氯化钙

写在应用里面：氯化钙为典型的离子型卤化物。性状为白色、硬质碎块或颗粒。微苦，无臭。氯化钙对氨具有突出的吸附能力和低的脱附温度，在合成氨吸附分离方面具有很大的应用前景。但由于氯化钙不易形成稳定的多孔材料，与气氨的接触面积小，并且在吸附、解吸过程中容易膨胀、结块，因此使之难以在这方面付诸实际应用。将氯化钙担载于高比表面载体上，可以大大提高氯化钙与气氨的接触面积。已有相关研究表明，将氯化钙担载于分子筛上而制备的复合吸附剂比单一吸附剂有更好的吸附性能和稳定性。

它常见应用包括制冷设备所用的盐水、道路融冰剂和干燥剂。因为它在空气中易吸收水分发生潮解，所以无水氯化钙必须在容器中密封储藏。氯化钙及其水合物和溶液在食品制造、建筑材料、医学和生物学等多个方面均有重要的应用价值。

物理性质：

熔点：782°C，密度：1.086 g/mL at 20°C，沸点：1600°C，闪点：>1600°C，水溶性：740 g/L (20°C)。

氯化钙是无色立方结晶体，白色或灰白色，有粒状、蜂窝块状、圆球状、不规则颗粒状、粉末状。无毒、无臭、味微苦。吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热（氯化钙的溶解焓为-176.2cal/g），其水溶液呈微碱性。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用，分别生成CaCl2·8NH3

和CaCl2·4C2H5OH络合物。低温下溶液结晶而析出的为六水物，逐渐加热至30℃时则溶解在自身的结晶水中，继续加热逐渐失水，至200℃时变为二水物，再加热至260℃则变为白色多孔状的无水氯化钙。[2]

制备：

1、二水氯化钙（脱水法）法：

将食用二水氯化钙于200～300℃下进行干燥脱水，制得食用无水氯化钙成品。

其化学反应方程式：CaCl

2·2H

2

O[260℃]→CaCl

2

+2H

2

O

对于中性氯化钙溶液，可采用喷雾干燥塔，在300℃热气流下进行喷雾干燥脱水，制得无水氯化钙粉末状成品。

2、喷雾干燥脱水法：将已除去砷和重金属的精制中性氯化钙溶液，通过喷嘴从喷雾干燥塔上方喷成雾状，与300℃热气流进行逆流接触达到干燥脱水，得到粉末状无水氯化钙，制得食用无水氯化钙成品。

3、母液法：

由氨碱法制纯碱时的母液，加石灰乳而得水溶液，经蒸发、浓缩、冷却、固化而成。

4、复分解法：

由碳酸钙（石灰石）与盐酸作用而得。

化学反应方程式：CaCO

3+2HCl=CaCl

2

+H

2

O+CO

2

↑。

以上步骤完成后再加热至260摄氏度，蒸发脱水。

5、精制法：

生产次氯酸钠中的副产品经精制而成。

制备碳酸钠的索尔维法的副产品精制而成。（Ca(OH)

2+ 2 NH

4

Cl → CaCl

2

+

2 NH

3+ 2 H

2

O）

应用：

工业用途（不用）

1、用作多用途的干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥。生产醇、酯、醚和丙烯酸树脂时用作脱水剂。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要致冷剂，能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂。用作港口的消雾剂和路面集尘剂、织物防火剂。用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂。是生产色淀颜料的沉淀剂。用于废纸加工脱墨。是生产钙盐的原料。

2、螯合剂；固化剂；钙质强化剂；冷冻用制冷剂；干燥剂；抗结剂；抑微生物剂；腌渍剂；组织改进剂。

3、用作干燥剂、路面集尘剂、消雾剂、织物防火剂、食品防腐剂及用于制造钙盐

4、用作润滑油添加剂

5、用作分析试剂

6、主要用于治疗血钙降低而引起的手足搐搦症、荨麻疹、渗出性水肿、肠和输尿管绞痛、镁中毒等

7、在食品工业中用作钙质强化剂、固化剂、螯合剂和干燥剂。

8、可增加细菌细胞壁的通透性。[2]

