各种碳酸钙生产工艺与晶型控制深入探讨

各种碳酸钙生产工艺与晶型控制深入探讨

碳酸钙作为一种非常重要的无机化工填料广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药、食品、饲料、化妆品等的生产、加工和应用中。其主要作用是增加产品体积，降低生产成本，改善产品的加工性能等。纳米级超细碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型的超细固体材料。由于纳米级碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不能达到的量子效应、小尺寸效应和表面效应，它的一些物理化学性质也发生了变化。在作无机填料方面更显出了它的优越性能，将其填充在橡胶、塑料中能使制品的表面光艳、伸长度好、抗张力、抗撕力强，耐弯曲、抗龟裂性好，是优良的补强材料，用在纸张和高级涂料中具有良好的光泽、高白度等特点，是优良的颜料和遮盖剂。

纳米碳酸钙具有以下特点：①粒子细，平均粒径为40nm，是普通轻质碳酸钙粒径的数十分之一；②比表面积大，比普通轻质碳酸钙大近8倍；③粒子晶型为立方体状，部分连结成链状，与纺锤状的轻质碳酸钙和无规则状的重质碳酸钙不同；④纳米碳酸钙经过表面活化处理后，活化率较高，具有不同的功能和用途；

⑤白度较高，适宜作浅色制品。

碳酸钙工业作为非金属矿工业的一个分支，在我国发展迅猛，已成为非金属矿工业的重要产业。根据加工方法的不同，碳酸钙通常分为“轻质碳酸钙”和“重质碳酸钙”两种。据统计轻质碳酸钙年产量2003年全国总产量约为350万吨；2004年约400万吨；2006年约为500万吨，其中干法活性钙35万吨，湿法活性钙25万吨，超细钙12万吨，纳米钙25万吨。重质碳酸钙年产量为2003

年全国总产量约为350万吨，2004年约400～450万吨，2005年约550～650万吨。

2.碳酸钙的生产工艺

轻质碳酸钙的生产按照碳化工艺分，目前工业化的主要有间歇鼓泡碳化工艺，多级鼓泡碳化工艺，连续喷雾碳化工艺，超重力碳化工艺四种。

2.1 间歇鼓泡碳化法

利用塔内有效液面高度形成的静压，使压缩后的CO2气体由塔底部经过气体分布器后进入碳化塔，与悬浮液充分混合，由于气液密度差异使气泡自行由塔底上升至塔顶排出，CO2在上升过程中与悬浮液接触溶解并完成碳化吸收反应。该过程中气泡越小，分散越好，碳化速度也就越快，CO2吸收效率也就越高，由于气泡在上升过程中所受的压力逐渐减小，气泡逐渐膨胀，静压差越大(即塔内有效液面越高)，气泡的体积变化也就越大，较大的气泡减小了气液接触面积，从而降低了碳化反应的速度和CO2的吸收效率。

鼓泡碳化反应器有三种形式：以罗茨鼓风机为打气装置的罐式碳化反应器；以压缩机为打气装置的碳化塔；带强制搅拌的碳化塔。

以罗茨鼓风机为打气装置的罐式碳化反应器，由于罗茨鼓风机可提供的气体压力较小，但打气量比较大，不能支持较高的悬浮液液面高度，因此，这种反应器设计成直径较大、高度较小的矮、粗、胖的罐式碳化反应器。由于液位较低，气体在碳化罐内的上升距离也就小，气液接触时间较短，CO2的吸收效率较低，使得碳化时间加长。

以压缩机为打气装置的碳化反应器为细高形的碳化塔。因为压缩机提供的压缩气体压力较高，打气量相对较小，能支持较高的液位而不能支持较大直径的碳化塔。故此设计成细高形的。这种碳化塔气液接触时间较长，CO2吸收比较充分，效率较高。

带搅拌鼓泡碳化塔主要靠搅拌器的叶片以及反应器内的多孔气体分配器对CO2气体进行分散剪切。气体在反应体系内分布均匀，并且气泡较小，利于吸收，故反应速度较快，由于受设备制造的限制，一般塔的高度较低，为达到一定的生产能力，必需将直径加大。一般的带强制搅拌碳化塔的直径比罐式碳化反应器小，高度比它高。直径和高度都介于罐式碳化反应器和细高形碳化塔之间。此种碳化所用的打气装置一般为压缩机。

从能耗方面讲，使用罗茨鼓风机的能耗要比压缩机的单位时间的能耗至少低1/3，但是如果是相同的气体浓度，压缩机支持的碳化塔CO2吸收效率高，在一定程度上能缩短碳化时间。选用那种设备应该综合考虑各种因素，以降低能耗，提高产品质量为原则，择优选用。

间歇碳化工艺，由于采用间歇反应，势必造成物料之间的差异，对产品的质量稳定造成影响。主要表现为，产品晶型不易控制，粒度分布不均匀，不同批次的产品重现性差等，但该工艺投资少、操作简单在整个碳酸钙行业还存在明显的优势。

2.2 多级鼓泡碳化工艺

多级鼓泡碳化法如图1所示，气液逆流操作，一般采用两级或三级串联碳化工艺，即精制石灰乳经第一级碳化塔进行部分碳化或得到反应混合液，在浆液槽中加入适当的添加剂后进入第二级碳化塔碳化制得最终产品。该法由于碳化过程分步进行，对晶型的成核、生长过程和表面处理可以分段控制，从而可得到较小的粒径、较好的晶型和粒径分布。现在，国内有些碳酸钙生产厂家可以根据用户的需求，通过严格控制石灰乳浓度、碳化温度、添加剂的类型和配比等来生产所需晶型和粒径的产品。

该工艺所用的碳化反应器一般是细高形的碳化塔，以压缩机为打气装置。并且液体停留时间、气体流量和气液比等都可以根据需要方便的调节，便于优化工艺条件；同时，气液传质效果好，CO2吸收效率高，物料反混率低，可以实现“碳化—陈化”连续操作，显著降低包裹返碱现象的发生。该工艺产品的质量稳定，晶型规整，粒度分布较窄，不同批次的产品质量稳定性好。

从日本、意大利等引进的纳米碳酸钙生产技术大多采用此工艺。日本的工艺在石灰乳精制工段强调精浆的陈化对产品质量的影响。在碳化工段采用两级鼓泡碳化工艺，采用中间陈化的操作方式，在第一级用大气液比碳化到一定的程度后，进行较长时间的陈化，再到第二级碳化塔完成整个碳化过程，得到最终产品。产

品粒径一般在 100nm 左右，非常适合做塑料和橡胶的填料。

意大利的多级碳化工艺没有强调精浆的陈化过程，碳化工段也是采用两级鼓泡碳化。第一级采用大气液比进行较短时间的碳化，使碳酸钙晶核初步生成。二级碳化采用大容积的带搅拌碳化塔进行鼓泡碳化至终点。所得产品粒径在 60nm 以下。适合做高档油墨钙和胶粘剂专用的纳米钙。

2.3 连续喷雾碳化工艺

连续喷雾碳化工艺是由日本人提出的，最初是一级操作，目前已经发展为多级串联的方式进行连续喷雾碳化操作。将 Ca(OH)2悬浮液调到一定浓度和温度，一般要加入一定量的分散剂，然后控制适当的喷入雾滴，并经在碳化塔的顶部向以一定空塔速度上升的二氧化碳气体喷雾，接触碳化，使部分氢氧化钙转变为碳酸钙，成为晶核，然后放入到中间槽，经过换热调节温度，或加入一些添加剂，用泵打入第二级喷雾碳化塔。在以后的碳化塔中晶核逐渐长大，成为具有一定粒度和晶型的碳酸钙产品。

该工艺可控因素有浆液浓度、雾滴大小、CO2的空塔气速和添加剂等。由于雾化的雾滴细小，比表面积很大，气液接触充分、均匀，使反应中心很多，形成多个晶核；气液接触时间相近，使得各晶核的成长速度基本相同，因而可以保证产品粒径均匀，分布较窄。同时在各级碳化塔之间可以实现浆液的陈化，减少包覆现象，使得晶型规整，避免产品返碱。

该方法具有效率高，能实现自动连续大规模生产，并能获得纳米级不同晶型的碳酸钙产品。但也存在一定问题，如设备投资较高，管路复杂，喷嘴易堵塞，管理难度大等，虽然已经工业化，但目前应用较少。

2.4 超重力碳化反应工艺

超重力碳化工艺是专门用来生产纳米碳酸钙的。其工艺复杂，设备投资和操作成本较高，不适合生产附加值较低的普通碳酸钙。

超重力碳化工艺是北京化工大学超重力工程技术研究中心近年来开发的一种制备纳米碳酸钙的新工艺。该方法采用了能极大强化传递与反应过程的旋转填充床新型反应器，从根本上强化反应器的传递过程和微观混合过程。具体工艺流程如下：精制石灰乳经过调浓后进入板式换热器降温至10～25℃，打入超重力反应器中，碳化液体不断从反应器中抽出进行冷却，以取走反应热，再打入反应器循环进行碳化。进入反应器的 CO2气体在超重力的作用下，迅速同石灰乳混合并进行碳酸化反应生成纳米碳酸钙，尾气从超重力反应器上部进入气液分离器后，根据工艺要求放空或返回气体压缩机入口。当碳化到达终点后，停止打气，将浆料放入放浆槽中，在进行以后的活化等工序。为保证超重力碳化反应器正常运转，根据需要，在反应进行若干批次后，反应器要用稀酸进行清洗，然后再用清水进行清洗。此工艺也是间歇生产。

