中國(guó)粉體網(wǎng)訊 碳酸鈣是一種無(wú)機(jī)化合物，俗稱：灰石,、石灰石,、石粉,、大理石等。主要成分：方解石,，化學(xué)式是CaCO₃,，呈中性，基本上不溶于水,，溶于鹽酸,。它是地球上常見(jiàn)物質(zhì)，存在于霰石,、方解石,、白堊、石灰?guī)r,、大理石,、石灰華等巖石內(nèi)，亦為動(dòng)物骨骼或外殼的主要成分,。
輕質(zhì)碳酸鈣市場(chǎng)不容忽視
截至2022年底,，碳酸鈣行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模7000萬(wàn)t/a，其中重質(zhì)碳酸鈣5700萬(wàn)t/a,，輕質(zhì)碳酸鈣1150萬(wàn)t/a,，納米碳酸鈣150萬(wàn)t/a。2016～2022年,，重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量由2016年的2000萬(wàn)t增加到2022年5700萬(wàn)t,，年復(fù)合增長(zhǎng)率約19%,。
2022年我國(guó)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)能力1000萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量約580萬(wàn)噸,；納米碳酸鈣生產(chǎn)能力200萬(wàn)噸,，實(shí)際產(chǎn)量約175萬(wàn)噸；重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量在3000多萬(wàn)噸,，我國(guó)已發(fā)展成為世界碳酸鈣第一大生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó),。
我國(guó)作為全球最大的輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)消費(fèi)國(guó)，行業(yè)發(fā)展十分迅速,。近年來(lái),，在活躍的市場(chǎng)需求引領(lǐng)和技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)下，碳酸鈣產(chǎn)品新品種不斷涌現(xiàn),，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，產(chǎn)品的功能化,、精細(xì)化水平快速提升,，相應(yīng)的附加值也得以提高，我國(guó)輕質(zhì)碳酸鈣均價(jià)也隨之不斷走高,，由2015年的613.6元/噸增長(zhǎng)至2022年的921.2元/噸左右,。而在價(jià)格及市場(chǎng)需求增長(zhǎng)的因素推動(dòng)下，我國(guó)輕質(zhì)碳酸鈣行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也隨之穩(wěn)步增長(zhǎng),。據(jù)資料顯示,，2022年我國(guó)輕質(zhì)碳酸鈣行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為132.28億元，同比增長(zhǎng)2.9%,。
輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法
輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法有多種,，但在國(guó)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)的主要是碳化法。
1,、碳化法：將石灰石等原料煅燒生成石灰（主要成份為氧化鈣）和二氧化碳,，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成份為氫氧化鈣），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,，最后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水,、干燥和粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。
2,、純堿（Na2CO3）氯化鈣法：在純堿水溶液中加入氯化鈣,，即可生成碳酸鈣沉淀。
3,、苛化堿法：在生產(chǎn)燒堿（NaOH）過(guò)程中,，可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。在純堿水溶液中加入消石灰即可生成碳酸鈣沉淀,，并同時(shí)得到燒堿水溶液,，最后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水,、干燥和粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。
4,、聯(lián)鈣法：用鹽酸處理消石灰得到氯化鈣溶液,，氯化鈣溶液在吸入氨氣后用二氧化碳進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀。
