氫氧化鈣（化學(xué)式：Ca (OH)₂，俗稱熟石灰、消石灰）在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用，核心基于其強(qiáng)堿性、低成本、易獲取及反應(yīng)后產(chǎn)物易處理的特性，主要用于雜質(zhì)去除、環(huán)境控制、金屬提純等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下是其具體應(yīng)用場(chǎng)景的詳細(xì)解析：

一、燒結(jié)礦 / 球團(tuán)礦制備：脫硫與脈石調(diào)整

在鋼鐵冶金的 “燒結(jié)” 或 “球團(tuán)” 工序中（將鐵礦粉加工成可入高爐的塊狀原料），氫氧化鈣主要承擔(dān)脫硫劑和脈石調(diào)節(jié)劑的雙重作用：

脫硫除雜：

鐵礦粉中常含硫化物（如 FeS₂），高溫?zé)�結(jié)時(shí)會(huì)生成 SO₂（有害氣體），且殘留的硫會(huì)降低鋼材質(zhì)量（導(dǎo)致熱脆）。加入氫氧化鈣后，其堿性成分與硫化物反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫酸鈣（CaSO₄），該產(chǎn)物熔點(diǎn)低（約 1450℃），可隨燒結(jié)礦的 “熔渣” 排出，實(shí)現(xiàn)原料脫硫（脫硫效率可達(dá) 80% 以上），同時(shí)減少后續(xù)高爐煉鐵的硫負(fù)荷。

調(diào)整脈石成分：

鐵礦中的脈石（如 SiO₂、Al₂O₃等酸性雜質(zhì)）需與堿性物質(zhì)反應(yīng)生成低熔點(diǎn)熔渣，以便與鐵分離。氫氧化鈣可補(bǔ)充體系中的堿性組分（CaO），調(diào)節(jié)脈石的 “堿度”（CaO/SiO₂比值），確保熔渣流動(dòng)性適中，避免高爐內(nèi)結(jié)瘤，提升煉鐵效率。

二、高爐煉鐵：爐渣調(diào)節(jié)與內(nèi)襯保護(hù)

高爐煉鐵是將燒結(jié)礦還原為鐵水的核心環(huán)節(jié)，氫氧化鈣（或其焙燒產(chǎn)物 CaO）的應(yīng)用集中在爐渣控制和內(nèi)襯維護(hù)：

優(yōu)化爐渣性能：

高爐內(nèi)，氫氧化鈣與脈石（SiO₂、Al₂O₃）反應(yīng)生成低粘度的鈣硅渣（如 2CaO・SiO₂、3CaO・Al₂O₃），該渣層可包裹鐵水表面的雜質(zhì)（如磷、硫）并順利排出，同時(shí)隔絕鐵水與空氣接觸，減少鐵的氧化損耗。此外，適當(dāng)?shù)拟}含量可降低爐渣熔點(diǎn)（控制在 1300-1500℃，匹配高爐內(nèi)溫度），避免爐渣結(jié)塊堵塞出鐵口。

保護(hù)高爐內(nèi)襯：

高爐內(nèi)襯（多為耐火磚）長(zhǎng)期受高溫鐵水、熔渣沖刷易腐蝕。氫氧化鈣可與內(nèi)襯表面的酸性雜質(zhì)（如 SiO₂）反應(yīng)，生成一層致密的 “保護(hù)層”（如 CaO・SiO₂），減緩內(nèi)襯磨損，延長(zhǎng)高爐使用壽命。

三、有色金屬冶金：中和酸浸液與除雜

在銅、鋅、鎳等有色金屬的濕法冶金中（通過酸浸溶解礦石中的金屬離子），氫氧化鈣是關(guān)鍵的中和劑與除雜劑，優(yōu)勢(shì)在于成本遠(yuǎn)低于氫氧化鈉（NaOH），且產(chǎn)物易分離：