医疗用途（基本不用，只用后面一部分）

适应症：

1.该品可用于肠绞痛等。

2.可用于瘙痒性皮肤病。

3.用于解救镁盐中毒。

4.用于维生素D缺乏性佝偻病、软骨病、孕妇及哺乳期妇女钙盐补充。

5、治疗钙缺乏，急性血钙过低、碱中毒及甲状旁腺功能低下所致的手足搐搦症，维生素D缺乏症等；

6、过敏性疾患；

7、镁中毒时的解救；

8、氟中毒的解救；

9、心脏复苏时应用，如高血钾、低血钙，或钙通道阻滞引起的心功能异常的解救。

10、氯化钙溶液能诱导肌动蛋白单体发生聚合，且肌动蛋白单体开始发生聚合的临界浓度与氯化钙溶液的浓度呈反曲函数关系。肌动蛋白受诱导聚合的具体机理与钙离子和蛋白多个特定部位的结合有关。

用量用法：

将5%氯化钙液10－20ml，以25%葡萄糖液稀释1倍后缓慢静注。

注意事项：

1.静注时，可有全身发热感。注射宜缓慢（每分钟不超过2ml），因钙盐兴奋心脏，注射过快会使血钙浓度突然增高，引起心律失常，甚至心搏骤停。

2.在应用强心甙期间或停药后7日以内，忌用本品。

3.有强烈刺激性，5%溶液不可直接静注，应在注射前以等量葡萄糖液稀释。亦不宜作皮注或肌注。

4.注射液不可漏于血管外，否则导致剧痛及组织坏死。如有外漏于血管外应立即用.。5%普鲁卡因液作局部封闭。

5、小儿用量：低钙时治疗量为25mg/kg(6.8mg钙)，静脉缓慢滴注。

规格：针剂：每支0.3g（10ml）、0.5g（10ml）、0，6g（20ml）、1g（20ml）[21]

儿童用药:

一般情况下，本品不用于小儿。

不良反应:

静脉注射可有全身发热，静注过快可产生恶心、呕吐、心律失常甚至心跳停止。高钙血症早期可表现为便秘，倦睡、持续头痛、食欲不振、口中有金属味、异常口干等，晚期征象表现为精神错乱、高血压、眼和皮肤对光敏感，恶心。[22]在生物学和医学的研究中，氯化钙广泛应用于配制生物医学实验所需的缓冲

配制用于液，比如在研究一种针对钾离子通道复合物的新型激活剂时加入CaCl

2

被分离的卵母细胞的ND96储备液；在研究鸟苷酰环化酶C对中脑多巴胺神经元

进行脑片制备实验；在研究细菌和古细菌中用于抵御氟毒性的功能时采用CaCl

2

的氟核糖开关时以1mmol/L浓度的CaCl2进行串联标记实验等。

在将目的基因导入受体细胞过程中，可以使用氯化钙增加受体细胞膜的通透性，使得质粒更容易地导入，这个方法是由斯坦福大学的遗传学家斯坦利·诺曼·科恩在1972年研究大肠杆菌时发现的。

通过静脉注射10%氯化钙溶液可用于低钙血症的治疗，氯化钙也能用于治疗镁中毒。通过心电图测量发现注射氯化钙溶液可对抗心脏毒性。在由高钾血症引发血清钾浓度过高的情况下，氯化钙能起到保护心肌层、防止心律不齐的作用。氯化钙作为美国医院急救室的常备药物，可用于快速治疗钙离子通道阻滞剂中毒（这种中毒可由服用预防心脏病的药物地尔硫?产生的副作用引发）和由氢氟酸引起的中毒，但对黑寡妇蜘蛛叮咬引发的中毒无有效的解毒作用。氯化钙溴化钠注射液在中国被国家食品药品监督管理局批准作为水电解质调节药使用。