5,、蘇爾維（Solvay）法：在生產(chǎn)純堿過(guò)程中,，可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣后用二氧化碳進(jìn)行碳化,，便得到重堿（碳酸氫鈉）沉淀和氯化銨溶液,。在氯化銨溶液中加入石灰乳便得到氯化鈣氨水溶液，然后用二氧化碳對(duì)其進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀,。
輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)
由于輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積（2.4-2.8mL/g）比重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積（1.1-1.4mL/g）大,，所以稱之為輕質(zhì)碳酸鈣。碳酸鈣的化學(xué)式為CaCO3,，碳酸鈣與所有的強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng),，生成水和相應(yīng)的鈣鹽（如氯化鈣CaCl2），同時(shí)放出二氧化碳,；在常溫（25℃）下,，溶解度為0.0014，碳酸鈣水溶液的pH值為9.5～10.2,，空氣飽和碳酸鈣水溶液的pH值為8.0～8.6,。碳酸鈣無(wú)毒、無(wú)臭,、無(wú)刺激性,，通常為白色，相對(duì)密度為2.7～2.9,。輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積：2.5ml/g以上,，比表面積為5m2/g左右。輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì),、表面較粗糙,，比表面積大，因此吸油值較高,，為60～90ml/100g左右,。
輕質(zhì)碳酸鈣的形狀根據(jù)碳酸鈣晶粒形狀的不同，可將輕質(zhì)碳酸鈣分為紡錘形,、立方形,、針形、鏈形,、球形,、片形和四角柱形碳酸鈣,，這些不同晶形的碳酸鈣可由控制反應(yīng)條件制得。輕質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑（d）分為：微粒碳酸鈣（5μm）,、微粉碳酸鈣（1～5μm）,、微細(xì)碳酸鈣（0.1～1μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.02～0.1μm）,、超微細(xì)碳酸鈣（0.02μm）,。顆粒形狀規(guī)則，可視為單分散粉體,；粒度分布較窄粒徑小,。
輕質(zhì)碳酸鈣的基本用途
造紙
造紙行業(yè)是碳酸鈣的最大市場(chǎng)之一，重質(zhì)碳酸鈣填料主要用于除卷煙紙,、過(guò)濾紙和特種低定量信息用紙外的印刷紙,、廣告用紙、辦公用紙,、書寫紙等,。輕質(zhì)碳酸鈣相較重質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量更好，具有粒度細(xì),、白度高,、價(jià)格低,、起泡性低和印刷適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn),，非常適合用做造紙?zhí)盍希梢曰緷M足紙張印刷和光學(xué)性能要求,。相關(guān)分析表明,，紡錘狀超微細(xì)粒度的碳酸鈣不需改性就可以提升高級(jí)紙張的質(zhì)量和防磨損性，而且在紙漿中填充紡錘狀碳酸鈣,，可以模擬微細(xì)纖維,，會(huì)有大量的細(xì)小氣室，因此獲得極好的平滑度及可印刷性,。
橡膠
輕質(zhì)碳酸鈣大量用于橡膠制品中,，如輪胎，輸送帶膠管,、膠布及醫(yī)用橡膠制品,，可以減少橡膠用量，降低成本還可以起到補(bǔ)強(qiáng)和半補(bǔ)強(qiáng)的作用,。輕質(zhì)碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高的抗張強(qiáng)度耐磨性,，撕裂強(qiáng)度，并在天然橡膠和合成橡膠中有顯著的補(bǔ)強(qiáng)作用,，同時(shí)可以調(diào)整稠度,。相對(duì)而言,，針狀碳酸鈣的增強(qiáng)補(bǔ)韌性能比普通填料的增韌性功能強(qiáng)，在材料中填充后,，可以改善材料的強(qiáng)度,、硬度及耐磨性等方面的性能。
塑料
輕質(zhì)碳酸鈣在塑料制品中能起到一種骨架作用,，對(duì)塑料制品尺寸的穩(wěn)定性有很大作用,，能提高制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性,。在一般塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高,，由于輕質(zhì)碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用,。
油漆
