Calciumcarbid: Chemie, Verwendung und Gefahren

Dec 30, 2025

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Calciumcarbid (CaC₂): Chemie, Verwendung, Spezifikationen und Sicherheitsleitfaden

1. Was ist Calciumcarbid?

Calciumcarbid (chemische Formel:CaC₂) ist eine industrielle anorganische Verbindung, die hauptsächlich für verwendet wirdAcetylenproduktion, chemische Fertigung und metallurgische Anwendungen.

Es handelt sich um ein graues bis grau{0}}schwarzes kristallines Material, das in Form von Klumpen, Granulat oder Pulver geliefert wird. Die wichtigste Eigenschaft von Calciumcarbid ist seine Fähigkeit, mit Wasser zu reagieren und Acetylengas freizusetzen:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ ↑ + Ca(OH)₂

Diese Reaktion ist stark exotherm und bildet die Grundlage für die industrielle Acetylenerzeugung zum Schweißen, Schneiden und für die chemische Synthese.

Kommerzielles Calciumcarbid wird durch Reaktion von Kalk (CaO) mit Kohlenstoffmaterialien bei extrem hohen Temperaturen in einem Elektrolichtbogenofen hergestellt.

2. Chemische Struktur und Produktionsreaktion

2.1 Chemische Struktur

Calciumcarbid besteht aus:

Calciumionen (Ca²⁺)

Dicarbidionen (C₂²⁻)

Das C₂²⁻-Ion enthält zwei miteinander verbundene Kohlenstoffatome, was Calciumcarbid eine hohe chemische Reaktivität verleiht.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kohlenstoffmaterialien wird Calciumcarbid nicht hauptsächlich als Energiequelle genutzt. Sein industrieller Wert ergibt sich aus seiner Fähigkeit, Acetylen zu erzeugen und an chemischen Reaktionen teilzunehmen.

2.2 Industrieller Produktionsprozess

Calciumcarbid wird durch einen carbothermischen Reduktionsprozess hergestellt.

Die Hauptreaktion ist:

CaO + 3C → CaC₂ + CO ↑

Der Produktionsprozess umfasst:

Schritt 1 - Rohstoffvorbereitung

Hauptrohstoffe:

Kalk (CaO)

Koks oder Anthrazitkohle

Wichtige Rohstoffanforderungen:

Hoher CaO-Gehalt

Hoher Gehalt an festem Kohlenstoff

Niedriger Schwefelgehalt

Wenig Asche

Geringe Feuchtigkeit

Schritt 2 - Reaktion im Lichtbogenofen

Die Mischung wird in einen Elektrolichtbogenofen gefüllt.

Bei Temperaturen darüber2000 GradKohlenstoff reduziert Calciumoxid und bildet geschmolzenes Calciumcarbid.

Schritt 3 - Abkühlen und Verarbeiten

Das geschmolzene Karbid ist:

Aus dem Ofen gezapft

In feste Blöcke abgekühlt

Zerkleinert und in die gewünschte Größe gesiebt

Zu den kommerziellen Größen gehören:

4–7 mm

7–15 mm

15–50 mm

50–80 mm

80–120 mm

3. Wichtige chemische Eigenschaften von Calciumcarbid

Eigentum	Typische Beschreibung
Chemische Formel	CaC₂
Aussehen	Graue bis gräulich-schwarze Klumpen, Körnchen oder Pulver
Reaktion mit Wasser	Erzeugt Acetylengas und Calciumhydroxid
Reaktionstyp	Exotherm und feuchtigkeitsempfindlich-
Schmelzpunkt	Ungefähr 2160–2300 Grad
Industrielle Reinheit	Üblicherweise 80–93 % CaC₂
Gasertragsbereich	255–295 l/kg (GB 10665-Referenz)

Die industrielle Leistung von Calciumcarbid hängt ab von:

CaC₂-Gehalt

Gasausbeute

Partikelgröße

Feuchtigkeitsgehalt

Gehalt an Verunreinigungen

4. Calciumcarbid-Qualitäten und -Spezifikationen

Calciumcarbid-Qualitäten werden hauptsächlich nach folgenden Kriterien klassifiziert:

Gehalt an Calciumcarbid

Ausbeute an Acetylengas

Partikelgröße

Verunreinigungsgrenzen

Typische Industriespezifikationen

Parameter	Typischer Bereich
CaC₂-Gehalt	80–93%
Acetylen-Gasausbeute	255–295 l/kg
Schwefel (S)	Weniger als oder gleich 0,20 %
Phosphor (P)	Weniger als oder gleich 0,15 %
Feuchtigkeit	Weniger als oder gleich 0,50 %
Größenbereich	4–120 mm

Die tatsächlichen Spezifikationen hängen von den Kundenanforderungen und Anwendungsbedingungen ab.

