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重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

2019-03-11

重质kf356.com碳酸钙,简称重钙,为无色、无味的白色粉末,几乎不溶于水,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热到898℃开始分解为氧化钙和二氧化碳。重质碳酸钙是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料,具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。对于重质碳酸钙的相关知识,大家是否想要了解更多呢?下面小编来为大家介绍重质碳酸钙的生产方法、九大应用领域及其应用性能、与轻质碳酸钙的区别。一起来看看吧!

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

重质碳酸钙的生产方法
重质碳酸钙的生产工艺流程有两种。
1、干法生产工艺流程:首先手选从采石场运来的方解石、石灰石、白垩、贝壳等,以除去脉石;然后用破碎机对石灰石进行粗破碎,再用雷蒙(摆式) 磨粉碎得到细石灰石粉,最后用分级机对磨粉进行分级,符合粒度要求的粉末作为产品包装入库,否则返回磨粉机再次磨粉。

2、湿法生产工艺流程:先将干法细粉制成悬浮液置于磨机内进一步粉碎,经脱水、干燥后便制得超细重质碳酸钙。


重质碳酸钙九大应用领域及其应用性能
1、造纸
对于造纸行业来说,重质碳酸钙是仅次于纤维的重要原料。作为填料和涂布颜料,重质碳酸钙对于纸张的性能改善主要体现在以下几个方面:
(1)提高不透明和亮度;
(2)改善平滑度和均匀度、柔软性;
(3)降低吸湿性和变形程度;
(4)增强吸墨性和适印性;
(5)降低纸张成本。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

实践表明:重质碳酸钙的磨耗值越低,对保护和延长造纸机的滤网、刀头等部件的寿命越有利。故此,欧洲等发达国家一般均选用纯度高、白度好的优质白垩土作为造纸用重质碳酸钙的首选原料。当选用大理石和方解石等作为造纸用重质碳酸钙的原料时,矿石越纯,碳酸钙含量越高的原料,对造纸越有利。
2、塑料
塑料工业是中国碳酸钙最大的消费领域,碳酸钙被广泛应用于填充聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯晴丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等,其作用主要为:
(1)提高塑料制品尺寸的稳定性;
(2)提高塑料制品的硬度和刚性;
(3)改善塑料加工性能;
(4)提高塑料制品的耐热性;
(5)改进塑料的散光性;
(6)赋予功能性,如绝缘、阻燃等。
(7)降低塑料制品成本。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

3、涂料
碳酸钙是涂料中应用最为广泛的体质颜料,在漆膜中起骨架和底材的填平作用,同时改善涂料性能。
(1)腻子粉中,70-80%为重钙;
(2)稠漆中,碳酸钙用量一般在30%以上;在水性涂料中,碳酸钙用量为20-60%;
(3)罩面漆中,碳酸钙是理想的消光填料,如无光白酪胶墙漆含重质碳酸钙11.5%;
(4)金属防锈涂料中,碳酸钙具有一定的防锈作用,适当用量约为30%;
(5)室内装饰漆中,如聚醋乙烯乳漆中通常含有约10%的碳酸钙。
例如,超细重质碳酸钙粉体材料对缩短乳胶漆生产过程中的分散砂磨时间、提高遮盖力、改善乳胶粘度、降低钛白粉用量及改善腻子的打磨性能等均有显著效果。
在设计涂料配方时,高性能的乳胶漆采用超细碳酸钙,低档乳胶漆选择粒度相对粗、吸油值低的重钙。
目前,在内墙乳胶漆中应用效果较好重质碳酸钙粉体,其粒度控制d97<10μm、d50约为1.5μm、白度>95%、CaCO3≥98%。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

4、橡胶
重质碳酸钙在橡胶工业中主要用作填充剂,也可与其他补强剂并用,以改善胶料工艺性能和制品使用性能,适用于鞋跟、鞋底、地板、胶管以及模压、挤出和发泡橡胶制品等。
(1)增量、增容作用;
(2)提高胶料挺性;
(3)改善电绝缘性;
(4)降低胶料压出收缩率;
(5)降低制品生产成本;
(6)也可用作隔离剂、脱模剂或白色颜料。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