该技术利用离心力使气液、液液、液固两相在比地球重力场大百倍至上千倍的超重力场条件下的多孔介质中产生流动接触，巨大的剪切力使液体撕裂成极薄的膜和极细小的丝和滴，产生巨大的速度和快速更新的相界面，使相间传质的体积传质速率比传统塔器中大1～3个数量级，使微观混合速率得到极大强化。

但是，此工艺存在明显的不足。第一，生产能力较低，现有的碳化装置的单机设计生产能力一般为2000～3000t/a。第二， CO2的吸收效率较低，采用普通的窑气进行碳化， CO2的吸收效率仅为30%～40%，造成气体的浪费较大。第三，操作复杂，电耗较大。由于该工艺对系统的清洗要求较高，为避免反应器内结垢而堵塞反应器，影响正常生产和产品质量，必需进行频繁的酸洗和清水清洗，造成极大的电能消耗。

2.5各种碳酸钙生产工艺优缺点

以上四种工艺各有优缺点，每一种工艺的改进都是以提高 CO2的传质效率和吸收效率为出发点的，它们以不同的方式提高气相与液相之间 CO2的传质速率，提高液相中的碳酸钙的过饱和度，从而提高碳化反应速率，尤其是提高碳化反应中碳酸钙晶体成核的速率。相对降低晶体成长的速率，使得碳酸钙产品向超细化，纳米化的方向发展。但是从工业化的角度考虑，那种工艺具有竞争性还要考虑设备投资、操作费用、能耗等因素。既要提高碳化速度又要降低成本。

目前，广大科研人员、科研机构都立足于开发生产纳米碳酸钙的新技术、新工艺。很多都已取得满意的效果。其中：内循化碳化法制取纳米碳酸钙的新工艺，其设备简单，生产强度大，操作稳定，维修方便，同时凭借设备的流动力学特点，保证产品的超细化，粒度分布窄。

喷射吸收法将窑气通过降尘降温处理后，经风机送入喷射碳化器中，石灰乳用浆液泵送入喷射碳化器中，在碳化器的狭窄的喉管处，窑气与石灰乳高度分散，相互剪切混合，因此具有很大的气液接触面积。并且该工艺具有投资少，设备简单，维修方便，能耗低等优点，适合中小企业采用。但是产品粒度不够细化，碳化效率低，泵磨损大。

组合碳化法，碳化塔采用上部喷雾，下部鼓泡的方式进行碳化。喷雾段气液接触面积大，易于晶核的生长，鼓泡段设置2～5层特殊结构的气体分布器，根据产品要求，上段控制晶核形成数量，下段保证晶核成长到一定的程度，达到超细与均匀成长之目的。该工艺具有设备结构简单、操作方便、易于实现自动化控制等特点，产品质量稳定，可以生产多种晶型、不同粒度的碳酸钙产品。并且能耗低，投资少，生产效率高，单塔生产能力大。

高温高浓生产纳米钙，通过添加复合结晶导向剂，温度为35℃，采用间歇鼓泡碳化法进行碳化，该技术可以获得分布均匀的针状纳米碳酸钙。另外还有一些其它的技术如超声空化法、高剪切式碳化法；生产纳米钙的方法还有非冷冻法等等。

国外有专利报道，采用加压碳化法快速制备沉淀碳酸钙，碳化反应器为耐压可控温反应器，碳化气体的压力大约在2.0kg/cm2左右，通过控制反应温度、CO2分压、CO2流速、碳化反应器中生浆的浓度、搅拌速度等可以生产多种晶型的碳酸钙。该工艺提高了CO2的利用率，即使使用浓度低的CO2混合气体，其利用率也在90%以上，甚至达到95%。

3 碳酸钙的晶型控制

碳酸钙属于多型晶体，有方解石型，文石型、球霰石型，普通碳酸钙以最稳定的方解石型存在，在某些晶型控制剂的作用下，碳酸钙往往会以除方解石以外的其它晶型存在。在普通的碳化过程中，由于立方形的碳酸钙表面能较低，在自然界最稳定，所以在通常的情况下，碳化法得到的是立方形的方解石碳酸钙晶体。由于不同行业对碳酸钙的形态有不同的需求，例如：生产油墨的需要立方形或球形的碳酸钙，橡胶行业需要针形或链状的碳酸钙，陶瓷行业要求高纯、微细。球形碳酸钙。目前工业上普遍采用碳化法生产碳酸钙，要满足各行业对不同晶型碳酸钙产品的需求，必需采用晶型控制的手段，控制碳酸钙的结晶过程，以生产不同晶型的产品。

3.1 立方形碳酸钙

所谓立方形就是指晶体在透射电镜下影像显示为立方体形状的碳酸钙。如图2所示。国内外大量文献报道使用A12(SO4)3，ZnSO4，H2SO4，H2O2，NaHCO3，NH4Cl，丙二醇等作为晶型控制剂可以生产纳米立方形碳酸钙。

日本白石工业株式会社以硫酸盐为晶型控制剂，采用两段喷雾法制得平均粒径为5～20nm的立方形纳米碳酸钙。我国国内曾经使用硫酸为晶型控制剂，与Ca(OH)2悬浊液混合均匀后加入碳化反应器，间歇碳化制备了平均粒径为45nm 的立方形纳米碳酸钙。但是，工业生产表明，采用低温工艺生产纳碳酸钙过程中，在不加如任何晶型控制剂的情况下，控制碳化温度就可以得到晶型属于立方形的碳酸钙产品。沉淀碳酸钙的晶体结构很大程度上取决于其形成时的温度，只要晶核形成时的温度低于30℃，就可以碳化合成立方形的碳酸钙。

3.2 玫瑰形和纺锤形碳酸钙

纺缍形和玫瑰形碳酸钙一般用于造纸、橡胶、塑料、涂料等工业中，尤其用在高档卷烟纸中，可以提高卷烟纸的燃烧性能，透气性能等。

碳化法生产纺锤形的碳酸钙非常普遍。主要的晶型控制剂为H2O2和螯合剂。传统碳化法只能制得1μm～3μm的纺锤形碳酸钙。日本白石工业株式会社采用在碳化前将Ca(OH)2悬浊液进行湿式磨碎后再进行碳化即可制得粒径为

0.1μm～1.0μm的纺锤形碳酸钙。如果在碳化前控制浆料温度在30～40℃，不添加任何晶型控制剂；如果加入适当的分散剂碳化就可以制得的玫瑰形碳酸钙。有报道说，使用Ba或Sr的化合物作晶型控制剂也可以制得0.1μm～1.0μm的纺锤形碳酸钙。

3.3 链状碳酸钙

链状超细碳酸钙是由几个到几十个微细碳酸钙晶粒相互连接而成，具有链状结构。随着合成条件不同，会具有不同的粒径和长径比。链状纳米碳酸钙具有两个特点：一是天然的克服团聚的优势，由于链状结构碳酸钙生成过程中一次微粒连接而成长链，这就在一定程度上克服了单个粒子在应用过程中的团聚现象，相

对于普通纳米碳酸钙而言在橡胶、塑料、纸张及涂料等基体中使用时具有更好的分散性。二是断裂点具有活性，能够与基体更好的结合。尤其在橡胶中应用时，由于混炼过程的机械搅拌、研磨等作用，链状纳米碳酸钙中的一些连接点会断裂，这些断裂点具有较高的活性，与橡胶基体之间具有更强的连接力，从而大大提高了橡胶的物理性能。链状超细碳酸钙对天然橡胶、合成橡胶有优良的补强作用。用作增强填料可部分取代炭黑或白炭黑，大大降低生产成本，而且链状超细碳酸钙用作涂料、造纸、塑料工业的添加剂，表现出优异的性能，有广泛的应用前景。合成链状碳酸钙的报道很多，但一般方法都是在碳化过程中当Ca(OH)2悬浊液中途成粘稠的胶状乳浊液时，加入晶形控制剂来控制晶核的成长。主要的晶形控制剂有镁盐、钾盐、多聚磷酸钠、水溶性金属盐和螯合剂。

3.4 球形碳酸钙

球形碳酸钙主要应用于橡胶、造纸、油墨、塑料中，通常由钙盐与碳酸盐在浓碱性溶液中，经低温反应制得。主要的晶形控制剂为镁盐、钾盐和多聚磷酸钠。利用碳化法制备球形碳酸钙的方法有：在低于40℃的温度下，向Ca(OH)2悬浮液中按每摩尔加入≥0.8mol的H2O2，再用含CO2的气体进行碳化反应，可以制得球形方解石碳酸钙粒子；对含乙醇胺的石灰乳液用CO2碳化，可制得粒子尺寸分布均匀的球形碳酸钙。

用硅酸钠为晶形控制添加剂，通过石灰乳碳化工艺可以制备颗粒尺寸为40～50nm的球形CaCO3粉体。添加剂硅酸钠的最佳用量为0.7%～1.5%。有美国专利报道，分四阶段碳化制备球形碳酸钙。第一阶段采用大气液比碳化。第二阶段当碳化率到4%～6%时加入一种可溶性的磷酸化合物，使用较小的气量进行碳化。第三阶段，当碳化率达到15%左右式，加入稀释水接着进行大气量碳化。第四阶段接着加入一部分含有磷酸化合物的Ca(OH)2浆料，继续碳化直至终点，可以得到球形碳酸钙。

3.5 片状碳酸钙

片状碳酸钙适用于造纸工业中，可以获得具有优良吸墨能力、白度、印刷性和平滑性的纸。片状碳酸钙在造纸、涂料行业非常有价值。作为填料和增强剂，片状碳酸钙由于按照非常规的方式排列，在混合物中具有光滑度高，光泽度高等优点。在混合物中它还具有高的电阻率和弹性系数。