干燥剂

颗粒状的无水氯化钙常作为干燥剂填充干燥管，用氯化钙干燥过的巨藻（或称海草灰）可用于纯碱的生产。一些家用除湿器比如DampRid会使用氯化钙吸收空气中的水分。氯化钙还可作为气体和有机液体的干燥剂或脱水剂。由于氯化钙是中性的，因此它可以干燥酸性或碱性的气体和有机液体，可也在实验室制取少量气体如氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等时干燥

这些制出的气体。但不能用来干燥乙醇和氨，因为乙醇和氨气分别会与氯化钙反应生成醇合物CaCl2·4C2H5OH和氨合物CaCl2·8NH3。无水氯化钙还可被制成家用产品用作空气吸湿剂，无水氯化钙作为吸水剂已被FDA批准用于包扎急救，它的作用是确保创口处的干燥。

将无水氯化钙铺撒在沙石路面上，利用无水氯化钙的吸湿性在空气湿度低于露点时凝结空气中的湿气以保持道路表面的湿润，借此控制道路上灰尘的扬起。

除冰剂和冷却浴

氯化钙能降低水的凝固点，在道路上铺撒氯化钙水合物能防止结冰和除冰融雪，但是冰雪融化后的盐水会破坏沿路土壤和植被并使路面混凝土恶化。

氯化钙溶液也能和干冰混合后配制低温冷却浴。将棒状干冰分批加入到盐水溶液中，直至体系中出现冰块为止。不同种类和浓度的盐溶液所能维持的冷却浴稳定温度会有所差别。一般常用氯化钙为盐原料，通过调节浓度来获得所需的稳定温度，不仅是因为氯化钙廉价易得，而且因为氯化钙溶液的共晶温度（即溶液全部凝结形成颗粒状的冰盐粒子时的温度）相当的低，能达到-51.0℃，这样使得可调节的温度范围从0℃至-51℃。该方法可以在能起到保温效果的杜瓦瓶中实现，也可以在杜瓦瓶体积有限而同时又需要配制较多的盐溶液时使用一般的塑料容器来盛装冷却浴，这种情况下温度的维持同样较为稳定。

钙离子的来源（不用）

游泳池水中添加氯化钙可以使池水成为pH缓冲溶液同时增加池水硬度，这样做可以较少池壁混凝土受到的侵蚀。根据勒夏特列原理和同离子效应，增加池水钙离子浓度会减缓对混凝土结构必不可少的钙化合物的溶解。

在海洋水族馆的水中加入氯化钙能增加水中生物可利用钙的含量，水族馆中所养殖的软体动物和腔肠动物会利用它来形成碳酸钙的外壳。虽然用氢氧化钙或钙反应器也能达到同样的目的，但相比之下加入氯化钙是最快的方法也是对水的pH值影响最小的。

食品

作为一种食品配料，氯化钙可起到多价螯合剂和固化剂的作用，它已被欧盟批准为允许作为食品添加剂使用，E编码为E509。被美国食品药品监督管理局认

为是“通常确认为是安全的物质”（Generally recognized as safe，缩写为GRAS）。据估计每人每天摄入的氯化钙食品添加剂有160至345毫克。

氯化钙作为固化剂，可用于蔬菜罐头。它还能使大豆凝乳固化形成豆腐，又能作为烹饪分子美食的原料通过与海藻酸钠反应使蔬菜和水果汁表面胶化形成类似鱼子酱状的小球。作为电解质添加到运动饮料或一些软饮料包括瓶装水中。由于氯化钙本身有非常强的咸味所以可代替食盐用于腌黄瓜的制作同时又不增加食物钠含量的效果。氯化钙可降低冰点的属性在填充有焦糖的巧克力棒中被用来延缓焦糖的冻结。

在缺乏矿物质的啤酒酿造液中会加入氯化钙，因为钙离子是啤酒酿造过程中最具影响性的矿物质之一，它会影响麦芽汁的酸性并对酵母作用的发挥起到影响。而且氯化钙能给酿造出的啤酒带来甜味。

