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轻质碳酸钙的应用及其发展前景

来源:http://www.qg-zc.com/news/?402.html    作者:河南中材网络部    时间:2017-7-24    点击:0

1 轻质碳酸钙的理化性质
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙(简称PCC)。它的化学式为CaCO3,它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,轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029 、溶解度为0.014;轻质碳酸钙水溶液的pH 值为9.5-10.2;空气饱和轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0-8.6;轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2.7-2.9,沉降体积2.5ml/g以上,比表面积为5m2/g左右。
轻质碳酸钙的特点:1 、颗粒形状规则,可视为单分散粉体;2、粒度分布较窄;3、粒径小。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-lμm)、超细碳酸钙(0.02-0.1μm )、超微细碳酸钙(0. 02μm) 。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6 0-90 ml/100g左右。在纯碱水溶液中加人消石灰即可生成碳酸钙沉淀,并同时得到烧碱水溶液, 最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。
2 轻质碳酸钙与重质碳酸钙的区别
碳酸钙产品分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。重质碳酸钙生产是采用白度和纯度均较高的优质天然石灰石矿经机械研磨的物理方法加工而成。轻质碳酸钙是通过石灰石的锻烧、消化、碳化等一系列化学工艺过程生产的。轻质碳酸钙又称沉淀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。轻质碳酸钙和重质碳酸钙的组成都是碳酸钙, 都是涂料、塑料等工业的常用填料。一级品的含量为98 % ,二级品的含量为97 % 。
重质碳酸钙和轻质碳酸钙的区别如下:
(1)最主要区别是用途不同。轻钙用于填料,电焊条,有机合成等;重钙用于生产无水氯化钙、重铬酸钠、水泥等;
(2) 重质碳酸钙就是天然碳酸钙,由方解石经粉碎制得,价格便宜,在乳胶漆中使用和轻质碳酸钙相比,容易沉降。轻质碳酸钙,粒度比重质碳酸钙小,吸油量比重质碳酸钙大,价格比重质碳酸钙高。他们都是乳胶漆中常用的填料,最好搭配使用;
(3) 重钙是矿石天然粉碎制的,轻钙是通过人工合成制的。在涂料中都有大的应用量;
(4) 重钙稳定,但相对轻钙易沉;
(5) 轻钙在沉降方面好些,但吸油量大于重钙,价格一般也较重钙贵,尽管稳定性方面不如重钙,但还是具备稳定性的,即使是外墙漆,其应用量也是很大的。
3 轻质碳酸钙的应用
轻质碳酸钙是化学工业生产中的一种基础原料。轻质碳酸钙广泛应用于造纸油橡 、塑胶、塑胶薄膜、化纤、、胶粘剂、密封剂旧用化工、化妆品、建材、涂料、油墨、油灰、封蜡、腻子、毡层包装、医药、食品(如口香糖、巧克力)、饲料中,其作用有增加产品体积、降低成本、改善加工性能(如调节粘度、流变性能、硫化性能)、提高尺寸稳定性、补强或半补强、提高印刷性能、提高物理性能(如耐热性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光泽度)等。用轻质碳酸钙做填充剂制成的成品具有防水、绝缘、美观轻便、坚固耐用、光滑净高等独特能和优质。并能够阳氏生产成本,提高质量,增加效益。
3.1 轻质碳酸钙在橡胶中的应用
轻质碳酸钙是橡胶工业中使用最早量最大填充剂之一,轻质碳酸钙大量填充在橡胶之中,可以增加制品的容积,从而节约昂贵的天然橡胶达到降低成本的目的,轻质碳酸钙填入橡胶能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度耐磨性、撕裂强度,并在天然橡胶和合成橡胶中有显著的补强作用,同时可以调整稠度。
3.2 轻质碳酸钙在油漆行业中的用途
轻质碳酸钙在油漆行业中的用量较大,是不可缺少的骨架,在调和漆中用量为30 % 以上,酚醛磁漆用量为4% 一7% ,酚醛细花纹皱纹漆用量为39 % 以上。
3.3 轻质碳酸钙在造纸工业中的应用
轻质碳酸钙在造纸工业起重要作用能保证纸的强度、白度、成本较低。造纸工业是国内轻质碳酸钙最具开发潜力的市场。造纸工业是以纤维为原料的化学加工工业,填料是仅次于纤维的重要原料。用轻质碳酸钙作造纸填料,可提高纸制品的白度和蔽光性;其具有的高膨胀性,可使造纸厂减少纸浆的用量,大幅降低生产成本;粒度细小、均匀,对造纸机的磨损小,并使生产的纸制品更加均匀、平整、吸油值高,能提高彩色纸的颜料牢固性。如果将轻质碳酸钙生产装置建在造纸厂内或附近,轻质碳酸钙较其他矿物填料更具价格优势。
3.4 轻质碳酸钙在水性涂料行业的应用
轻质碳酸钙在水性涂料行业的用途更为广泛,能使涂料不沉降、易分散、光泽好等特性,在水性涂料用量为20% 一60% 。
3.5 轻质碳酸钙在塑料行业中的应用
轻质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,能提高制品的硬度,还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般塑料制品中添加轻质碳酸钙可以提高耐热性,由于轻质碳酸钙白度在90 % 以上,还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。 塑料工业的填充剂也是轻质碳酸钙应用较早、用量较大的领域。轻质碳酸钙应用在塑料中,可增加塑料体积、降低产品成本、提高塑料的尺寸稳定性、硬度和刚性,改善塑料的加工性能;还可提高耐热性和改进塑料的散光性。
3.6 轻质碳酸钙在医药及及食品行业中的应用
轻质碳酸钙在药品配方中用作中和剂助滤剂、缓冲剂和溶解剂以及填料和钙源补充剂。在食品加工中作疏松剂、发酵剂和营养补充剂。
4 我国轻质碳酸钙的发展前景
我国轻质碳酸钙生产工艺已发展成熟,各生产企业在工艺指标控制等方面各有其特点,今后我国轻质碳酸钙行业将朝着超细化、高纯化的方向发展,产品的规格品种将呈多元化、专用化。轻质碳酸钙是一种用途极为广泛的无机填料,目前全国轻质碳酸钙的生产量已经达到500万吨/年,其中活性碳酸钙约60万吨,超细纳米碳酸钙约20万吨。随着国民经济的快速发展,其需求量仍处上升趋势,尤其是近几年建筑业按国家要求将门窗塑钢化,供排水管道的以塑代钢,同时造纸行业碱性施胶技术的推广及普及和外贸出口量的增加等,更扩大了轻质碳酸钙的应用市场。从全国市场看, 轻质碳酸钙仍处于供不应求的状态,尤其是一些特殊优质材料所需要的专用型活性碳酸钙、纳米碳酸钙的需求量更是日益增长。
分析表明,作为中国经济最发达地区,以上海为中心的江浙沿海区域工业发达,特别是橡胶、塑料、油墨、造纸加工制造业水平较高,对轻质碳酸钙的需求较大且质量要求高。上海及周边市场主要需求超细碳酸钙、超微细碳酸钙、造纸专用轻质碳酸钙等高附加值轻质碳酸钙;浙江杭州、宁波, 江苏苏州、镇江等地造纸工业发达;广东沿海, 如深圳、东莞、塑料加工、玩具生产业发达,对轻质碳酸钙需求较大,主要是普通碳酸钙和活性碳酸钙,对橡胶用超细碳酸钙、油墨用超细碳酸钙也有一定量的需求。

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