500ml刚刚制备的0.1%(质量/体积)Ca(OH)2悬浊液与从塔底气体分配器引入的CO2反应，CO2的流量是200ml/min，通过标准转子流量计测量。反应温度通过恒温水浴的循环水打入鼓泡塔外部的夹套保持在25℃。用一个由矩形搅拌叶和双刀搅拌组成的搅拌桨来增强反应体系的混合状态。搅拌速率控制在400

转/分以保证完全混合。在pH值低于7.0时碳化过程结束。

在含有少量磷酸三丁酯和硼砂的Ca(OH)2溶液中通入CO2碳化，离心、过滤、打散、140-160℃干燥得到片状碳酸钙。分别配制含二甲苯、十二烷基磺酸钠和正戊醇的碳酸钠和氯化钙水溶液，先经超声波乳化制成W/O型氯化钙乳状液与W/O型碳酸钠乳状液，然后将二者混合搅拌后，水浴加热使乳液分层，将上层溶液过滤、烘干，得到平面大小10μm×12μm，厚度0.1μm的油溶性片状碳酸钙。

3.6 针状碳酸钙

针状碳酸钙具有很大的长径比，用作塑料的填料能极大的提高塑料的抗冲击，抗弯曲强度；用于橡胶中补强作用更为显著。

以焦磷酸钠为晶型控制剂，将15℃的Ca(OH)2悬浊液打入碳化塔，以浓度为30%的CO2气体碳化。晶型控制剂选用在反应浆料到达凝胶状态时加入，可以得到针状碳酸钙。

4.活性碳酸钙

随着碳酸钙粒子的专用化和纳米化，其本身也存在着两个缺陷：一是CaCO3粒子粒径越小，表面上的原子数越多，则表面能越高，吸附作用越强，根据能量最小原理，各个粒子间要相互团聚，无法在聚合物基体中很好的分散；二是CaCO3作为一种无机填料，粒子表面亲水疏油，与聚合物界面结合力较弱，受外力冲击时，易造成界面缺陷，导致材料性能下降。因此，为了充分发挥纳米碳酸钙的纳米效应提高其在复合材料中的分散性，增强与有机体的亲和力，改进纳米碳酸钙填充复合材料的性能，必须采用有效的改性工艺及表面改性方法对其表面改性，进而扩拓宽其应用领域。改性剂一方面可以定向吸附在纳米碳酸钙表面，使其表面具有电荷特性，物理与化学吸附共存，形成的吸附层较稳定。由于同种电荷的排斥性，纳米碳酸钙不易聚合，从而提高其润湿性、分散性和稳定性，可以创造颗粒间的互相排斥作用，起到很好的分散效果。另一方面可以增大纳米碳酸钙与有机体的界面相容性及亲和性，从而提高其与橡胶或塑料等复合材料的物理性能。目前改性剂根据其结构与特性可以分为表面活性剂、偶联剂、聚合物和无机物。

4.1 表面活性剂

表面活性剂种类多，生产能力大，价格低廉。目前，表面活性剂改性纳米碳酸钙技术较成熟，是工业上碳酸钙表面改性常用的修饰剂。表面活性剂主要可分为脂肪酸(盐)类、磷酸酯类等。用表面活性剂改性的碳酸钙可以经常用于塑料、橡胶中，具有很好的相容性，可以提高被填充物的加工性能。

脂肪酸(盐)类改性剂属于阴离子表面活性剂，分子一端长链烷基结构和高分子结构类似，与高分子基料有较好相容性；另一端为羟基等极性基团，可与碳酸钙表面发生物理或化学吸附。用于碳酸钙表面活化处理的脂肪酸主要是含有羟基、氨基的脂肪酸。目前使用最多，效果最好的脂肪酸(盐)。通过此种活化剂活化的碳酸钙吸油值小，疏水率高，pH值适中，粘度小。活化方法如下：将一定固含量的碳酸钙浆料加热到80～90℃，取碳酸钙质量2%的硬脂酸，如果是纳米钙硬脂酸的量还应该适当增加。称取硬脂酸量16%的NaOH，溶解后加热到80℃，然后加入硬脂酸，待硬脂酸皂化完全后，加入到碳酸钙浆料中，继续加热搅拌

1h，抽滤，烘干即得活性碳酸钙产品。硬脂酸可以单独使用，也可以与钛酸酯、聚乙二醇、乙烯酸相配合使用，效果也很好。

另外常用的还有松香酸(盐)、丙烯酸、椰子油、棕榈酸(盐)、磺化油、太古油等。

4.2 偶联剂

偶联剂是使无机材料与有机材料界面上起着分子桥偶联作用的一种独特的化工材料，用偶联剂对CaCO3粉末进行表面处理可制造功能CaCO3粉末，国外处理CaCO3的偶联剂有几十种。

4.2.1 钛酸酯偶联剂

目前，钛酸酯偶联剂的品种已超过七十种，根据其分子结构，与填料偶联类型，主要分为单烷氧基型、单烷氧焦磷酸酯型、螯合型和配位型四大类。钛酸酯偶联剂中烷基容易水解，也容易与无机物表面的羟基发生反应，从而把偶联剂与无机物连接在一起，表面覆盖一层钛酸酯偶联剂层而得到了活化，表面张力变化，由亲水性变为疏水性，较容易分散到树脂或橡胶中去。钛酸酯偶联剂的大致用量为碳酸钙的0.5%～3%之间，被处理的碳酸钙粒度越小，比表面积越大，所需要的钛酸酯偶联剂的用量也就越大。

螯合型的钛酸酯耐水性较好，用作湿法活化处理碳酸钙时不易溶于水，一般采用下述：种方法使之分散于水中：①使用高速分散机使之分散于水中；②使用乳化剂将它乳化于水中；③含有磷酸基、焦磷酸基和磺酸基的螯合型钛酸酯可以用胺类试剂使之季铵盐化后溶解于水。

4.2.2 铝酸酯偶联剂

铝酸酯偶联剂与钛酸酯偶联剂的机理类似，碳酸钙表面的羟基可与铝酸酯偶联剂的亲无机端发生健合反应，形成表面改性的碳酸钙粒子。经铝酸酯偶联剂改性的碳酸钙具有低吸湿性，低吸油量，平均粒较小，在有机介质中易分散，活性高的特点，且常温下为固体，颜色浅，无毒、味小、热分解温度高。经铝酸酯改性后碳酸钙要比经钛酸酯改性的碳钙成本低，热稳定性好。

4.2.3 硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是开发最早，应用最广的一类偶联剂。对CaCO3粉末表面处理较为有效的是一种多组分硅烷偶联剂，它能使CaCO3粉末表面硅烷化。实践证明，对于表面不含游离酸的物质效果欠佳。选择硅烷偶联剂对碳酸钙进行改性一定要考虑聚合物基料的种类，也即一定要根据表面活化后产品的应用对象和目的来选择硅烷偶联剂。

用于CaCO3粉末表面处理的其他偶联剂还有锆铝酸酯偶联剂、锌酸酯偶联剂、铬酸酯偶联剂等。

4.3 聚合物

水溶性聚合物又称为水溶性高分子，是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解形成溶液或分散液。聚合物可定向地吸附在碳酸钙的表面，使碳酸钙具有电荷特性，并在其表面形成物理和化学吸附层，阻止碳酸钙粒子团聚结块，改善分散性。一般认为，聚合物包覆碳酸钙可分为两类：一类是先把聚合单体吸附在碳酸钙表面，然后引发其聚合，从而在其表面形成极薄的聚合物膜；另一类是将聚合物溶解在适当溶剂中再加入碳酸钙，当聚合物逐渐吸附在碳酸钙表面时排除溶剂形成包膜。现在利用聚合物的这种分散作用已经合成了一些大小均匀、分散性好的纳米微粒。聚合物PMMA包裹处理纳米碳酸钙后可达到纳米分散级，对PP

起到增韧、增强作用。

此外，用烷氧基苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物对纳米碳酸钙进行表面处理，也能提高纳米碳酸钙的分散性。聚烯烃低聚物对纳米碳酸钙等无机填料有较好的浸润、粘合作用。这类化合物有无规聚丙烯、聚乙烯蜡等(相对分子质量为1500～5000)，它们可与纳米碳酸钙按一定比例配合，加入一些表面活性剂后，通过密炼、开炼、造粒工艺过程便可制成新型母粒填料，产品能够较好地用于编织袋、聚乙烯中空制品、聚烯烃注射器等。马来酸酐接枝改性的聚丙烯、聚丙烯酸(盐)、烷氧基苯乙烯、聚乙二醇及反应性纤维素等均能较好地改善纳米碳酸钙的润湿特性，这类极性低聚物可以定向地吸附在纳米碳酸钙的表面，使其具有电荷特性并形成吸附层，阻止团聚现象，从而提高其分散性。

4.4 无机物

无机电解质分散剂在纳米碳酸钙表面吸附，一方面可以显著提高纳米碳酸钙表面电位的绝对值，从而产生较强的双电层静电排斥作用；另一方面，吸附层可诱发很强的空间排斥效应。同时无机电解质也可增强纳米碳酸钙表面对水的润湿程度，从而有效地防止纳米碳酸钙在水中的团聚这类无机物有缩合磷酸、铝酸钠、硅酸钠、明矾等。

由于纳米碳酸钙存在耐酸性差、表面pH值大等缺点，限制了其使用范围的扩大。采用缩合磷酸对纳米碳酸钙进行表面处理，在其表面形成缩合磷酸的包裹层，从而提高其耐酸性。

近年来，随着我国橡胶、塑料制品、造纸、涂料、油墨等工业的迅速发展，要求必须提高碳酸钙的晶位和档次，特别是生产高级铜板纸、高档油墨、汽车专用漆(底盘聚酯漆、汽车面漆)所用纳米级超细碳酸钙需求日益增多。我国纳米级超细碳酸钙的产量不高，且产品单一，远远满足不了市场需要，高档纳米级碳酸钙仍然依赖进口。因此，我国必需加强开发新型、高效，价廉的活化剂，改进活化设备和工艺，以生产高档专用碳酸钙产品。

