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普及 | 碳酸钙特性及应用
点击量:  发表时间:2017-2-25 16:29:19


《碳酸钙》

碳酸钙是一种无味、无臭的白色固体状无机化合物



名称:灰石、石灰石、石粉。

天然碳酸钙存在于方解石、冰洲石、文石等矿物中;

也存在于大理岩、汉白玉、石灰岩、石钟乳、石笋、石柱、石幔、石灰华、白垩土等岩石中;

亦存在于动物骨骼或外壳。





物理性质

主要成分:caco3,碳酸钙为白色固体状,无味、无臭;具有无定型和结晶型两种形态,结晶型呈柱状或菱形。相对密度2.71。约在825℃时分解为氧化钙和二氧化碳。熔点1339℃,难溶于水和醇。与稀酸反应,同时放出二氧化碳,呈放热反应;也溶于氯化铵溶液,几乎不溶于水。


碳酸钙分类


根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙

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重质碳酸钙由直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳制得

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轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,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。

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胶体碳酸钙又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。

4

晶体碳酸钙使用氯化钙碳化法制取,步骤主要是将氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙,氯化钙用二氧化碳碳化后即得到碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,就得到了结晶碳酸钙产品。

应用开发

碳酸钙可用作橡胶、塑料 、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。还可用作工业废水的中和剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO₂废气中的SO₂消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。

1
塑料行业

碳酸钙(包括重钙和轻钙)是使用最为广泛、用量最大的无机矿物粉体材料,碳酸钙作为塑料常用的粉体材料具有许多其他粉体材料所不具备的优点,如白度高、易表面有机化处理、对加工设备及模具的磨损轻、成型加工流动性好等,加之资源丰富、价格低廉,成为塑料加工行业首选的无机矿物粉体材料。


碳酸钙用于塑料填料

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橡胶行业

对于橡胶来说,碳酸钙是仅次于碳黑、白碳黑的第三大补强填充剂,具有毒性小、价格低、补强效果好等特点


碳酸钙用于橡胶填料

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涂料行业

重质碳酸钙(俗称重钙)是世界涂料工业的第一填料,它不仅价廉,可以大幅度降低涂料的制作成本,作为功能性填料之一,它可以影响涂料的许多性能,如改变涂膜的机械强度,提高涂膜耐水性、抗粉化性等。正是其作为优质价廉的功能性填料,所以在民用与工业涂料中,碳酸钙一直是涂料组成中最主要的基础物质之一。


碳酸钙用作涂料填料

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造纸行业

碳酸钙是造纸工业主要无机化工原料之一,造纸中加入填料的目的,是为了提高纸张不透明度和亮度,改进纸张平滑度和均匀状态,增加纸的柔软性,降低纸张吸湿性和变形程度。对印刷纸来说,加填后纸张吸墨性、适印性能均加强。较大程度地加入填料,也有利于降低纸张成本。

碳酸钙用于造纸填料

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食品行业

较为纯净的碳酸钙,作为各种食品的添加剂。碳酸钙在食品中可做添加剂、增补剂、固化剂、抗结板块剂、酵母糖助剂、补钙剂和改性剂,有些食品颜色偏暗或偏黑,导致做出来的视觉效果达不到要求,加入碳酸钙增白,增加视觉效果,达到消费者的需求;碳酸钙在一些食品中还可做膨松剂和发酵剂,减少发酵时间。


碳酸钙用于食品添加剂

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医药行业

防治骨质疏松和其他有关疾病中,碳酸钙因其含钙量高,价廉、无副作用,效果价格比最佳而使用最广泛。尽管有十几种钙盐作为钙元素补充剂,但碳酸钙制剂是使用最广泛、含钙量最高、效果好、价格低的最佳的钙补充剂。

碳酸钙用于钙元素补充剂

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其他行业

碳酸钙可以用做牙膏的摩擦剂,动物饲料的添加剂;碳酸钙还用于印刷油墨、油灰、封蜡、胶粘剂中,大多是起增加体积和降低成本的填充作用。

碳酸钙用于油墨填料


碳酸钙用于牙膏摩擦剂


储量与分布

碳酸钙矿物种类比较多,不同矿物种类的应用不尽相同,因此,碳酸钙资源量及其分布以石灰石、方解石、大理岩和冰洲石来分开叙述能更为清晰和准确体现目前的现状,也更容易理解和应用。




石灰石储量与分布

石灰石(石灰岩)是碳酸盐岩的最主要类型,自然界储藏量最大,在国民经济中应用量最为广泛的非金属矿之一,其中分布约占我国国土面积35.8% 以上,因此全国各地几乎都有这类矿床。我国石灰石资源占世界总储量的64% 以上,是绝对优势天然资源,据原国家建材局地质中心统计,全国石灰岩分布面积达43.8万km2(未包括西藏和台湾),约占国土面积的1/20,安徽省探明石灰岩储量98.63亿吨,为全国之冠,其次为河南、陕西、山东、广东、内蒙古、河北6省50.30~73.46亿吨;湖南、广西、四川超过40亿吨。总体来说,中国水泥灰岩矿产资源充足,分布广泛。




方解石储量与分布

方解石没有单列为矿种,因此国土资源部还没有方解石储量数据,目前状况是那个地区方解石开发应用好,方解石勘查工作就相对多一些,储量数据相对准确一些。近十几年来,全国主要重质碳酸钙产区在广西贺州、广东连州、安徽池州和浙江衢州,其中广西1999年探明方解石储量16亿吨,安徽1.2亿吨,广东80亿吨,浙江超过1亿吨,其它如江苏、吉林、福建、辽宁、贵州、山东、内蒙等地方解石也有勘查工作。




大理岩储量与分布

国土资源部2014年统计数据表明,中国饰面大理岩15.6亿m3,储量约42.9亿吨。中国岩浆岩和深变质岩发育广泛,分布区域辽阔大理岩总储量数字由于近年来不断有新的发现,各种统计数字相差太大,实际储量估计在数百亿m3以上,储量超过200亿吨。我国大理石资源品种丰富,分布也很普遍,主要集中在云南、四川、广西、贵州、江苏、山东、北京等省、市。


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