5、透气膜
(1)透气膜是在PE或PP载体中,添加50%左右的特种碳酸钙进行共混,经挤出成膜后定向拉伸一定倍率而成,广泛应用于医药卫生用品包装(如药用胶膜、手术服、医用手套、妇女卫生巾、婴儿纸尿布和一次性床单及其它临床医疗耗材)、食品包装(如保鲜膜、复合膜、熟食品包装袋)和日用制品(如保暖服装夹层、一次性轻便雨衣)等领域。
(2)透气膜的生产有两个关键因素:一是碳酸钙,二是拉伸。碳酸钙的性能指标直接影响着透气膜的可加工性(如结焦时间、挤出稳定性、薄型膜材的可制作性及针孔缺陷等)及物性(如透气率、耐水压、热稳定性及机械性能等)。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

6、食品
(1)在食品工业中,重质碳酸钙可用作碱性剂、营养增补剂、面团调节剂、固化剂、酵母养料、抗结块剂、疏松剂、胶姆糖助剂和改性剂等,还可添加在钙营养强化保健食品、胶姆糖基、膨松剂、面制品、谷物早餐、饼干、乳制品、软胶囊等产品中,甚至是高纯度药品级柠檬酸钙、乳酸钙、柠檬酸-苹果酸钙、葡萄糖酸钙等有机钙盐的理想反应原料。
(2)在方解石原料方面,用作生产食品级碳酸钙的原矿必须是高质量、高含量的纯天然矿石,加工过程中不允许有污染和杂质,包装过程中也要保证清洁无污染。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

7、牙膏
在牙膏工业中,碳酸钙是常用的摩擦剂,价格便宜,原料容易得到(以石灰石或方解石为原料),广泛应用于中低档牙膏中。牙膏中磨擦剂的形状、大小、硬度和含量是决定牙膏磨擦性的主要因素。磨擦剂颗粒应有适当的硬度,细度均匀,溶解度小,化学性稳定,外观洁白,无异味,口感舒适,完全无毒。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

8、饲料
重质碳酸钙是一种饲料型矿物质原料,是作为钙源补钙用的,一般饲料的添加量为0.5~1%。产蛋的鸡鸭鹅等家禽都需要在饲料里适量添加碳酸钙,蛋禽高峰产蛋期可添加至8~9%。

对于饲料用重质碳酸钙来说,粒度是重要的质量指标。比如,蛋鸡用重质碳酸钙不可粉碎过细,因为小颗粒钙在肌胃中的停留时间短,利用率低,导致蛋壳质量下降。研究表明,重质碳酸钙以大小粒度混合使用时(即75%6-8目、12.5%10-12目与12.5%50目)破蛋率最低,蛋壳强度最大,因为大小粒度混合使用可均匀地供钙,从而保证蛋壳的质量,同时大颗粒在肌胃内有类似砂子的磨碎作用,可促进饲料的消化。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

9、人造石
重质碳酸钙粉是树脂基人造石材最主要的填料,一般占人造石材质量的75%以上,而且填充量越大,树脂用量就越少,生产成本就越低,也越环保。因此,尽可能低的吸油值是人造石材对重质碳酸钙最主要的技术指标要求之一,这往往需要通过表面改性等手段来实现。

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

另外,白度越高对白色制品当然是最好。目前,市场上人造石专用重质碳酸钙白度已达到95以上,粒径有20目-1250目各种规格。

另外,重质碳酸钙还可应用于医药(微生物发酵pH值缓冲剂、补钙药、抗酸药)、建筑(干混砂浆、混凝土)、肥料(酸洗土壤改良剂)、玻璃(降低熔点)、烟气脱硫等领域。


重质碳酸钙与轻质碳酸钙的区别

重质碳酸钙的生产方法有哪些?九大应用领域是什么?