5.碳酸钙干燥技术

干燥是影响碳酸钙产品质量和成本的关键步骤，干燥设备和工艺选择不当会造成产品质量下降，增加能耗，使产品成本提高。尤其是纳米钙和活性碳酸钙，如果干燥温度过高，会造成活化剂的氧化，产品发黄，白度降低，活性下降。传统的干燥方式多种多样，碳酸钙工业采用的干燥方式也有很多种。目前国内大多采用转筒干燥、带式干燥、喷雾干燥、闪蒸干燥等干燥工艺。各工艺使用情况分述如下。

5.1 转筒干燥

碳酸钙的转筒于燥工艺采用间接的列管换热方式，其主要流程如图8所示。

待干燥的碳酸钙滤饼由卧式旋转干筒的高端进入，在筒内被旋转的简体反复抛起落下然后由低端流出。热风由筒内自中心管进入，到达低端后，再通过均布的支管由低端逆流流向高端后被引出。这些列管散发热量，将筒内的碳酸钙烘干并能起到一定的破碎作用，最终可得到粉状物料。然后进入粉碎、分级包装工段。国内有很多碳酸钙企业采用此种工艺。

该设备具有生产能力大、可连续操作；结构简单、操作方便；故障少、维修费用低操作弹性大等优点。但是设备庞大，一次投资较多并且安装拆卸困难，热容量小，热效率低，物料在转筒内的停留时间差异较大，容易造成物料部分过热，影响产品质量。

5.2 带式干燥

带式干燥由若干个单元所组成。每个单元包括循环风机、热风炉、传送带等。整个干燥过程在一个密闭的干燥箱中进行，热空气由燃烧煤的热风炉提供。碳酸钙滤饼经破碎后用加料机均匀地送到干燥箱中的传送带上，传送带以一定的速度运动，待产品干燥后由于燥箱尾部输出。

该工艺干燥时相对位置比较稳定，在箱体内的停留时间基本固定，可以保证产品的质量稳定。该设备本身结构简单，维修方便，能长期运行，发生故障人可以到箱体内维修。生产能力较大。但是，该设备比较庞大，占地面积大，运行时噪声大，并且由热风炉可能产生灰尘污染产品，降低产品白度。

5.3 喷雾干燥

喷雾干燥是采用雾化器将原料分散成雾滴，并用热空气干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。

碳酸钙浆料经雾化器在干燥塔内被分散成雾滴，与来自热风炉的热空气充分接触而被烘干。干燥后的物料随热风被送入旋风分离器沉降分离出产品，旋风分离器出口接袋式除尘器，收集被空气带走的细小颗粒也作为产品。

该工艺有以下优点：

①由于雾滴的表面积较大，与热空气接触充分，物料的干燥时间短；

②能连续生产，且生产效率较高；

③能适应纳米级碳酸钙浆料的干燥需求；

④不需要磨粉机，节省设备投资。

但是，该设备也存在以下缺点：

①能耗较高；

②进塔热风的温度要求较严，温度太低，热效率就低，物料干燥不充分；

③粉体流动对设备的密封性要求较高。

5.4 闪蒸干燥工艺

采用闪蒸干燥工艺烘干纳米级碳酸钙的主要流程见图11。该流程中，含水量为50%～70%的工艺浆料由螺旋送料装置送到闪蒸干燥塔内，并落向碎料装置的托盘，托盘上均布的筋条在高速旋转轴的带动下，迅速将掉落下的浆料碎成粉状与此同时，通入干燥塔内的260℃的热风快速将粉状物料中的水分蒸发，粉料被烘干。成品粉料随热风进入旋风分离器，沉降分离出大部分活性纳米级碳酸钙产品。残余粉料随风进入布袋除尘器分离收集。

该工艺具有以下突出的优点：

①干燥效率较高、干燥效果较好；

②工艺热风温度在260℃左右，能耗较低，并能防止活性添加剂被烧掉；

③工艺浆料含水量可达50%～70%，适合活性纳米级碳酸钙的工艺浆料要求；

④能连续生产，产量较高；

⑤成品粉料不需要磨粉、筛分，降低了成本。

因此，从满足质量、效率要求的角度而言，采用闪蒸干燥工艺是很适宜的。但是，该干燥工艺也存在明显的不足：

①由于闪蒸烘干后的成品粉料总有小部分掉落到高速旋转轴的密封间隙处，随着时间的累积，此处将产生严重的“抱轴”现象，并因此造成皮带甚至电机烧坏，致使检修频繁；

②由于整个干燥系统在负压下生产，因此要求其密封性能良好，如有泄漏，不仅使生产效率降低，更使“抱轴”现象加剧；

③由于热源温度较低，当热风到达布袋除尘器时，其温度常在100℃以下，极易产生“低温凝露”现象，造成粉尘粘袋，一方面，使系统阻力增大，生产率降低。另一方面，也加剧了“抱轴”现象，并使滤袋使用寿命缩短，更换频繁；

④难以保证活性纳米级碳酸钙的吸油值指标合格；

⑤低负荷生产时的成本较高。

目前，大多数干燥设备都是比较庞大，设备占地面积大，热效率较低，“三合一”工艺在这方面作出了大胆的改进，采用双桨叶干燥机加盘式干燥器两级干燥的工艺弥补了以上不足。

本工艺滤饼经破碎后先用双桨叶干燥机将滤饼含水量降到20%左右，出料后送到盘式干燥器，在盘式干燥器内部，圆盘慢速旋转，碳酸钙从上到下经由22层的圆盘后水分含量降到0.2%以下，得到符合标准的产品。

该工艺具有设备简单、占地面积小、热效率较高、生产能力大等优点。适合用于轻质碳酸钙、纳米钙、活性钙的生产。

碳酸钙干燥工艺将会向着节能高效的方向发展，而单一的干燥设备很难达到这一要求，组合式干燥工艺将是碳酸钙干燥的发展趋势。

轻质碳酸钙的设计方案..

轻质碳酸钙的过滤和干燥实验 化工10*班 *** 组员：*** *** *** 一、实验目的 1.对轻质碳酸钙有一定的认识 2.了解轻质碳酸钙的工业制备方法 3.熟悉板框过滤机的结构和操作方法 4.了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法 5.学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法 二、实验原理 1.轻质碳酸钙（CaCO 3 ）：一种重要的无机粉体材料。具有价格低、原料广、无毒无害等优点，被广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、油墨、化妆品等行业作为填料，起到增加体积、降低成本的作用。研究表明，不同晶型、不同粒度碳酸钙具有不同性质，纳米级超细碳酸钙由于具有较大比表面，因而具有较好的补强特性。 轻质碳酸钙的生产方法有多种，有碳化法、纯碱(Na2CO3)氯化钙法、苛化碱法、联钙法、苏尔维(Solvay)法。本实验采用碳化法，以生石灰CaO为原料，经消化、碳化、过滤、干燥、粉碎而成，涉及的主要反应有： 用水消化氧化钙生成石灰乳：CaO+H 2O=Ca(OH) 2 用二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀和水：Ca(OH) 2+ CO2= CaCO 3 ↓+H 2 O 2.板式过滤的原理： 过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中固体、液体得到分离的单元操作。过滤操作本质上是流体通过固体颗粒床层的流动，所不同的是，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。过滤操作分为恒压过滤和恒速过滤。当恒压操作时，过滤介质两侧的压差维持不变，单位时间通过过滤介质的滤液量不断下降；当恒速操作时，即保持过滤速度不变。 恒压过滤方程 θ K qq q e = +2 2 (1) 式中：q——单位过滤面积获得的滤液体积(m3 /m2 )；V——滤液体积(m3) A——过滤面积(m2)；

碳酸钙项目工艺技术

轻质碳酸钙的应用领域与生产 工艺技术方案 1 碳酸钙的应用领域 碳酸钙是用途极为广泛的无机化工产品，作为一种重要无机填料，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、纺织、医药、食品、日用品、饲料、农药等行业。无论是重质碳酸钙还是轻质碳酸钙，在国际上用量最大的都是造纸业，主要是作为纸张的填充剂和高质量纸张如白板纸、铜版纸等纸张的涂布材料；其次是用于塑料作为填充剂、补强剂、增量剂，特别是用于聚氯乙烯（塑料）制品；碳酸钙作为填料还用于粘合剂、密封胶中，在橡胶工业中沉淀碳酸钙是理想的填充剂和半补强剂；另外在日用化工中，用于牙膏、清洗剂；在饲料和食品中作为补钙剂；在医药工业中也是优质的补钙剂和发酵缓冲剂。特别要指出的是碳酸钙的产品应用越来越广泛，需求量也越来越大，对品种的要求也越来越高，这是市场的需求，提供了碳酸钙工业发展的潜在动力。 1.1 碳酸钙在塑料中的应用 轻质碳酸钙被广泛填充在聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）等树脂之中，碳酸钙的添加对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一

