碳酸(suān)鈣是常見的一種無機(jī)化合物(wù),無論是重質碳酸鈣還是(shì)輕質(zhì)碳酸鈣,都是塑料、橡膠(jiāo)、造紙等工業中使用數量最大、應用麵最廣的粉(fěn)體填料。但兩者(zhě)的製備方法不同,由(yóu)此也導致了粉體特性和應用領域的(de)差異化。
1、生產工藝
沉澱(diàn)碳酸鈣,包括(kuò)輕質碳酸鈣和納米鈣,一(yī)般以石灰石為原料,經(jīng)煆(duàn)燒、消化(huà)、碳化、分離、幹燥、分級、包裝(zhuāng)等工序製備。
研磨碳酸鈣(gài),簡稱(chēng)重鈣(下文(wén)統稱重(chóng)鈣),是用機械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼(ké)等製得。主要工序包括粉碎、超細粉碎、分(fèn)級和表麵改性。
2、礦物經濟學比較
粉體(tǐ)製備成本:常(cháng)規成本(běn)相(xiàng)當,處於同一競爭水平,但若附加環境管(guǎn)製成本和資(zī)源浪費(fèi)率,輕鈣擴展成本(běn)則高於重(chóng)質碳酸鈣。所以,如果條件允許,選擇重鈣更加經(jīng)濟便宜。
環境平衡度:重鈣生產除噪聲(shēng)外,無“三廢”排(pái)放,環境易(yì)協調和管製(zhì);輕鈣生產排放“三廢”,特別有燃燒廢氣,環境總平衡度低。
資源利用率:重鈣易於礦產資源綜合利用,輕(qīng)鈣(gài)憑借化學加(jiā)工能力,不易控製礦產(chǎn)資源合理利用率。
3、工業應用影響因子
味道
輕鈣多因氧化鈣反(fǎn)應不完全,殘留有石(shí)灰味道。
食品行業做添加劑(如填充餅幹),則會有嗆人的味道,而重鈣沒(méi)有。
酸堿度
重鈣的pH值為8-9;
輕鈣的pH值為9-10;
粒度
重鈣粉體顆粒(lì)形狀不規則(zé),有(yǒu)棱角,表麵(miàn)粗糙,粒徑較大,分布較寬。一般方解石粉體為六方晶型、大理石粉體為立方晶型,主要與產地有關。
輕鈣粉體顆(kē)粒形狀規則,可視為單(dān)分散粉體,粒度分布(bù)較窄。根據晶粒形狀的不同,輕鈣可分為紡錘形、方形、菱形、球形等。
密度
工業上常通過沉(chén)降體積的不同來初步判斷輕(qīng)鈣、重鈣和納米碳酸(suān)鈣。沉降體積越大說明產品粒度越小、密度越輕、檔次越高。重(chóng)鈣的沉降體積為1.1~1.4ml/g,輕(qīng)鈣(gài)的沉降體(tǐ)積為2.4~2.8ml/g,納米碳酸鈣的沉降體積為3.0~4.0ml/g。
白度
重鈣產品一般通過物理粉碎研磨(mó)製得,雜質相對較多,白度一(yī)般(bān)為89%~93%;輕鈣(gài)由化學(xué)合成,純度很高,百度多(duō)為92%~95%。
含水量
重鈣水分一般(bān)為0.2%~0.3%,水分(fèn)含量比較低同時也較為穩定;
輕鈣水分一般為0.3%~0.8%,有時(shí)會有一定的波動不太穩(wěn)定。
吸油值
重鈣由於顆粒大、表(biǎo)麵光潔、比表麵積小,因此吸(xī)油值較低,一般為40-60mL/100g左(zuǒ)右(yòu);
輕鈣顆粒微細、表(biǎo)麵較粗糙,比(bǐ)表麵(miàn)積大,因此吸油值較高(gāo),一般為60-90mL/100g左(zuǒ)右。
流動性(xìng)
輕鈣的微觀結構為紡(fǎng)錘形狀,加上自身吸油值較大,可以將配(pèi)方中促進流動的組(zǔ)分如潤滑劑、增塑劑、偶聯劑、分散劑等吸(xī)收,所以流動性不如重(chóng)鈣好。
4、小(xiǎo)結和應用分析
重鈣主要用於造紙、橡膠和塑料等行業,填充(chōng)量一般較大,主要作為體積填(tián)料,降低產(chǎn)品(pǐn)的製造成本;
輕鈣相對應用領域(yù)較廣泛,如(rú)塑料、橡膠、塗料、膠黏(nián)劑、卷煙(yān)紙、油墨等,以體積填充為主。
從經濟、環保等角度出發,研磨碳(tàn)酸鈣替代沉澱(diàn)碳酸鈣(gài)一直都是行(háng)業發(fā)展大趨勢,但(dàn)在實際應用中,往往兩(liǎng)者為(wéi)互補關係,特定領域沉澱碳酸鈣更是存在不可替代性。因此,更深入地(dì)了解兩者之間的差(chà)異,才(cái)能更針對性的在應(yīng)用端實現研磨碳酸鈣更大範(fàn)圍更大比例替代(dài)沉澱碳(tàn)酸鈣。