重質(zhì)碳酸鈣

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CAS:471-34-1;13397-25-6;1317-65-3 EINECS號 207-439-9    分子式CaCO₃

中文別名:C.I.顏料白18;沉淀碳酸鈣;白堊粉;大白.粉;活性碳酸鈣;大理石;白堊;石灰石;碳酸鈣無.水                              分子量100.088

用途重質(zhì)碳酸鈣通常用作填料還廣泛用于人造地磚橡膠塑料造紙涂料油漆油墨電纜建筑用品食品醫(yī)藥紡織飼料牙膏等日用化工行業(yè)作填充劑起到增加產(chǎn)品的體積降低生產(chǎn)成本

物理性質(zhì)重質(zhì)碳酸鈣簡稱重鈣GCCGrinding Calcite Carbonate  是由方解石大理石白堊石灰石等天然碳酸鹽礦物采用機(jī)械粉碎方法生產(chǎn)的碳酸鈣.粉體無du無刺激性無味色澤好白度高對其它顏色的干擾小易著色硬度低對加工設(shè)備損輕化學(xué)性穩(wěn)定屬惰性填料熱分解溫度為 800℃以上易干燥水分易除去無結(jié)晶水而且價(jià)格低廉具有一系列優(yōu)越的物化性質(zhì)（尤其是物理性質(zhì)）諸如易分散性表面親水性光澤度和白度硬度低填充量大等因而是重要的化工原料其應(yīng)用領(lǐng)域包括造紙塑料橡膠電纜油漆和涂料粘結(jié)劑密封劑日化醫(yī)藥飼料以及復(fù)合新型鈣塑材料等重質(zhì)碳酸鈣是重要的綠色環(huán)保節(jié)能減排符合國家可持續(xù)發(fā)展的非金屬礦物材料具有明顯的補(bǔ)強(qiáng)增白作用以及抗沖擊性易加工無du無害且成本低廉等優(yōu)勢

按粒度（D97,mm）可分為重質(zhì)碳酸鈣粗粉和細(xì)粉D97>10mm 和超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣D97≤10mm 按是否表面改性分為重質(zhì)碳酸鈣（簡稱重鈣）和活性重質(zhì)碳酸鈣（簡稱活性重鈣）活性重質(zhì)碳酸鈣還可分為活性重鈣.粉和超細(xì)活性重鈣.粉

重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣在性能上的主要區(qū)別是

堆積密度g/cm³重鈣大輕鈣小

沉降體積ml/g 重鈣小輕鈣大

比表面積m2/g 重鈣小輕鈣大

吸油值ml/g 重鈣小輕鈣大

純度CaCO₃含量% 重鈣低輕鈣高粒度輕鈣的團(tuán)聚度大初級粒子粒度小 

水溶液pH輕鈣9-10重鈣8-9

此外輕鈣顆粒的晶形可以調(diào)控可生產(chǎn)多種晶形產(chǎn)品重質(zhì)碳酸鈣加工中一般是很難調(diào)整其晶型

重質(zhì)碳酸鈣性能特點(diǎn)

雖然主要化學(xué)成分與輕質(zhì)碳酸鈣相同但是與輕質(zhì)碳酸鈣相比重質(zhì)碳酸鈣具有堆積密度（g/cm³）大沉降體積（mL/g）小比表面積（m²/g）小吸油值（mL/g）小等特點(diǎn)此外重質(zhì)碳酸鈣的團(tuán)聚度較輕質(zhì)碳酸鈣小（輕質(zhì)碳酸鈣初級粒子粒度小團(tuán)聚度大）粉碎加工過程中雖然在一定程度上可以影響顆粒形狀但不能像輕質(zhì)碳酸鈣那樣可以通過碳化工藝調(diào)控顆粒晶型生產(chǎn)不同晶型的產(chǎn)品由于上述性質(zhì)上的差異重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣的應(yīng)用性能也各有特點(diǎn)相同填充量下重質(zhì)碳酸鈣填充材料的體積小密度大因?yàn)楸缺砻娣e和吸油值小與樹脂混合較容易但不同原料的雜質(zhì)種類和含量不同對制品的色澤影響不同輕質(zhì)碳酸鈣因沉降體積大或堆積密度小同樣填充量下可增加制品的體積原級粒度小同樣填充量下填充材料的力學(xué)性能較好但由于輕質(zhì)碳酸鈣比表面積和吸油值大與樹脂混合時(shí)阻力較大導(dǎo)致加工性能較差

性能

重鈣產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)