定作用，在塑料的加工中碳酸钙可以减少树脂收缩，改善流变态，控制粘度等用途。碳酸钙的添加在塑料制品中起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。它可以增加塑料体积、降低产品成本，提高塑料的尺寸稳定性，提高塑料的硬度和刚性，改善塑料的加工性能，提高塑料的耐热性，改进塑料的散光性等作用。其生产出的工程塑料在某些方面的强度超过钢材，硬度接近玉石，具有耐磨、耐高温、耐老化的特性，可广泛用于电子、航天、精密机械、仪器、汽车行业等领域。塑料工业是碳酸钙的重要应用领域，无论是从国际还是国内情况来看，塑料工业所用填料应用最广的便是碳酸钙，21世纪以来，世界塑料产品耗用的无机非金属填料大约为1500万吨，而碳酸钙由于拥有其他填料无可比拟的优势，在所耗用的各种非金属填料中约占70％左右，即达到1000万多吨左右。我国塑料工业每年所耗用的非金属矿填料至少在250万吨以上，按此比例，塑料工业消耗碳酸钙约在170万吨左右。根据我国塑料加工业“十五”计划和2015远景规划，到2005年塑料制品年产量达到2500万吨，2015年则达到5000万吨以上，这两个数字将意味着碳酸钙耗用量分别达到250万吨和500万吨，碳酸钙作为塑料填充剂和增量剂，可减少树脂用量降低成本。 1.2碳酸钙在涂料中的应用 在涂料中碳酸钙的作用是填料和白色颜料，起一种骨架作用，所以在涂料工业中称碳酸钙为体质颜料。由于碳酸钙颜色是白色的，在涂料中相对乳胶、溶剂等价格都便宜，而且颗粒细，能在涂料中均匀

轻质碳酸钙的基本介绍

轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积 (2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。 碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25℃)下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029、溶解度为0.0014,碳酸钙水溶液的pH值为9.5～10.2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8.0～8.6。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2.7～2.9 。

轻质碳酸钙的形状根据碳酸钙晶粒形状的不同,可将轻质碳酸钙分为纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形碳酸钙,这些不同晶形的碳酸钙可由控制反应条件制得。轻质碳酸钙按其原始平均粒径(d) 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)。 是将石灰石等原料段烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得，或者先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。 碳酸钙的化学式为CaCO3 ,碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25℃)下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029、溶解度为0.0014,碳酸钙水溶液的pH值为9.5～10.2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8.0～8.6。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2.7～2.9 。轻质碳酸钙的沉降体 积:2.5ml/g 以上，比表面积为5m2/g左右。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,为60～90ml/100g 左右。 南召县积金矿产有限公司成立于2007年，公司总部位于南阳市南召南河店镇延岭沟村，一直坚持“恪守信誉、以人为本”的经营理念，致力于生产优质重质碳酸钙、轻质碳酸钙、活性碳酸钙，在国内外打下坚实的基础。

我国轻质碳酸钙粉体生产现状与发展趋势

中国建材报/2006年/10月/31日/第003版 产经资讯 我国轻质碳酸钙粉体生产现状与发展趋势 河北科技大学胡庆福河北省环境科学研究院胡晓波白求恩军医学院宋 丽英河北科学大学胡晓湘 目前世界碳酸钙粉体总生产能力4600万吨／年，其中重质碳酸钙(GCC)总生产能力3000万吨／年，年产值26亿美元；轻质碳酸钙(PCC)总生产能力1600万吨／年，年产值22亿美元。中国是世界上碳酸钙生产大国，也是消费大国。我国GCC生产能力，500万吨／年，PCC生产能力400万吨／年，尤其是PCC产量仅次于美国(420万吨／年)，居世界第二位。 我国轻质碳酸钙生产现状 我国PCC规模化生产始于1939年，随着新中国的建立，国民经济的恢复与发展，PCC得到迅速发展。特别是改革开放以来，PCC工业以每年10%以上速度递增，到2005年产量已达到400余万吨，生产企业达到300余家；生产产品仍以普通轻质碳酸钙为主，活性轻质碳酸钙自1995年以来得到迅速发展，其产量达到80万吨以上／年，占总产量约20%；超细碳酸钙达20万吨／年，占总产量的5%。 从企业生产规模上看，最大生产能力已达40万吨／年，10万吨／年以上或接近10万吨／年的企业约有7家，其他均为万吨左右的小企业。近年来，纳米碳酸钙发展较快，新建厂规模均在1万～5万吨／年。目前生产销售较好的企业有广东燕华化工实业有限公司、湖南金信化工有限责任公司、恩平嘉维化工实业有限公司、内蒙古蒙西高新材料股份有限公司、上海耀华纳米科技有限公司、上海卓越纳米新材料股份有限公司等。 PCC主要产地是河北井陉，有100余家企业，其总产量达150万吨／年，占全国产量的1／3；另外山东、广东、广西、浙江、福建、四川、江苏、江西、湖南等全国30个省市自治区均有PCC 生产企业。 国内市场PCC销售比例大致为：塑料占28%、橡胶占27%、造纸占13%、涂料占160k，、其他占16%。 国外轻质碳酸钙生产概览 国外PCC高速、大规模的发展，始于1987年。因为1987年国外造纸工艺从酸性转向中性和碱性，为PCC开辟了广阔的应用市场。从此PCC在造纸上用量占PCC全部产量的70%左右。目前PCC在造纸市场中的用量已超过滑石，是继高岭土和GCC之后的第三大造纸填料及涂敷料。 国外大型PCC生产公司主要有：美国矿产技术公司，总生产能力达308.4万吨／年；美国虎伯工程材料公司，总生产能力达85万吨／年；总部设在瑞士的欧米亚公司，生产能力达50万吨／年；埃墨瑞公司即前英国瓷土公司，总生产能力达35万吨／年。其他生产厂家还有比利时苏威公司、美国密西西比石灰公司、日本白石株式会社，等等。 国际上PCC主要用于造纸行业，哪里建造大型造纸厂，哪里就有世界大型PCC生产公司的身影。这种现象在中国、马来西亚、泰国、中国台湾省、印度尼西亚及俄罗斯和东欧各国均如此。 从2001～2005年，中国碳酸钙进口数量在下降，出口数量逐年在增加。这说明中国碳酸钙精细加工方面有所提高，发展水乎向世界碳酸钙先进水平靠近。从进出口平均单价看，6年来进口平均单价386美元／吨，出口92美元／吨，进口平均单价为出口的近4倍。这说明中国出口属普通产品，而进口属精细产品、功能产品，可以看出中国碳酸钙产品中普通级产品多，精细产品及功能产品少；虽然可以出口普通产品，但需要高价进口高档产品，这种局面随着碳酸钙水平的提高，进口量逐渐在减少，但速度还不够理想，应引起业内人士的高度重视。

碳酸钙专业知识

碳酸钙专业知识 ?碳酸钙分类：重质碳酸钙、1??轻质碳酸钙、2??活性碳酸钙、3??纳米钙4、??重质碳酸钙简述：重质碳酸钙calcium carbonate 英文名： CaCO3 分子式 100.09 相对分子量 重质碳酸钙性质白色粉末，无色、无味。在空气中稳定。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。℃开始分解为氧化钙和二氧化碳。加热到898 重质碳酸钙，简称重钙，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。可根据需要提供不同粒度要求的普通重钙粉、超细重质碳酸钙、湿法研磨超细碳酸钙、超细表面改性 重质碳酸钙。 [介???? 绍]碳酸钙(Calcium Carbonate) 是一种重要的、用途广泛的无机盐。重质碳酸钙( Heavy Calcium Carbonate) 又称研磨碳酸钙( Ground Calcium Carbonate,简称GCC美国称Kotamite) ,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 因此被称为重质碳酸钙。,小[理化性质]碳酸钙的化学式为caco3 ,其结晶体主要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的文石,在常温常压下,方文石是准稳定型，目前主要以方解石为主。,解石是稳定型在常压下,方解石加热到 898 ℃、文石加热到825 ℃,将分解为氧化钙和二氧化碳;碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029 、溶解度为0. 0014 ,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6 。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石为3 ,文石为3. 5~4 。方解石具有三组菱面体完全解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g，比表面积为1m2/g 左右;重质碳酸钙由于颗粒大、左右。48ml/ 100g 因此吸油值较低,为表面光洁、比表面积小,[生产方法]重质碳酸钙的生产工艺流程有两种。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。湿法生产工艺流程:先将干法细粉制成悬经脱水、干燥后便制得超细重质碳酸钙。,浮液置于磨机内进一步粉碎[颗粒形状] 重质碳酸钙的形状都是不规则的,其颗粒大小差异较大,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平 均粒径一般为1~10μm。重质碳酸钙按其原始平均粒径( d) 分为:粗磨碳酸钙( > 3μm) 、细磨碳酸钙(1~3粒径较大。;c. 粒径分布较宽;b.颗粒形状不规则:a. 重质碳酸钙的粉体特点mμ(0. 5~1、超细碳酸钙m) μ 重质碳酸钙的作用：重质碳酸钙简称重钙，是用优质的方解石为原料加工而成白色粉体，它的主要成分是CaCO3，重 钙白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点。所以重钙是工业常用的一种很好的填料重钙通常用作填料，还广泛用于人造地砖、橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、电缆、建筑用品、食品、医药、纺织、饲料、牙膏等日用化工行业，作填充剂起到增加产品的体积，降低生产成本。用于橡胶中，可增加橡胶的体积，改善橡胶的加工性，起半补强或补强作用，并可调节橡胶的硬度重钙粉在各行定中的作用： 橡胶行业用重钙粉 1. 橡胶-橡胶用重质碳酸钙粉：400目,白度: 93%,碳酸钙:96%)碳酸钙是橡胶工业中使用量最大大填充剂之一。碳酸钙大量填充在橡胶之中,可增加其制品的容积，并节约昂贵的天然橡胶，从而大大降低成本.碳酸钙填入橡胶中，能获得比 纯橡胶硫化物更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性。塑料行业用重钙数值 2. 塑料-塑料母料、色母粒用重质碳酸钙粉（重钙粉）400目,要求高温加热后白度不变,矿石结构为大结晶方解石,碳酸 钙含量:99%,白度:95%),碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用,还能提高制 还可以取代昂贵的白色颜料。,由于碳酸钙白度在.90以上品的硬度,并提高制品的表面光泽和表面平整性油漆行业用重钙粉3. 油漆-乳胶漆用重质碳酸钙（重钙粉）800目或1000目,白度:95%,碳酸钙:96%)碳酸钙在油漆行业中的用量也较大，以上。30%例如在稠漆中用量为水性涂料行业用重钙粉4.

