石灰石（主要成分為碳酸鈣，CaCO₃）是一種分布廣泛、儲量豐富的沉積巖，素有“工業糧食”之稱，因其化學性質活躍、加工成本低，其應用貫穿現代社會的多個支柱產業。隨著技術進步，其在環保、新材料等領域的潛力持續擴展，推動可持續發展。以下是其詳細作用與用途：

建筑材料

• 水泥生產：石灰石是水泥的核心原料（占原料約80%），與黏土等混合煅燒后生成硅酸鈣，經研磨制成水泥，用于建筑、道路等基礎建設。
• 建筑骨料：破碎后的石灰石直接用作混凝土骨料或鋪路碎石，具有成本低、抗壓強度高的特點。
• 石灰制品：
  • 生石灰（CaO）：石灰石高溫煅燒（900~1200℃）生成，用于干燥劑、土壤改良等。
  • 熟石灰（Ca(OH)₂）：生石灰加水消化制成，用于建筑涂料（如石灰砂漿）、墻體砌筑、消毒劑等。

冶金工業

• 煉鋼熔劑：石灰石在煉鋼中作為助熔劑，與硅、硫、磷等雜質反應生成爐渣，降低金屬熔點并凈化鋼水，提高鋼材質量。
• 鐵礦石燒結：在煉鐵前，石灰石與鐵礦粉混合燒結，改善爐料透氣性和還原性。

化工工業

• 碳酸鈣系列產品：
  • 輕質碳酸鈣（沉淀碳酸鈣）：通過化學法（碳化法）制備，用作塑料、橡膠、涂料、造紙的填料，提升產品強度與白度。
  • 重質碳酸鈣：機械粉碎后的天然石灰石粉，廣泛用于建材、飼料、牙膏等。
• 玻璃制造：提供玻璃中的CaO成分，穩定玻璃結構并降低熔化溫度。
• 純堿（Na₂CO₃）生產：通過石灰石與食鹽（NaCl）反應（氨堿法）制取純堿，用于化工、玻璃、洗滌劑行業。

環保應用

• 煙氣脫硫（FGD）：石灰石粉漿液用于燃煤電廠、鋼鐵廠的煙氣脫硫，吸收二氧化硫（SO₂）生成石膏（CaSO₄），減少酸雨污染。
• 水處理：調節廢水pH值，沉淀重金屬離子（如鉛、銅），或作為凈水劑原料（如聚合氯化鋁生產）。

農業應用

• 土壤改良：粉碎后的石灰石（農用石灰）用于中和酸性土壤，提高pH值，改善作物養分吸收。
• 飼料添加劑：高純度碳酸鈣補充畜禽鈣質，促進骨骼發育，提高產蛋率。
• 肥料生產：用于制造鈣鎂磷肥、硝酸鈣肥等。

其他工業用途

• 造紙工業：作為填料和涂層材料，提升紙張白度、光滑度及不透明度。
• 塑料與橡膠：超細碳酸鈣增強材料機械性能，降低成本。
• 制糖工業：澄清甘蔗汁或甜菜汁，吸附雜質。
• 化妝品：高純度微粉用于粉底、散粉等，增加質感。

特性與分類

• 成分：CaCO₃含量通常≥90%，含少量MgCO₃、SiO₂、Fe₂O₃等。
• 分類：
  • 按用途：水泥用、化工用、冶金用、建筑用等。
  • 按結構：致密石灰巖（高硬度）、白堊（疏松多孔）、大理石（變質巖，裝飾用）。

注意事項

• 煅燒碳排放：石灰石煅燒釋放CO₂，約占全球工業碳排放的7%，需結合碳捕集技術推動綠色生產。
• 資源保護：高品質石灰石礦逐漸減少，需優化開采與利用效率。
• 雜質控制：冶金、食品級應用需嚴格控制重金屬（如砷、鉛）含量。