5. Wichtigste industrielle Anwendungen von Calciumcarbid

5.1 Acetylenproduktion

Die größte Anwendung von Calciumcarbid ist die industrielle Acetylenerzeugung.

Wenn Calciumcarbid mit Wasser reagiert, entsteht Acetylengas:

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂

Erzeugtes Acetylen wird verwendet für:

Autogen--Acetylenschweißen

Metallschneiden

Industriegasanwendungen

Herstellung von Vinylchloridmonomer (VCM).

PVC-Herstellung

Andere Chemikalien auf Acetylenbasis-

Hochwertiges Calciumcarbid trägt zur Verbesserung bei:

Gasausbeute

Generatoreffizienz

Produktionsstabilität

5.2 Chemische Herstellung

Aus Calciumcarbid hergestelltes Acetylen ist ein wichtiges chemisches Zwischenprodukt.

Zu den Anwendungen gehören:

Vinylchloridmonomer (VCM)

PVC-Produktion

Organische chemische Synthese

Acetylen-Derivate

Calciumcarbid kann bei hohen Temperaturen auch mit Stickstoff zu Calciumcyanamid reagieren:

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C

Calciumcyanamid wird als stickstoffhaltiger Agrarchemikalie verwendet.

5.3 Metallurgische Anwendungen

In der Metallurgie wird Calciumcarbid hauptsächlich als verwendetEntschwefelungsmittel für die Behandlung von geschmolzenem Eisen.

Es reagiert mit Schwefelverbindungen und hilft, den Schwefelgehalt vor der Stahlproduktion zu senken.

Zu den Anwendungen gehören:

Eisenentschwefelung

Gießereibehandlung

Stahlherstellungsprozesse

Zu den Vorteilen gehören:

Reduzierter Schwefelgehalt

Verbesserte Metallqualität

Bessere Kontrolle der Stahleigenschaften

6. Gefahren durch Kalziumkarbid

Calciumcarbid erfordert eine strenge Handhabung, da es stark mit Feuchtigkeit reagiert und brennbares Acetylengas erzeugt.

6.1 Entflammbarkeitsrisiko

Die Hauptgefahr geht von der Entstehung von Acetylen aus.

Acetylen ist:

Leicht entzündlich

Leicht entzündbar

Innerhalb bestimmter Luftkonzentrationsbereiche explosionsgefährlich

Bereits geringe Mengen Feuchtigkeit können eine Acetylenfreisetzung auslösen.

6.2 Risiko toxischer Verunreinigungen

Calciumcarbid geringerer-Qualität kann Verunreinigungen enthalten wie:

Schwefelverbindungen

Phosphorverbindungen

Spuren von Arsenverbindungen

Während der Hydrolyse können einige Verunreinigungen gefährliche Gase bilden.

Für industrielle Anwendungen sollten Käufer Folgendes anfordern:

Chemische Analyse

Echtheitszertifikat

SDS-Dokumentation

6.3 Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Calciumcarbid reagiert mit:

Wasser

Luftfeuchtigkeit

Feuchtigkeitshaltige Materialien

Mögliche Risiken:

Wärmeerzeugung

Anreicherung von Acetylen

Druckaufbau

Containerschaden

6.4 Risiko alkalischer Nebenprodukte

Bei der Reaktion entsteht Calciumhydroxid (Ca(OH)₂), das alkalisch ist.

Kontakt kann Folgendes verursachen:

Hautreizung

Augenreizung

Atembeschwerden

7. Sicherheitsrichtlinien für Calciumcarbid

Persönliche Schutzausrüstung (PSA)

Empfohlener Schutz:

Chemikalienbeständige-Handschuhe

Schutzbrille

Schutzkleidung

Bei Bedarf angemessener Atemschutz

Speicheranforderungen

Calciumcarbid sollte gelagert werden:

In luftdichten, feuchtigkeitsbeständigen Behältern

In trockenen und belüfteten Lagerhallen

Abseits von Wasserquellen

Von Säuren und Wärmequellen fernhalten

Empfohlene Verpackung:

Stahlfässer

Feuchtigkeitsbeständige-Beutel

Großbehälter mit Schutzauskleidung

Transport

Calciumcarbid wird als mit Wasser-reaktiver Gefahrstoff eingestuft.