①價(jià)格低廉

②純度高 雜質(zhì)含量少碳酸鈣含量達(dá)98%～99%

③惰性大一般不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)

④白度高可達(dá)92%～94%以上是一種廉價(jià)的白色顏料

⑤比表面積較小吸油率低

⑥硬度低對機(jī)器設(shè)備磨損小

⑦無du無味無臭分散性好

⑧熱穩(wěn)定性好在400℃以下不會分解

生產(chǎn)工藝

國內(nèi)外重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝主要分為干法濕法或干濕結(jié)合法

干法生產(chǎn)工藝的細(xì)磨和分級主要有:

1球磨-分級機(jī)多規(guī)格產(chǎn)品系統(tǒng)

2雷蒙磨-振動磨-分級機(jī)組合系統(tǒng)

3立式攪拌磨-分級機(jī)組合系統(tǒng)

4氣流磨-分級機(jī)組合系統(tǒng)

濕法生產(chǎn)工藝的研磨主要有:

1立式磨單機(jī)開路系統(tǒng)

2立式磨多機(jī)串聯(lián)系統(tǒng)

3臥式磨串并聯(lián)組合系統(tǒng)濕法生產(chǎn)的濾餅漿料可直接銷售, 或經(jīng)沖擊式自磨干燥系統(tǒng)干燥成粉體產(chǎn)品

干濕結(jié)合法生產(chǎn)工藝適用于現(xiàn)代化大型企業(yè)

主要應(yīng)用領(lǐng)域重質(zhì)碳酸鈣可分為普通重質(zhì)碳酸鈣和超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣等

重鈣是用途最廣泛的填料大量用于涂料油墨塑料橡膠造紙化妝品化工醫(yī)藥和飲料等行業(yè)

1.油漆涂料

油漆涂料也是重鈣的主要消費(fèi)領(lǐng)域之一一般是作為填料和體質(zhì)顏料使用主要應(yīng)用的品種是建筑涂料

重鈣作為填充劑 體質(zhì)顏料具有空間和隔位的作用 骨架作用能代替涂料中某些白色顏料同時(shí)由于其顆粒細(xì)且其性質(zhì)較為穩(wěn)定 400℃以上才分解因而添加后不會使涂料的質(zhì)量顯著降低例如在油基膩?zhàn)又?span id="bgbodis" class="myIcon">重鈣的用量約占總重量的 40%～70%在鐵紅酯膠底漆中重鈣用量9%～13%在白灰色油漆二道底漆中重鈣的用量占25%在底漆中重鈣的用量可達(dá)25%～78%在水性建筑內(nèi)外墻的涂料中由于碳酸鈣呈白色又親水用量可達(dá)50%以上

2.印刷油墨

一般使用經(jīng)活化處理的顆粒形狀為立方體的重鈣可以降低成本增加體積改善性能

3.橡膠

重鈣在橡膠制品中的作用用于橡膠中可增加橡膠的體積改善橡膠的加工性起半補(bǔ)強(qiáng)或補(bǔ)強(qiáng)作用并可調(diào)節(jié)橡膠的硬度

①增量降低成本

②改進(jìn)加工性能起到補(bǔ)強(qiáng)和半補(bǔ)強(qiáng)作用

③改進(jìn)加工性能便于其他助劑的加入

④超細(xì)重鈣加入到橡膠制品中比不加填料的硫化橡膠獲得更高的拉伸強(qiáng)度耐磨性和撕裂強(qiáng)度粒徑在0.1μm以下的超細(xì)重鈣在天然橡膠和合成橡膠中均具有顯著的補(bǔ)強(qiáng)作用

重鈣的晶形和粒子的表面性質(zhì)均對橡膠的表面性能帶來一定的影響比表面積越大和吸油值越高對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)性越好

4.塑料

塑料工業(yè)是重質(zhì)碳酸鈣最.大的消費(fèi)領(lǐng)域細(xì)化的重鈣.粉能明顯提高塑料復(fù)合材料界面的強(qiáng)合強(qiáng)度及力學(xué)性能塑料中使用微細(xì)重鈣.粉既可降低其制造成本又可提高和改其性能

1在塑料中加入重鈣可起如下作用

①增量降低成本

②提高塑料制品的耐熱性例如在聚丙烯中加入40%的重鈣其熱變形溫度可以提高20℃

③改進(jìn)塑料的散光性起到遮光或消光的作用

④改善塑料制品的電鍍性能或印刷性能

⑤減少塑料制品尺寸收縮率提高尺寸穩(wěn)定性

重鈣廣泛應(yīng)用于聚氯乙.烯聚乙.烯和聚丙烯以及各種不飽和樹脂中其中聚氯乙.烯制品是重鈣應(yīng)用最早最大的市場作為聚氯乙.烯的次級穩(wěn)定劑受熱時(shí)重鈣能阻止煙霧的產(chǎn)生