轻质碳酸钙与重质碳酸钙 的 区别

轻质碳酸钙(Light Calcium Carbonate)又称沉淀碳酸钙( Precipitated Calcium Carbonate，简称PCC) 是将石灰石等原料段烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得，或者先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。 碳酸钙的化学式为CaCO3 ,碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25℃)下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029、溶解度为0.0014,碳酸钙水溶液的pH值为9.5～10.2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8.0～8.6。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为 2.7～2.9 。轻质碳酸钙的沉降体积:2.5ml/g 以上，比表面积为5m2/g左右。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,为60～90ml/100g 左右。轻质碳酸钙颗粒比表面积研究是非常重要的，轻质碳酸钙颗粒的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。真正完全自动化智能化比表面积分析仪产品，将测试人员从重复的机械式操作中解放出来，大大降低了他们的工作强度，培训简单，提高了工作效率。真正完全自动化智能化比表面积测定仪产品，大大降低了人为操作导致的误差，提高测试精度。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。更多比表面积检测标准、办法及理论，敬请登陆相关网站查询。 [编辑本段]轻质碳酸钙的生产方法 轻质碳酸钙的生产方法有多种，但在国内的工业生产的主要是碳化法。 1)碳化法:将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成份为氧化钙) 和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成份为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。 2)纯碱(Na2CO3)氯化钙法:在纯碱水溶液中加入氯化钙,即可生成碳酸钙沉淀。 3)苛化碱法:在生产烧碱(NaOH) 过程中,可得到副产品轻质碳酸钙。在纯碱水溶液中加

碳酸钙片生产工艺流程

改性碳酸钙生产工艺流程 改性碳酸钙生产工艺流程 1、原辅材料 方解石 2000g 助磨剂1560g 改性剂3000g 25kg包装袋 2、生产操作流程 （1）超级旋风磨机操作 设备启动之前不要往设备当中填充物料，然后按顺序启动装置。一般的顺序是：提升机-破碎机-分析机-风机-主机-给料机。工作时，大块物料会经颚式破碎机破碎至所需粒度后，由提升机送入料仓，经给料设备均匀连续的喂入主机内部，进入主机的物料随倾斜的导流管落到超细磨粉机主机转盘上部的散料盘上。而超细磨粉机的主机内，

几十个磨辊在环道内旋转、滚动。而物料在离心力作用下被散料盘散向周边并落入磨腔，在环道内被磨辊冲压、滚辗、研磨。 随风机气流进入选粉机进行粉体分级，在选粉机叶轮的作用下，不符合细度要求的物料落回磨腔内重新碾磨，符合细度要求的物料则随气流进入旋风集粉器内进行部分粉体的分离收集，并由底部的卸料装置排出即为成品粉体。 工作完成后的关机顺序是：给料机-超细磨粉机主机-鼓风机-分析机。先停止进料，主机仍继续盍，使残留的磨料继续进行碾磨，约一分钟后，可关闭主机电动机和分析器电机，停止碾磨工作，其后再停止风机电动机，以便吹净残留的粉末。最后，应该把设备的电源给切断掉，这样才能做到防患于未然，避免设备突然启动，出现意外事故。在磨粉生产线工作完成之后要对超细磨粉机设备定期进行保养清扫工作，要让生产线设备保持在一个最佳的使用状态。 （2）分级机操作流程 (2)操作过程

1、备料：先要准备好要混合的物料分别放入盘中。物料最好是带点湿性，(若物料很干则需用我厂的V型混合机)而且不能全是液体或者全是固体或半固体。如果物料太过粗糙可以先采用我粉碎机进行粉碎，然后再进行混合。 2、入料：将机器上盖打开，将刚准备好的物料放到U型槽内，加上少量水(物料不要超过浆轴水平线，以便物料更好地进行混合)。 3、混合：将料槽上盖盖好，料槽固定镙丝锁紧，然后打开开关，开始混合物料。 4、出料：先关开关，拧松料槽固定镙丝，将料槽倾斜，倒出物料。 (3)机器保养及维修 1经常使用，减速机须每隔三个月换新油一次，更换时应将减速机清洗后加上新油。2机件每月定期检查1-2次，检查部位为蜗轮、蜗杆、轴承、油封，各运转部分是否灵活，紧固件是否松动，发现异常情况应及时处理。 3在使用过程中，如发现机器震动异常或发出不正常的声音，应立即停机检查。4电器控制零件应保持清洁灵敏，发现故障应及时修复。5搅拌浆装拆时应轻拆、稳装、轻放、以免变形损坏。6使用结束后，应刷靖机器各部份的残留物料，停用时间长，必须将机器全部揩擦清洁，机件表面涂上防锈油，用蓬布罩好。 ZWV旋风磨机规程： 1. 生产前准备工作

纳米碳酸钙的生产工艺

工业生产技术的不断革新，给许多新型的产品生产带来可能，其中一种纳米级的碳酸钙颗粒就可运用于多个行业中去。目前主要采用的制作工艺可以分为炭化法、连续喷雾碳化法、超重力碳化法等。我们来一一去进行了解。 制备纳米碳酸钙的方法有物理法和化学法。物理法就是对天然石灰石、白垩石进行机械粉碎而得到。但是粉碎的粒度是有限的，只有采用特殊的方法和机械才有可能达到0.1μm以下。所以生产纳米碳酸钙主要采用化学法。 （一）碳化法 这种制备方法是主要的一种生产方式。将精选的石灰石煅烧，得到氧化钙和窑气。使氧化钙消化，并将生成的悬浮氢氧化钙在高剪切力作用下粉碎，多级旋液分离除去颗粒及杂质，得到一定浓度的精制氢氧化钙悬浮液；然后通入CO2气体，加入适当的晶型控制剂，碳化至终点，得到要求晶型的碳酸钙浆液；再进行脱水、干燥、表面处理，得到纳米碳酸钙产品。 按照碳化过程中CO2气体与氢氧化钙悬浮液接触方式的不同，可将碳化法分为间歇鼓泡碳化法、连续喷雾碳化法和超重力碳化法，以及在间歇鼓泡碳化法

基础上改进的非冷冻法。该法投资少，易于转化，为国内外大多数厂家所采用。但是这种方法生产效率低、气液接触差、碳化时间长、粒径粗且不均匀。 （二）连续喷雾碳化法 喷雾碳化法是将石灰乳用喷头喷成雾状，从塔顶喷下，将一定浓度的CO2以某一速度从塔底上升，与雾状石灰乳发生反应。对于连续喷雾碳化，则重复进行以上过程，最后可获得粒径小于0.1μm的纳米碳酸钙。该法生产纳米碳酸钙效率高，经济效益可观，并能实现连续自动大规模生产，另外，具有很高的科学性和技术性。但设备投资较大。 （三）超重力碳化法 利用旋转造成一种稳定的、比地球重力加速度高的多的超重力环境，极大地增加气液接触面积，强化气-液之间的传质过程，从而提高碳化速度。同时，由于乳液在旋转床中得到高度分散，限制了晶粒的长大，即使不添加晶形控制剂，也可以制备出粒径为15~30nm的纳米碳酸钙。

重质碳酸钙分析报告

重质碳酸钙分析报告

目录重质碳酸钙简述 1、定义 2、理化性质 3、生产方法 4、颗粒形状 5、应用领域 重质碳酸钙的用途 1、燃煤发电厂行业用重钙粉 2、橡胶行业用重钙粉 3、塑料行业用重钙粉 4、油漆行业用重钙粉 5、水性涂料行业用重钙粉 6、造纸行业用重钙粉 7、饲料、化肥行业用重钙粉 8、建筑行业(干粉砂浆、混凝土）用重钙粉 9、防火天花板行业重钙粉 10、人造大理石行业用重钙粉 11、地板钻行业用重钙粉 碳酸钙的生产技术 1、重质碳酸钙的生产工艺 1）、干法生产工艺流程： 2）、湿法生产工艺流程: 2、轻质碳酸钙制备技术 3、碳酸钙干燥技术 4、气流粉碎机的发展方向 重质碳酸钙行业发展现状 1、我国碳酸钙资源分布 （1）广东省连州市 （2）安徽省池州市 （3）浙江省衢州市 （4）广西省贺州市 2、碳酸钙市场需求状况及前景分析

重质碳酸钙简述 1、定义 重质碳酸钙性质，白色粉末，无色、无味。在空气中稳定。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，简称重钙，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。碳酸钙(Calcium Carbonate) 是一种重要的、用途广泛的无机盐。重质碳酸钙( Heavy Calcium Carbonate) 又称研磨碳酸钙( Ground Calcium Carbonate,简称GCC美国称Kotamite) ,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 小,因此被称为重质碳酸钙。 2、理化性质 碳酸钙的化学式为caco3 ,其结晶体主要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的文石,在常温常压下,方解石是稳定型,文石是准稳定型，目前主要以方解石为主。在常压下,方解石加热到898 ℃、文石加热到825 ℃,将分解为氧化钙和二氧化碳;碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029 、溶解度为0. 0014 ,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6 。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石为3 ,文石为3. 5~4 。方解石具有三组菱面体完全解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g，比表面积为1m2/g 左右;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,为48ml/ 100g 左右。 3、生产方法 重质碳酸钙的生产工艺流程有两种。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。 4、颗粒形状 重质碳酸钙的形状都是不规则的,其颗粒大小差异较大,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平均粒径一般为1~10μm。重质碳酸钙按其原始平均粒径( d) 分为:粗磨碳酸钙( > 3μm) 、细磨碳酸钙(1~3μm) 、超细碳酸钙(0. 5~1μm重质碳酸钙的粉体特点:a. 颗粒形状不规则;b.粒径分布