Der Transport sollte den geltenden Gefahrgutvorschriften entsprechen, einschließlich:

Klassifizierung UN 1402

Genehmigte Verpackungsanforderungen

Ordnungsgemäße Kennzeichnung und Dokumentation

8. Qualitätskontrolle und Einkaufsanforderungen

Industrielle Käufer sollten Calciumcarbid anhand folgender Kriterien bewerten:

Chemische Parameter

Einschließlich:

CaC₂-Gehalt

Gasausbeute

Schwefel

Phosphor

Feuchtigkeit

Physikalische Parameter

Einschließlich:

Partikelgrößenverteilung

Verpackungszustand

Lagerstabilität

Qualitätsdokumente

Professionelle Lieferanten sollten Folgendes bereitstellen:

Analysezertifikat (COA)

Einschließlich:

Produktqualität

Testergebnisse

Chargeninformationen

Sicherheitsdatenblatt (SDB)

Einschließlich:

Gefahrenhinweise

Aufbewahrungshinweise

Notfallmaßnahmen

9. Häufig gestellte Fragen

Wofür wird Calciumcarbid hauptsächlich verwendet?

Calciumcarbid wird hauptsächlich zur Acetylenproduktion, zur chemischen Fertigung und zur metallurgischen Entschwefelung verwendet.

Wie entsteht aus Calciumcarbid Acetylen?

Calciumcarbid reagiert mit Wasser und erzeugt durch eine exotherme Reaktion Acetylengas und Calciumhydroxid.

Welche Reinheit von Calciumcarbid wird üblicherweise industriell verwendet?

Industriequalitäten enthalten je nach Anwendungsanforderungen üblicherweise etwa 80–93 % CaC₂.

Welche Calciumcarbidgröße wird für Acetylengeneratoren verwendet?

Zu den gängigen Größen gehören je nach Generatordesign 15–50 mm, 50–80 mm und 80–120 mm.

Warum muss Calciumcarbid vor Feuchtigkeit geschützt gelagert werden?

Denn Feuchtigkeit verursacht Acetylenbildung, Wärmefreisetzung und potenzielle Sicherheitsrisiken.

Welche Unterlagen sollten Käufer vor dem Kauf anfordern?

Käufer sollten vor dem Versand Echtheitszertifikat, Sicherheitsdatenblatt und technische Spezifikationen anfordern.

Industrielle Versorgung mit Calciumcarbid

Wir liefern Calciumcarbid fürindustrielle Acetylenproduktion, chemische Fertigung und metallurgische Anwendungenmit kontrolliertem CaC₂-Gehalt, Gasausbeute, Partikelgröße und Exportverpackung.

Kundenspezifische Qualitäten sind je nach Kundenwunsch erhältlich.

WhatsApp: +86 15518824805
E-Mail: info@zaferroalloy.com

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Calciumcarbid im Vergleich zu ähnlichen Produkten

Calciumcarbid wird oft mit anderen Materialien auf Calciumbasis und Acetylen-Versorgungsmethoden verglichen. Die beste Wahl hängt von der erforderlichen Anwendung, der Gaserzeugungsmethode, den Betriebsbedingungen und Kostenüberlegungen ab.

Calciumcarbid vs. Acetylen-Gasflasche

Vergleich	Calciumcarbid (CaC₂)	Acetylen-Gasflasche
Lieferformular	Festes chemisches Material	Komprimiertes Gas
Gaserzeugung	Erzeugt Acetylen durch Reaktion mit Wasser	Bereit-zur-Verwendung von Acetylengas
Hauptreaktion	CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂	Keine Generierung erforderlich
Lagerung	Erfordert feuchtigkeitsgeschützte-Aufbewahrung	Erfordert Druckgasflaschen
Transport	Solides Material, einfacherer Massenversand	Erfordert die Handhabung des Zylinders
Anwendung	Industrielle Acetylenerzeugung, Großverbraucher	Schweißbetriebe, tragbare Anwendungen
Kostenfaktor	Hängt von der Hartmetallsorte und der Gasausbeute ab	Hängt von der Flaschenfüllung und -verteilung ab

Wann sollte man sich für Calciumcarbid entscheiden:

Calciumcarbid wird bevorzugt, wenn Benutzer ihre eigenen Acetylengeneratoren betreiben und eine kontinuierliche Acetylenproduktion benötigen.