碳酸鈣是油漆生產(chǎn)中重要的填充劑,，細(xì)度和顆粒分配決定了油漆的透明度。輕質(zhì)碳酸鈣在油漆行業(yè)中的用量較大,，是不可缺少的骨架,，在稠漆中用量為30%以上，酚醛磁漆用量4-7%,，酚醛細(xì)花紋皺紋漆39%以上,。
涂料
相對(duì)于重鈣而言，由于輕鈣是人工合成的,，晶型與組成易于控制,，因而可賦予輕鈣多種功能，相對(duì)較高的比表面積使粉體在涂層中的補(bǔ)強(qiáng)效果明顯優(yōu)于重鈣,。普通的輕鈣除部分用于建筑涂料,、紙張涂料、粉末涂料外,，主要用于防腐蝕涂料（包括船舶涂料,、集裝箱涂料、車輛底漆,、橋梁及鋼結(jié)構(gòu)防腐等）,，超微細(xì)輕鈣除作為填料外，還具備一定的耐水性,、緩蝕性,。
油墨
輕質(zhì)碳酸鈣應(yīng)用于油墨，能使漆膜光澤清晰,、持久,；使油墨的印刷色調(diào)優(yōu)雅、均勻,，其良好的半透明性,、光澤度和流動(dòng)性還能降低涂料和油墨成本,。球形和立方形的納米碳酸鈣，其疏散性,、透明性,、光澤度、遮蓋力等性能均優(yōu)于其他填料,，廣泛用于快速印刷和激光排版領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)油墨中,。
醫(yī)藥
輕質(zhì)碳酸鈣在藥品配方中用作中和劑、助濾劑,、緩沖劑和溶解劑以及填料和鈣源補(bǔ)充劑,。且中空結(jié)構(gòu)的碳酸鈣在生物相容性方面功能比較好，可作為藥物傳遞和診斷標(biāo)志物,。
食品
輕質(zhì)碳酸鈣廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)食品行業(yè),，是奶制品、肉制品和面制品,、乳制奶粉,、奶片等行業(yè)的優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化添加劑。在制備青霉素,、鏈霉素,、土霉素的過(guò)程中，需要大量碳酸鈣,。在食品中作為添加劑,，以保證人體所必須的鈣攝入，如口香糖,、巧克力和酸奶,、鈣片,、果凍等飲料中作強(qiáng)化劑,，達(dá)到人體對(duì)鈣的需求。輕質(zhì)碳酸鈣在食品加工中作堿性劑,、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑,、面團(tuán)調(diào)節(jié)劑、固化劑,、酵母養(yǎng)料,、抗結(jié)塊劑、疏松劑,、膠姆糖助劑和改性劑,。食用級(jí)碳酸鈣含量高、雜質(zhì)低,，Pb,、As,、Hg、Fe等指標(biāo)特別低,。
飼料
輕質(zhì)碳酸鈣在飼料中作為在飼料加工中鈣的補(bǔ)充劑,。飼料級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣須符合以下標(biāo)準(zhǔn)：碳酸鈣（CaCO3）含量≥98%；碳酸鈣（Ca）含量≥39.2%,；水份含量≤1%,；鹽酸含量≤0.2%；重金屬含量（Pb）≤0.003%,；砷（As）≤0.0002%,；鋇鹽（Ba）≤0.030%。
牙膏
輕質(zhì)碳酸鈣可以用于牙粉,、牙膏,、化妝品等日用化工制品中。輕質(zhì)碳酸鈣在牙膏中用作摩擦劑,，不僅可清除牙菌斑,、物質(zhì)殘?jiān)⑹寡例X磨光且不傷及牙釉和對(duì)香氣透發(fā)性,、膏體擴(kuò)散性好,；加之呈微堿性，能中和牙斑細(xì)菌的酸性代謝產(chǎn)物如檸檬酸而降低口腔pH值具有清除酸性牙斑,、中和口腔內(nèi)酸性代謝產(chǎn)物等多重作用,。
密封膠粘合劑
碳酸鈣作為半補(bǔ)強(qiáng)填料用于膠粘劑中，可以改變膠層性能,，降低膠粘劑成本,，基本上與基料不起反應(yīng)。在膠粘劑中加入一定量的碳酸鈣能增加其粘接強(qiáng)度,、硬度,、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性,、降低固化收縮率和線膨脹系數(shù),。如常用的玻璃膠，不使用補(bǔ)強(qiáng)填料粘結(jié)力變很差,，加入工業(yè)碳酸鈣,，可以提高粘接接頭的強(qiáng)度，增加表面硬度,，增加粘度和熱導(dǎo)率,，增加抗沖擊韌性和耐磨性，改善膠粘劑的耐介質(zhì)性能，降低成本,。輕鈣尤其是納米級(jí)輕鈣,，粒子尺寸穩(wěn)定性好、分散均勻,，可提供密封劑良好的彈性,、防水性、氣密性,、流變性,，是理想的密封材料。
陶瓷
開(kāi)發(fā)顆粒分布均勻的立方體碳酸鈣,，可用于在600℃低溫下制造的致密化陶瓷,。
電纜
在電纜制品中輕質(zhì)碳酸鈣能提高電絕緣性能，酸堿度適中,，與樹脂相容性好,，能增加填充量，降低成本,，尤其適合填充于PVC電線電纜料,。
其他
輕質(zhì)碳酸鈣還廣泛用于有機(jī)合成、冶金,、玻璃和石棉等生產(chǎn)中,。還可用作工業(yè)廢水的中種劑、含SO2廢氣中的SO2消除劑等,。
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(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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