轻质碳酸钙的工艺设计毕业设计

(毕业设计) 毕业设计题3万吨/年轻质碳酸钙生产工艺设计与脱水 机选型 姓名 班级 所属系部(院) 专业应用化工技术 校内指导教师 职称 完成时间

30000t/a轻质碳酸钙的生产工艺设计与脱水机选型 [摘要]本文主要介绍了国内外碳酸钙生产，发展和研究方向的最新内容。介绍了轻质碳酸钙产品在各种日用化工中的应用。详细阐述了碳化法制备轻质碳酸钙的生产原理，生产方法，工艺指标，操作要求，采用的主要设备及其三废治理等。 [关键词]沉淀碳酸钙碳化法工艺流程设备布置 The design of30000t/a Ultrafine Calcium Carbonate technics [Abstract]The text introduces the latest contents about the production, development and the research of Ultrafine Calcium Carbonate.It also introduces the daily chemical application of Ultrafine Calcium Carbonate products.Paticularly It expatiates the principle of prod uction,methods of production,technics target aim,and requestions of work,main equipments,waste manage and so on. [Keywords]Ultrafine Calcium Carbonate carbonization technic flow equipments collocation

重质碳酸钙

重质碳酸钙

100.09重质碳酸钙性质白色粉末，无色、无味。在空气中稳定。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，简称重钙，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。由于它的沉降体积(1.1-1.9mL/g/ g)比用化学方法生产的轻质碳酸钙沉降体积(2.4-2.8mL/g) 小,因此被称为重质碳酸钙。 理化性质 碳酸钙的化学式为caco3 ,其结晶体主要有复三方偏三面晶类的方解石和斜方晶类的 文石,在常温常压下,方解石是稳定型,文石是准稳定型，目前主要以方解石为主。 在常压下,方解石加热到898 ℃、文石加热到825 ℃,将分解为氧化钙和二氧化碳;碳酸钙与所有的强酸发生反应,生成水和相应的钙

盐(如氯化钙CaCl2) ,同时放出二氧化碳;在常温(25 ℃) 下,碳酸钙在水中的浓度积为8. 7 ×1029 、溶解度为0. 0014 ,碳酸钙水溶液的pH 值为9. 5~10. 2 ,空气饱和碳酸钙水溶液的pH 值为8. 0~8. 6 。碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为 2. 7~2. 9 。莫氏硬度方解石为3 ,文石为3. 5~4 。方解石具有三组菱面体完全解理,文石亦具有解理。重质碳酸钙的沉降体积:1. 2~1. 9ml/ g，比表面积为1m2/g 左右;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,为48ml/ 100g 左右。 颗粒形状 重质碳酸钙的形状都是不规则的,其颗粒大小差异较大,而且颗粒有一定的棱角,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平均粒径一般为1~10μm。重质碳酸钙按其原始平均粒径( d) 分为:粗磨碳酸钙( > 3μm) 、细磨碳酸钙(1~3μm) 、超细碳酸钙(0. 5~1μm重质碳酸钙的粉体特点:a. 颗粒形状不规则;b.粒径分布较宽;c. 粒径较大。

轻质碳酸钙的加工与应用解读

轻 质 碳 酸 钙 的 加 工 与 应 用 技术开发科收集与整理2015年6月

目录 一、国内轻质碳酸钙的供需现状和预测 0 二、我国轻质碳酸钙工业的新变化 (1) 1、轻质碳酸钙生产工艺的新变化 (3) 2、碳酸钙产品和质量的新变化 (3) 3、轻质碳酸钙能源、原材料消耗的新变化 (3) 4、轻质碳酸钙生产企业规模的新变化 (4) 5、我国碳酸钙发展装备的新变化 (4) 6、轻质碳酸钙生产企业环境治理的新变化 (5) 三、轻质碳酸钙的应用 (5) 1、在橡胶中的应用 (5) 2、在塑料中的应用 (5) 3、在造纸中的应用 (5) 4、在涂料中的应用 (5) 5、在医药以及食品行业中的应用 (5) 6、轻质碳酸钙市场前景广阔 (6) （1）造纸工业 (6) （2）橡胶工业 (6) （3）油漆涂料 (6) 四、年产一万吨轻质碳酸钙工艺流程投资概算及设备一览表 (7) 1、生产轻质碳酸钙用的原料石灰石化学成分要求： (7) 2、轻质碳酸钙生产工艺流程简述 (7) （1）石灰石煅烧 (7) （2）石灰的硝化 (8) （3）窑气的净化 (8) （4）碳化反应 (8) （5）脱水 (9) （6）干燥 (9) （7）筛分包装 (9) 3、生产工艺流程图 (9) 4、设备名称表 (9) （1）煅烧 (9) （2）化灰系统 (10) （3）碳化系统 (10) （4）脱水系统 (10) （5）干燥 (11) （6）筛分包装 (11) 五、重庆忠县在轻质碳酸钙方面的成就 (12) 1、忠县皇华碳酸钙：扩大规模再上一条生产钱 (12) 2、年产30万吨碳酸钙复合纸项目落地忠县 (12)

碳酸钙项目工艺技术

碳酸钙项目工艺技术

轻质碳酸钙的应用领域与生产 工艺技术方案 1 碳酸钙的应用领域 碳酸钙是用途极为广泛的无机化工产品，作为一种重要无机填料，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、纺织、医药、食品、日用品、饲料、农药等行业。无论是重质碳酸钙还是轻质碳酸钙，在国际上用量最大的都是造纸业，主要是作为纸张的填充剂和高质量纸张如白板纸、铜版纸等纸张的涂布材料；其次是用于塑料作为填充剂、补强剂、增量剂，特别是用于聚氯乙烯（塑料）制品；碳酸钙作为填料还用于粘合剂、密封胶中，在橡胶工业中沉淀碳酸钙是理想的填充剂和半补强剂；另外在日用化工中，用于牙膏、清洗剂；在饲料和食品中作为补钙剂；在医药工业中也是优质的补钙剂和发酵缓冲剂。特别要指出的是碳酸钙的产品应用越来越广泛，需求量也越来越大，对品种的要求也越来越高，这是市场的需求，提供了碳酸钙工业发展的潜在动力。 1.1 碳酸钙在塑料中的应用 轻质碳酸钙被广泛填充在聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）等树脂之中，碳酸钙的添加对提高改善塑料制品某些性能以扩大其应用范围有一

定作用，在塑料的加工中碳酸钙可以减少树脂收缩，改善流变态，控制粘度等用途。碳酸钙的添加在塑料制品中起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定有很大作用。它可以增加塑料体积、降低产品成本，提高塑料的尺寸稳定性，提高塑料的硬度和刚性，改善塑料的加工性能，提高塑料的耐热性，改进塑料的散光性等作用。其生产出的工程塑料在某些方面的强度超过钢材，硬度接近玉石，具有耐磨、耐高温、耐老化的特性，可广泛用于电子、航天、精密机械、仪器、汽车行业等领域。塑料工业是碳酸钙的重要应用领域，无论是从国际还是国内情况来看，塑料工业所用填料应用最广的便是碳酸钙，21世纪以来，世界塑料产品耗用的无机非金属填料大约为1500万吨，而碳酸钙由于拥有其他填料无可比拟的优势，在所耗用的各种非金属填料中约占70％左右，即达到1000万多吨左右。我国塑料工业每年所耗用的非金属矿填料至少在250万吨以上，按此比例，塑料工业消耗碳酸钙约在170万吨左右。根据我国塑料加工业“十五”计划和2015远景规划，到2005年塑料制品年产量达到2500万吨，2015年则达到5000万吨以上，这两个数字将意味着碳酸钙耗用量分别达到250万吨和500万吨，碳酸钙作为塑料填充剂和增量剂，可减少树脂用量降低成本。 1.2碳酸钙在涂料中的应用 在涂料中碳酸钙的作用是填料和白色颜料，起一种骨架作用，所以在涂料工业中称碳酸钙为体质颜料。由于碳酸钙颜色是白色的，在涂料中相对乳胶、溶剂等价格都便宜，而且颗粒细，能在涂料中均匀

轻质碳酸钙的生产工艺

轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，分子式CaCO3 ，分子量100.09。轻钙是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。 选含钙高的矿石入窑煅烧成石灰，经筛去煤渣后水洗得氢氧化钙水溶液，泵入反应釜中，抽窑中煅烧的尾气既二氧化碳入反应釜，中和至PH值到接近中性，加人磷酸直至PH值中性，泵入离心机中脱水后烘干、研磨成不同目数的轻质碳酸钙粉。 轻质碳酸钙生产工艺主要分为两种：间歇鼓泡式碳化工艺，连续喷雾式碳化工艺。 1、传统轻质碳酸钙的生产方法 传统轻质CaCO3生产工艺工业中轻质碳酸钙传统生产工艺是以石灰石为原料，石灰石在超过900℃煅烧，生成生石灰并释放出CO2。其生产工艺程为:石灰缎烧—熟石灰消化—石灰乳碳化—固液分离—干燥—包装。 2、钢渣生产轻质CaCO3工艺 钢渣醋酸法生产轻质CaCO3的工艺为:醋酸介质将钙离子从钢渣中提取出来、硅的去除、CO2的溶解与碳酸化反应、纯净碳酸钙沉淀生成及过滤分离4个过程。 3、硝酸浸取磷石膏钙渣制备高品质轻质碳酸钙