2重鈣在各種塑料制品中的用量

①在軟質(zhì)聚乙.烯電線鞋底中重鈣占10%～30%

②在聚氯乙.烯管材板材異型材中重鈣占15%～40%

③在聚氯乙.烯瓦地板磚中重鈣占40%～80%

④在聚乙.烯聚丙烯包裝材料汽車零部件中重鈣占20%～60%

⑤在鈣塑材料中一般重鈣用量為50%～90%填充量最.高可達(dá)95%

⑥在聚烯烴填充母料中重鈣用量占80%

⑦在聚乙.烯可焚燒垃圾袋中重鈣用量占30%～40%

5.造紙

造紙工業(yè)用重質(zhì)碳酸鈣主要有兩個(gè)用途一是作為填料二是作為涂層目前我國大多數(shù)造紙廠使用的是酸法造紙工藝采用的填料主要是高嶺土和滑石粉重鈣會取代酸式施膠重鈣.粉作為填料將在很大范圍內(nèi)代替滑石粉或高岒土

重鈣是目前國內(nèi)造紙業(yè)消耗量排列第三位的無機(jī)白色顏料隨著世界造紙工業(yè)從酸性向堿性轉(zhuǎn)化許多造紙廠由酸性工藝中使用高嶺土滑石填料轉(zhuǎn)換成在堿性工藝中使用重鈣填料不同的紙張中重鈣的參考填充量為 新聞紙4% ～8%書籍紙 10%～15%雜志紙20%～30%復(fù)寫傳票紙5%～30%字典紙30%～35%卷煙紙25%～35%高檔超細(xì)紙30%～40%

目前國內(nèi)已可生產(chǎn)高檔超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品用于生產(chǎn)高檔紙制品其白度≥96%5μm 含量100%2μm含量>95%黏濃度≥78%磨耗值<2mg

6膠粘劑

在國外歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家膠粘劑也是重鈣的主要消費(fèi)領(lǐng)域之一但膠粉劑對重鈣的要求較高一般要求細(xì)度＞ 1250目

7粒度細(xì)純度高白度好的重質(zhì)碳酸鈣還被應(yīng)用在油墨醫(yī)藥化妝品等領(lǐng)域中

重質(zhì)碳酸鈣的發(fā)展趨勢    

    由于重質(zhì)碳酸鈣原料來源豐富容易加工生產(chǎn)成本低和良好的適用性隨著我國塑料造紙涂料橡膠油墨等工業(yè)的快速發(fā)展和減少樹脂用量的需求我國重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)能力年均增長率達(dá)到8%以上

    重質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)經(jīng)營將逐步由分散型將向集約型發(fā)展具有資源優(yōu)勢的地區(qū)將通過政府引導(dǎo)資本運(yùn)作和企業(yè)重組及聯(lián)盟方式形成大的企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)這是資源高效利用之必然

    粉碎分級是重質(zhì)碳酸鈣最主要的加工技術(shù)提高粉碎和分級效率降低能耗磨耗是今后重質(zhì)碳酸鈣.粉碎分級技術(shù)的主要發(fā)展趨勢

    表面改性是提升重質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用性能提高其適用性和拓展其市場和用量所必須的加工技術(shù)之一優(yōu)化表面改性效果提高生產(chǎn)效率和降低改性成本將是重質(zhì)碳酸鈣表面改性技術(shù)的主要發(fā)展趨勢

    由于重質(zhì)碳酸鈣相關(guān)消費(fèi)行業(yè)企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和集約化與標(biāo)準(zhǔn)化程度的提高對重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性的要求越來越高因此重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的大型化是必然的發(fā)展趨勢之一由此將帶動大型粉碎設(shè)備（特別是表面改性設(shè)備）大型分級設(shè)備（特別是大型干法精細(xì)分級設(shè)備）表面改性設(shè)備（特別是大型連續(xù)表面改性設(shè)備）以及相應(yīng)的干燥包裝等設(shè)備的發(fā)展我國將出現(xiàn)年產(chǎn)30萬噸以上的單條粉磨生產(chǎn)線和年產(chǎn)5萬噸以上的單條干法表面改性活化生產(chǎn)線