其他方面

水合氯化钙固体可作为相变储能材料使用。比如六水合氯化钙由于熔点为30℃、熔化热（即物质从固相转变为同温度的液相过程中所吸收的热量）达到190 KJ/mol，故可作为中低温用于工业余热回收、太阳辐射热量的吸收利用，但是它同所有的无机水合盐类相变材料类似，存在过冷严重的问题（其过冷度达20°C），需要加入添加成核剂克服。

氯化钙在混凝土中起到帮助加快初始设定的效果，但氯离子会引起钢筋腐蚀，所以氯化钙不能用于钢筋混凝土。无水氯化钙因其吸湿性可以给混凝土提供一定程度的水分。

氯化钙也是塑料和灭火器中的添加剂，在废水处理作为助滤剂，在高炉中作为添加剂来控制原料的聚集和粘附从而避免炉料沉降，在织物软化剂中起到稀释剂的作用。

氯化钙溶解放热的性质使得它用在自加热罐头和加热垫上。

石油工业中，氯化钙用于增加无固相盐水的密度，也能加在乳化钻井液的水相中用来抑制粘土的膨胀。作为助熔剂在戴维法电解熔融氯化钠生产金属钠的过程中作为助熔剂起到降低熔点的作用。制作陶瓷时会将氯化钙作为材料成分之一，它会使黏土颗粒在溶液中悬浮，这样注浆时陶土颗粒用起来更容易。

2 氯化钙的应用

按氯化钙所含含量结晶水的多少分为二水氯化钙和无水氯化钙。主要产品有粉状、片状和粒状。按级别分为:工业级氯化钙[1]和食品级氯化钙[2]。

2. 1 工业级氯化钙应用

工业级氯化钙具有遇水发热且凝点低的特点,通常用作道路、高速公路、停车场、码头的融雪和除冰[3- 5]。并有吸水性强的功能,还可用做干燥剂,如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥。是港口的消雾[6]和路面的集尘[7]、织物防火的最佳材料[8]。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要制冷介质[ 9]。生产醇、酯、醚和丙烯酸树脂的脱水剂。还有能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力,是优良的建筑防冻剂。用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂。在煅烧水泥中加氯化钙添加剂,可使水泥熟料的煅烧温度降低40℃左右,提高窑的生产能力。是生产色淀颜料的沉淀剂。用于废纸加工脱墨。是生产钙盐的原料。氯化钙溶液用作海藻酸钠行业、豆制品行业的絮凝剂[10- 12]。

2. 2 食品级氯化钙应用

食品级氯化钙主要用于食品加工的稳定剂、稠化剂、吸潮剂、口感改良剂等。如用于人造鱼翅[13]、饴糖[14]、花色雪糕及果脯[15]等食品的制造;兔肉、牛肉等食品嫩化处理[16];桑椹果、橙果粒饮料生产,与蔗糖酯等结合用于香蕉等食品保鲜。另外,还用于小麦面粉复合蛋白的改良和食品中的钙强化剂。在医药方面,氯化钙主要用于药物合成,如L-天门氨酸钙的生产需要氯化钙为原料;与溴

化钠等配合用于寻麻疹病症的治疗;注射治疗内痔等。

3 氯化钙生产工艺的现状[17- 23]

3. 1 不同形貌氯化钙生产工艺

粉状氯化钙是采用喷雾干燥法制备。粉尘吸水后容易粘附在设备、厂房和人员身上,以至危害设备的正常运转和人员的健康,而且粉状氯化钙吸湿性强,在使用时易吸收空气中的水份而具有腐蚀性。

片状氯化钙是将液体氯化钙蒸浓后冷却结晶,烘干脱水制得。该工艺劳动强度大,产品回收率低,含水和杂质较高,产品的形状不规则,不利于产品的包装、运输和使用。

粒状氯化钙外形接近于球形,使用时具有一定的流动性,包装运输方便,因此受到市场的广泛欢迎,而且市场价格比粉状、块状氯化钙高,市场需求量大,供不应求。球状氯化钙的生产工艺主要有流化床、高塔和喷雾造球。