粗制Ca(NO3)2溶液：用适量硝酸溶液浸取磷石膏钙渣，反应至无气泡产生，过滤，除去硝酸不溶物，得到含杂质的粗制Ca(NO3)2溶液.杂质主要成分是Fe(NO3)3、Al(NO3)3、Mn(NO3)2等可溶性硝酸盐，以及SO2-4、PO3-4等阴离子。精制Ca(NO3)2溶液：在粗制Ca(NO3)2溶液中通入NH3，调节溶液pH值，进行调碱除杂.此时，溶液中的Al3+、Fe3+、Mn2+等阳离子生成氢氧化物而不溶，SO2-4、PO3-4等阴离子生成钙盐而不溶，过滤将这些干扰杂质除去，得到精制Ca(NO3)2溶液.碳化：将精制后的Ca(NO3)2溶液稀释到一定体积转移至四颈烧瓶中，控制反应温度，以及NH3和CO2气体的流量，进行碳化.洗涤：将沉淀过滤，进行多次洗涤，至滤液中无硝酸根离子为止。干燥：将洗涤后的沉淀在120℃的烘箱中干燥2h即可得到轻质碳酸钙产品。 4、氯化铵法制备轻质碳酸钙 生石灰与NH4Cl反应生成CaCl2和NH3，过量的生石灰与水反应生成Ca(OH)2，溶液呈强碱性。除碱金属离子外的其他金属离子如Mg2+、Fe3+、Mn2+等生成氢氧化物而不溶，除卤素离子外的其他阴离子如SO2-4.PO3-4生成钙盐而不溶，它们与其他不溶性杂质可通过过滤除去。滤液通入CO2碳化生成CaCO3沉淀，过滤、洗涤可除去其他可溶性杂质。过滤出的CaCO3母液即NH4Cl溶液可循环使用。

重质碳酸钙粉对人有害处吗

重质碳酸钙粉对人有害处吗 重质碳酸钙是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。重质碳酸钙粉是物理变化，天然石粉。由此可以看出其生产过程完全是物理变化，对人是无害的。 重质碳酸钙粉作为工业重要的无机非金属工业原料，被广泛应用于造纸、塑料、涂料、电线电缆等行业，由于产品本身附加值较低，不能像钛白粉，稀土等高大上的粉体备受媒体关注。同样作为工业原料，二者待遇千差万别。但碳酸钙粉体对整个工业的贡献，绝对不能忽视，它几乎无处不在，我们的电脑外壳，墙壁涂料，塑料家具，夸张点讲，我们被围在碳酸钙材料组成的空间中。 据上海欧米亚企业管理相关专家介绍：重质碳酸钙按平均粒径可分为5个粒度等级：微粒（>5微米），微粉（1到5微米），微细（0.1到1微米），超细（0.02到0.1微米）以及超微细（≤0.02微米）。纳米重质碳酸钙资料是指颗粒尺寸大小在1到100nm的超细粉末重质碳酸钙。 对于纳米重质碳酸钙只要控制纳米重质碳酸钙中铅、滑石粉、砷等对人和动物有害元素的含量，它对与人们的健康还是没有威胁的。纳米重质碳酸钙可以作为一种钙源增加剂用于保健品与饲料工业，具有质优价廉、易于吸收等个性，当今已经在奶粉等方面举行应用研究，潜力较大。 纳米滑石粉价格重质碳酸钙因其纯度高、白度好、粒滑石粉厂家度细，在日化产品中可以替代钛白粉作填料。在陶瓷行业里一般也主要用作填料。 市场研究表明重钙细粉用于人造石、人造地砖、天然橡胶、合成橡胶、涂料、塑料、复合新型钙塑料、电缆、造纸、牙膏、化妆品、玻璃、医药、油漆、油墨、电缆、电力绝缘、食品、纺织、饲料、粘结剂、密封剂、沥青、建材、油毡建筑用品、防火天花板和日用化工等产品中作填充料。 不仅可以降低各行业的产品成本，还可提高相关产品的作用和性能，起到增加产品的体积，是用途最为广范的无机填充母料之一。

国内轻质碳酸钙的生产与研究现状

碳酸钙片的制备工艺研究 一、国内、外轻质碳酸钙片的生产与研究现状 对于碳酸钙的研制工作，我国从20 世纪80 年代开始进行，并于90 年代初期实现了碳酸钙的工业化生产。中国拥有非常丰富的石灰石资源，因此，对于碳酸钙的研究在全国各地的科研院所及企业机构都有介入，如中国科学院下属科研院所、北京化工大学，天津化工研究院等等。 其中北京化工大学利用外加超重力场，同时改变反应体系的工艺参数，影响碳酸钙晶核生成及生长制备出平均粒度为30nm 左右的碳酸钙； 清华大学的向兰等采用新技术对传统间歇鼓泡碳化法进行改进，将鼓泡器设计为管式结构，曾大了传质传热面积，同时增大了微观混合速率，缩短了碳酸钙晶体的成核时间与生长时间，成功合成了平均粒径为0.1μm 左右的超细球形碳酸钙；催爱莉等人采用传统碳化法，通过添加不同的晶形控制剂制备出中空球、片状和链状等不同晶形的超细碳酸钙粉体； 东北大学的何明照等在传统碳化反应的基础上加入新的晶形控制剂，并改变反应的其他工艺条件制备出针状碳酸钙；西北大学的郑岚等通过向精制的氢氧化钙悬浮液中添加硫酸作为反应体系的晶形控制剂，将反应物搅拌均匀后加入到间歇鼓泡碳化反应器中制得碳酸钙； 河北工业大学的谢应惠等采用传统的间歇反应器，通过添加不同

种类的晶形控制剂，改变制备工艺条件，制成了纤维状、立方体和针状碳酸钙粉体；湖北民族学院的的陈先勇等采用自制的间歇式鼓泡碳化反应器，通过添加不同种类的晶形控制剂调控工艺条件合成了纤维状、链形、片形、纺锤形、球形等几种晶形的超细碳酸钙粉体。 从以上研究中不难发现，改变碳酸钙颗粒形貌的重要手段之一就是添加晶形控制剂。对于采用添加晶形控制剂控制碳酸钙的形貌研究较多，并且晶形控制剂已涉及无机和有机方面，即从化工领域延伸到了生物领域，河北科技大学的王勇等进行了这方面的研究并制备出针状碳酸钙粉体且成功应用于塑料改性中；新近研究如Jae-Hyung Park 和Seong-Geun Oh 成功合成了立方体和球状颗粒。 随着介孔材料的研究加热，合成多形貌的纳米无机粉体渐渐融合了新兴的模版技术，这为合成晶形碳酸钙提供了很好的方向。 虽然早在1931 年国内就开始了沉淀碳酸钙的工业生产，到目前为止，国内的碳酸钙生产企业已达千余家。但是由于受到技术发展制约，其中的绝大多数企业单位的产品还是停留在普通碳酸钙级别，只有少数企业可以生产高活性、专用级的高品质碳酸钙，如四川都江堰钙品有限公司和重庆松山化工厂等。随着科技进步，人们对日用化工产品要求逐步提高，如高档卫生用纸、高档铜版纸、可分解塑料包装、高品车用油漆等等，而这些行业的主要填涂材料碳酸钙的需求量逐年上升，对其品质要求更是水涨船高，针对这一特殊市场要求，国内碳酸钙企业并不能完全满足，大量的高品碳酸钙依然依赖进口。2、国外轻质碳酸钙片的生产与研究现状

碳酸钙可行性报告书

广元大业能源发展有限公司 15万吨/年碳酸钙系列产品 （轻钙、纳米钙） 可行性研究报告北京恒科达技术咨询有限公司 法定代表人：刘祝增总工程师：沈锦祥 二○○八年八月． 目录 第一章总论…………………………………………………… 4 一、概述 (4) 二、可行性报告结论 (5) 三、建筑面积与工艺占地 (7) 第二章市场预测 (9) 一、国内市场 (9) 二、国外市场 (10) 12 三、市场价格现状与预测…………………………… 12 四、市场竞争力、产品销售预测…………………… 12 五、市场风险………………………………………… 第三章 12 生产技术方案………………………产品生产规

模、一、生产规模………………………………………… 13 生产工艺技术方案的选择……………………… 13 二、 三、生产工艺流程 (13) 15 主要化验设备投资………………………………四、第四章 17 原料辅助材料及燃料供应………………………… 17 一、原料供应………………………………………… 小的质量要求………二、生产工艺对原料、燃料、 17 20 ………………………………第五章建厂条件和工厂概 况 地貌……………………一、厂区地理位置、地形、20 二、气候条件 (20) 节能第六章………………………………………………… 22 一、 22 能耗指标………………………………………… 节能措施综………………………………………二、22 23 ……………………………………………环境保护第七章． 一、环境保护的意义 (23) 二、我国现执行的环境质量标准及排放标准 (23)

三、轻钙生产的主要污染源和排放点 (24) 四、主要污染物的类型及排放量 (24) 五、环境治理保护措施 (25) 六、环境绿化工作 (26) 七、环保治理费用 (26) 27 ………………………………第八章劳动保护与安全消 防 27 一、劳动保护与安全卫生国家标准………………… 27 二、本拟建项目生产过程中安全生产……………… 28 三、消防工作………………………………………… 29 ……………………………………………第九章经济 分析 29 一、产品性质………………………………………… …………29 二、工业轻质碳酸钙标准HG/T2226－2000 碳酸钙国家标准………………30 三、超微细（纳米）第 一期建设工程经济分析………………………30 Ａ、 Ｂ、第二期建设工程经济分析 (36) 第三期建设工程经济分析………………………42 Ｃ、 49 第十章第一期建设工程物料平衡计算…………………… 49 一、计算依据…………………………………………数据选择…………………………………………49 二、 /年产