Wann sollten Sie sich für Acetylenflaschen entscheiden?

Komprimiertes Acetylen eignet sich besser für kleine{0}Schweißvorgänge, bei denen-die Gaserzeugung vor Ort nicht praktikabel ist.

Calciumcarbid bleibt eine wichtige industrielle Acetylenquelle, da bei der Reaktion mit Wasser direkt Acetylen und Kalkhydrat als Nebenprodukt entstehen. (International Industrial Gases Ltd)

Calciumcarbid vs. Calciumoxid (Branntkalk, CaO)

Vergleich	Calciumcarbid (CaC₂)	Calciumoxid (CaO)
Chemische Formel	CaC₂	CaO
Hauptproduktion	Reduzierung von Kalk und Kohlenstoff im Elektroofen	Kalzinierung von Kalkstein
Hauptfunktion	Erzeugung und Entschwefelung von Acetylen	Flussmittel, Neutralisator, Stahlherstellungszusatz
Reaktion mit Wasser	Erzeugt Acetylengas	Produziert Calciumhydroxid
Gaserzeugung	Ja	NEIN
Industrieller Energiewert	Chemische Reaktivität	Alkalinität

Hauptunterschied:

Calciumoxid wird hauptsächlich als Grundmaterial und Flussmittel verwendet, während Calciumcarbid eine kohlenstoffhaltige reaktive Verbindung darstellt, die Acetylen erzeugen kann.

Calciumcarbid vs. Calciumcyanamid

Vergleich	Calciumcarbid (CaC₂)	Calciumcyanamid (CaCN₂)
Chemische Formel	CaC₂	CaCN₂
Produktionsbeziehung	Rohstoff für die Herstellung von Cyanamid	Hergestellt durch Reaktion von CaC₂ mit Stickstoff
Hauptanwendung	Acetylenproduktion, Metallurgie	Stickstoffdünger, chemische Synthese
Industrielle Rolle	Zwischenchemikalie	Endgültiges stickstoffhaltiges Produkt

Bei hohen Temperaturen kann Calciumcarbid mit Stickstoff zu Calciumcyanamid reagieren:

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C

Daher ist Calciumcarbid ein wichtiger Zwischenstoff in der Produktionskette von Calciumcyanamid.

Calciumcarbid vs. Siliziumcarbid (SiC)

Vergleich	Calciumcarbid (CaC₂)	Siliziumkarbid (SiC)
Chemische Formel	CaC₂	SiC
Materialtyp	Reaktive chemische Verbindung	Keramische Verbindung
Hauptmerkmale	Erzeugt Acetylen, reagiert mit Wasser	Hohe Härte, thermische Beständigkeit
Hauptanwendungen	Acetylen, Metallurgie, Chemikalien	Schleifmittel, feuerfeste Materialien, Halbleitermaterialien
Wasserreaktion	Erzeugt Gas	Im Allgemeinen stabil
Hitzebeständigkeit	Reaktives Material	Extrem hoch-temperaturbeständig

Obwohl beide Kohlenstoff enthalten, dienen Calciumcarbid und Siliciumcarbid völlig unterschiedlichen industriellen Zwecken.

CaC₂:chemisches Reaktionsmaterial

SiC:Hochleistungskeramik und Schleifmaterial

Leitfaden zur Auswahl von Calciumcarbid

Anwendung	Empfohlenes Material
Industrielle Acetylenproduktion	Calciumcarbid mit geeigneter Gasausbeute
Schweißgaserzeugung	Calciumcarbidklumpen mit stabiler Reaktionsgeschwindigkeit
Entschwefelung von Stahl	Calciumcarbid in metallurgischer-Qualität
Chemische Synthese	Hochwertiges CaC₂ mit kontrollierten Verunreinigungen
Feuerfestes Material für hohe-Temperaturen	Siliziumkarbid statt Kalziumkarbid