中和酸浸液，調(diào)節(jié) pH 值：

濕法冶金常用硫酸、鹽酸等強(qiáng)酸浸出礦石，浸出液呈強(qiáng)酸性（pH<1），需調(diào)節(jié) pH 值以實(shí)現(xiàn)金屬離子的分離。加入氫氧化鈣可逐步中和過量酸，將 pH 值控制在目標(biāo)范圍（如銅浸出液需調(diào)至 pH 3-4，鋅浸出液調(diào)至 pH 5-6），為后續(xù)的 “萃取”“沉淀” 工序創(chuàng)造條件。

去除重金屬與雜質(zhì)離子：

浸出液中常含 Fe³⁺、Mn²⁺、As³⁺等有害雜質(zhì)（影響最終金屬純度）。氫氧化鈣的堿性可使 Fe³⁺生成氫氧化鐵（Fe (OH)₃）沉淀、As³⁺生成砷酸鈣（Ca₃(AsO₄)₂）沉淀，這些沉淀密度大、易過濾，可通過 “固液分離” 徹底去除；同時(shí)，氫氧化鈣中的 Ca²⁺還可與浸出液中的 SO₄²⁻（來自硫酸浸出）反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO₄，石膏）沉淀，降低溶液中硫酸根濃度，避免后續(xù)工序生成雜質(zhì)鹽。

四、金屬表面處理：中和酸洗廢液與鈍化輔助

在鋼鐵、有色金屬的表面預(yù)處理（如酸洗除銹）中，氫氧化鈣用于廢液處理和鈍化輔助：

中和酸洗廢液：

酸洗常用鹽酸（HCl）、硫酸（H₂SO₄）去除金屬表面的氧化皮（如 Fe₂O₃），產(chǎn)生的廢液呈強(qiáng)酸性且含大量金屬離子（如 Fe²⁺、Fe³⁺）。直接排放會(huì)污染環(huán)境，需用氫氧化鈣中和至 pH 6-9（達(dá)標(biāo)排放要求），同時(shí)使金屬離子生成氫氧化物沉淀（如 Fe (OH)₂、Fe (OH)₃），沉淀可回收作為煉鐵原料，廢液經(jīng)處理后可循環(huán)或排放。

輔助鈍化處理：

部分金屬（如鋁、鋅）鈍化時(shí)，需在堿性環(huán)境中形成致密氧化膜。氫氧化鈣可作為 “弱堿性介質(zhì)”，與金屬表面的氧化層反應(yīng)，促進(jìn)鈍化膜（如 Al₂O₃）的均勻生成，提升金屬的耐腐蝕性（替代強(qiáng)堿性的氫氧化鈉，減少金屬過腐蝕）。

五、煙氣處理：冶金尾氣脫硫脫硝

冶金過程（如燒結(jié)、煉鋼、有色金屬冶煉）會(huì)產(chǎn)生含 SO₂、NOₓ的有害煙氣，氫氧化鈣是主流的干法 / 半干法脫硫劑：

脫硫原理：

將氫氧化鈣粉末（或制成漿液）噴入煙氣凈化塔，其與 SO₂反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO₃），亞硫酸鈣再經(jīng)氧化生成穩(wěn)定的硫酸鈣（石膏），可作為建筑材料回收（如石膏板），實(shí)現(xiàn) “廢物資源化”；相比傳統(tǒng)的石灰石（CaCO₃）脫硫，氫氧化鈣反應(yīng)活性更高（無需高溫分解為 CaO），脫硫效率可達(dá) 95% 以上，且設(shè)備占地面積小。

輔助脫硝：

在 “選擇性非催化還原（SNCR）” 脫硝工藝中，氫氧化鈣可調(diào)節(jié)煙氣的 pH 值（控制在 8-9），為脫硝劑（如氨水）提供適宜的堿性環(huán)境，提升 NOₓ的還原效率（將 NOₓ轉(zhuǎn)化為無害的 N₂和 H₂O），同時(shí)中和煙氣中的酸性成分，減少設(shè)備腐蝕。