. The estimated time of slaking for achieving unacceptable values was 3 to 4 weeks if the pile remained untouched. To be certain, further studies are recommended.