Известь широко применяется в строительном деле в качестве вяжущего материала.
Промышленный способ получения извести основан на реакции диссоциации карбоната кальция при высоких температурах.
Следовательно, повышение температуры и удаление двуокиси углерода из реакционного пространства будут способствовать смещению равновесия этой реакции в сторону разложения карбоната. Давление двуокиси углерода при термическом разложении карбоната кальция равно атмосферному при 898°С. При непрерывном удалении двуокиси углерода, т. е. при снижении его парциального давления, разложение карбоната кальция можно проводить до конца и при более низкой температуре.
Давление двуокиси углерода при термическом разложении природных карбонатов кальция, равное атмосферному, соответствует температуре 900—920°С. Однако скорость разложения карбонатов при этих температурах сравнительно невелика. Поэтому обжиг природных материалов практически ведут при более высоких температурах. Плотные известняки с высоким содержанием карбоната кальция обжигают около 1300°, так как при более низких температурах середина кусков известняка оказывается неразложившейся. Магнезиальные известняки (содержащие карбонат магния) обжигают при температуре около 1000°. На скорость разложения оказывает большое влияние степень измельчения материала, его физическое состояние, плотность и т. д. Сырьем для получения извести являются известняки и мел. Хорошие сорта мела содержат не более 1—2% минеральных примесей и около 6% воды.
Известняк обычно более загрязнен минеральными примесями и содержит около 94% карбоната кальция.
Обжиг известняка проводится преимущественно в шахтных печах, реже в трубчатых вращающихся печах.
Шахтные печи имеют цилиндрическую форму (диаметр 4,5 At, высота 30 м) с постоянным сечением, а иногда они немного расширены к нижней или средней части печи. Наружная часть печей выкладывается из обыкновенного кирпича, а внутренняя — из огнеупорного.
В шахтные печи топливо (кокс или антрацит) при помощи механических подъемников загружается вместе с известняком или помещается в топку, которая находится вне шахты — пространства печи, заполненного известняком. В качестве топлива иногда применяют также генераторный газ, используя который можно получить наиболее чистую известь ввиду отсутствия в газообразном топливе золы.
На рисунке 62 приведена схема шахтной пересыпной печи, в которую топливо и известняк загружаются совместно, и шихта по мере сгорания топлива и выгрузки готовой извести опускается вниз, проходя последовательно зоны подогрева, обжига и охлаждения.
Шихта загружается через загрузочную воронку (с двойным затвором), расположенную в верхней части печи. Для более равномерного распределения шихты внутри печи имеется распределительный конус 5, равномерно распределяющий загружаемую шихту по горизонтали.
В верхней части печи шихта высушивается и подогревается отходящими газами. В средней ее части, где происходит горение топлива, температура поднимается до 1000—1200° и происходит разложение карбоната кальция. Часть двуокиси углерода вступает в реакцию с углем с образованием окиси углерода, которая в дальнейшем сгорает. В нижней части печи обожженная известь охлаждается поступающим снизу током холодного воздуха, что дает экономию в топливе.
Подвод в современных печах делается подвижным и называется «улитой». При вращении улиты вокруг оси происходит выталкивание готовой извести к разгрузочному отверстию печи. Современная обжиговая печь имеет сравнительно простую конструкцию, но в то же время она очень совершенна и экономична в работе. Объясняется это тем, что между движением шихты и воздуха осуществлен принцип противотока. Благодаря этому используется тепло полученной извести и газов и осуществляется подогрев шихты и воздуха.
Производительность печей составляет 120—150 т/сутки.
Полученная известь называется «кипелкой», так как при ее гашении водой выделяется много тепла вследствие образования С(ОН)2 и часть воды испаряется. Гашение проводится в гидрататорах, например в гасильных вращающихся барабанах. При избытке воды получается известковое тесто.
При производстве извести отходящие газы известково-обжигательных печей содержат около 30% двуокиси углерода. Поскольку двуокись углерода применяется в различных химических производствах (соды, сахара, мочевины и т. д.), а также для изготовления твердой углекислоты, ее улавливают. Для этого топочные газы вначале очищают от пыли в циклон аппаратах или в электрофильтрах, промывают водой в башнях с насадкой, а затем поглощают раствором поташа. Полученный при этом бикарбонат калия разлагают нагреванием до 70—80°С.
Выделившаяся концентрированная двуокись углерода высушивается и переводится под давлением в жидкое состояние или используется непосредственно.