3. 2 工业级氯化钙生产工艺

国内工业氯化钙生产行业主要集中在东部沿海地区和江、浙、粤一带。东部沿海地区利用海盐为原料,采用氨碱法生产纯碱,制碱废液综合利用回收氯化钙产品,这是国内氯化钙产品的主要生产原料。

以纯碱废液为原料生产氯化钙工艺有以下两种:

(1)直接蒸发工艺。一般情况下,纯碱废液密度为1. 12g/cm3～1. 13g/cm3,其中CaCl2 含量为76. 8g/L左右,NaCl含量为42. 9g/L,同时还含有少量氢氧化钙、石膏、铵盐和悬浮物杂质。经净化处理后,采用多效钛板蒸发器提浓,当氯化钙浓度达到40%左右时,氯化钠结晶析出,高效析盐分离后,固相制备精制工业盐。

分离氯化钠以后的氯化钙溶液质量浓度达45%～50%,密度约1. 45g/cm3,送升降膜蒸发器继续快速提浓,待氯化钙浓度升至50%左右,进行造片或造粒并干燥制得二水或无水氯化钙产品。

(2)盐田预蒸发工艺。在自然蒸发量较大的地区,通常采用盐田摊晒对纯碱废液进行自然蒸发,使废液在盐田中得到沉降和初步提浓,当溶液波美度升至29°Be′时,氯化钠开始析出,随着蒸发量的不断加大,溶液波美度可以升高至32°Be′～35°Be′,此时约有50%的氯化钠析出,初步析盐以后的氯化钙溶液进入设备蒸发、析盐精制,生产操作与直接蒸发工艺的操作基本相同。该工艺在内地沿海地区,蒸发速度很慢,而且很难自然摊晒至29°Be′以上,自然蒸发效率很低。适合于在干燥少雨、自然蒸发量较大且有足量土地面积的地区。

3. 3 食品级氯化钙生产工艺

江、浙、粤等工业相对发达地区,利用化工副产低浓度盐酸和石灰石为原料,生产质量较高的氯化钙产品,如食品医药级氯化钙和化学试剂等,该方法生产的氯化钙产品总体规模很小,约占氯化钙总生产能力的5%左右。

食品医药级氯化钙的生产工艺以盐酸石灰石法为主,即采用工业盐酸或副产盐酸将石灰石溶解成为氯化钙溶液,根据溶液中杂质成分情况,采取不同的精制技术加以去除,蒸发浓缩后造粒干燥即可得到相应的产品。目前国内食品医药级氯化钙产品主要采用盐酸石灰石工艺生产,只有华东制钙等少数企业利用纯碱废液进行生产。

4 结语

氯化钙在工业、食品加工业和医药领域得到了广泛的应用,而且随着经济的发展对氯化钙的需求也是呈增长趋势,氯化钙已成为不可替代的重要的化工产

（2）盐田预蒸发工艺

由于内蒙古地区比较干燥，降水量少，自然蒸发量大。这就使得我们可以采用盐田摊晒的方式对钙盐酸废液先进行自然蒸发，使废液在盐田中慢慢沉降并得到初步提浓。氯化钙溶液在初步析盐以后去蒸发、精制，整个操作过程与直接蒸发工艺基本相同。该方法适合用于在自然蒸发量较大且有足量土地面积的地区。

方法二：利用固定流化床生产球状氯化钙

运用高新技术可以将氯化钙加工成球状氯化钙产品，因为其外观呈现球形，使其具有很好的流动性，不容易结块且不起尘，在使用、包装、运输方面也非常方便。所以球状氯化钙产品也因其强有力的市场竞争力而具有非常大的价值。采用固定流化床进行造粒，可以使得球状氯化钙的生产、造粒、干燥、冷却都能在一台流化床中完成，其优点体现在：运行稳定、操作简便、产品粒度均匀、球形度好、颗粒强度大[40].

利用固定流化床生产球状氯化钙的工艺路线如下图：