1、生产方式
(1)重质碳酸钙主要是以方解石、大理石、石灰岩、白垩、汉白玉等天然矿物为原料,经机械粉磨加工得到的粉体材料;
(2)轻质碳酸钙主要是以石灰石为原料,经煅烧、消化、碳化、脱水、干燥、分级等工序得到的粉体材料。
2、堆积密度
产品堆积密度的不同是重质碳酸钙与轻质碳酸钙最明显的区别。
(1)重质碳酸钙产品的堆积密度较大,一般为0.8~1.3g/cm3;
(2)轻质碳酸钙产品的堆积密度较小,一般为0.5~0.7g/cm3,一些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至可达到0.28g/cm3左右。
3、沉降体积
沉降体积是单位质量的碳酸钙在100mL水中振荡并静置3h后所具有的体积。沉降体积越大说明产品粒度越小、密度越轻、产品档次越高。
(1)重质碳酸钙的沉降体积为1.1~1.4mL/g;
(2)轻质碳酸钙的沉降体积为2.4~2.8mL/g,纳米轻质碳酸钙的沉降体积为3.0~4.0mL/g。
4、比表面积
碳酸钙的平均粒径与其比表面积有着内在的联系,可通过其比表面积的大小来较准确地判断平均粒径的大小。
(1)普通重质碳酸钙的比表面积一般为1m2/g左右,重质微细碳酸钙比表面积为1.45~2.1m2/g;
(2)普通轻质碳酸钙的比表面积一般为5m2/g左右,轻质微细碳酸钙比表面积为27~87m2/g。
5、吸油值
在实际应用中,大多数填料都用吸油值这项指标来大致预测填料对树脂的需求量,即吸油值对选择填料具有重要的指导意义。
(1)重质碳酸钙由于颗粒大、表面光洁、比表面积小,因此吸油值较低,一般为40-60mL/100g左右;
(2)轻质碳酸钙颗粒微细、表面较粗糙,比表面积大,因此吸油值较高,一般为60-90mL/100g左右。
6、白度
(1)重质碳酸钙由于相对杂质较多,因此产品白度一般为89%~93%,极少数的产品能达到95%;
(2)轻质碳酸钙产品纯净度较高,因此白度一般为92%~95%,部分产品可以达到96%~97%。
7、水分含量
(1)重质碳酸钙产品水分一般为0.2%~0.3%,水分含量比较低,同时也较为稳定,一些高档的产品水分甚至可达到0.1%左右;
(2)普通轻质碳酸钙产品水分0.3%~0.8%,有时会有一定的波动,不太稳定。
8、粒径
(1)重质碳酸钙产品的粒径为0.5~45μm不等,按其原始平均粒径(d)分为:粗磨碳酸钙(>3μm)、细磨碳酸钙(1-3μm)、超细碳酸钙(0.5-1μm)。产品粒径越小价格越高,目前尚无工业化生产的纳米级重质碳酸钙,只是在一些微细钙产品中含有极少量粒径为100nm左右的颗粒。
(2)普通轻质碳酸钙产品的粒径一般为0.5~15μm,纳米碳酸钙粒径一般为20~200nm。轻质碳酸钙按其原始平均粒径(d)可分为:微粒碳酸钙(>5μm)、微粉碳酸钙(1-5μm)、微细碳酸钙(0.1-1μm)、超细碳酸钙(0.02-0.1μm)、超微细碳酸钙(<0.02μm)。
9、颗粒形状
(1)重质碳酸钙的粉体特点是:颗粒形状不规则,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙;颗粒大小差异较大,粒径分布较宽,粒径较大。破碎和细化不会改变重质碳酸钙的晶型,一般方解石重质碳酸钙为六方晶型、大理石重质碳酸钙为立方晶型,主要与产地有关。
(2)轻质碳酸钙的粉体特点是:颗粒形状规则,可视为单分散粉体;粒度分布较窄。根据晶粒形状的不同,轻质碳酸钙可分为纺锤形、立方形、针状、链状、球形、片状和菱形等。
(3)纺锤形碳酸钙是轻质碳酸钙中最常见的一种晶形,平均长轴粒径为5-12μm,平均短轴粒径为1-3μm;
(4)针状碳酸钙平均粒径为0.01-0.1μm,平均长径比为5-100;
(5)链状碳酸钙平均粒径为0.01-0.1μm,平均长径比为10-50;
(6)球形碳酸钙平均粒径为0.03-0.05μm;
(7)立方形碳酸钙平均粒径为0.02-0.1μm;
(8)片状碳酸钙平均粒径为1-3μm。
10、味道
对于食品级碳酸钙来说,产品味道也是重要的指标之一。轻质碳酸钙由于氧化钙反应不完全,残留有石灰味道,如填充饼干则会有呛人的味道,而重质碳酸钙没有。


上述是小编为大家讲解的重质碳酸钙的生产方法、九大应用领域及其应用性能、与轻质碳酸钙的区别。关于重质碳酸钙的知识,小编就先介绍到这里啦,希望这些知识能够加深大家对重质碳酸钙的了解!其实,与发达国家相比,目前中国重质碳酸钙的应用主要是初级产品,而重质碳酸钙应用的真正价值是它的深加工产品。当前国际上高端超细重质碳酸钙的生产及应用主要集中在美国、西欧和日本等,而中国重质碳酸钙普通产品过剩,高附加值产品少,满足不了世界市场及中国高端市场的需求,造成大量高价进口超细重质碳酸钙产品的局面。不难推测,超细重质碳酸钙将是今后碳酸钙产业的最大需求。

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