石灰石行業(yè)定義及分類(lèi)

　　石灰石行業(yè)定義如何？碳酸鈣是石灰石的主要組成部分，石灰石是生產(chǎn)玻璃的主要原料。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料。碳酸鈣可直接加工成石料和燒制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。石灰石行業(yè)定義及分類(lèi)介紹如下。

　　石灰石行業(yè)定義

　　石灰石行業(yè)市場(chǎng)調(diào)查分析報(bào)告顯示，石灰石主要成分碳酸鈣。石灰和石灰石大量用于建筑材料、工業(yè)原料。石灰石直接加工成石料和燒制成生石灰。生石灰吸潮或加水就成為熟石灰，主要成分是Ca(OH)2，可以稱之為氫氧化鈣，熟石灰經(jīng)調(diào)配成石灰漿、石灰膏等，用作涂裝材料和磚瓦粘合劑。

　　石灰石行業(yè)分類(lèi)

　　一、按生產(chǎn)方法分類(lèi)

　　根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，可以將碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。

　　重質(zhì)碳酸鈣

　　重質(zhì)碳酸鈣(俗稱，重鈣，單飛粉、雙飛粉、三飛粉、四飛粉)calciumcarbonate，heavy

　　分子式：CaCO3分子量100.09簡(jiǎn)稱重鈣，是用機(jī)械方法(用雷蒙磨或其它高壓磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等就可以制得。由于重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積比輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積小，所以稱之為重質(zhì)碳酸鈣。

　　性質(zhì)：白色粉末。無(wú)臭、無(wú)味。露置空氣中無(wú)變化，比重2.710。熔點(diǎn)1339oC。幾乎不溶于水在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發(fā)生泡沸，并溶解。加熱分解為氧化鈣和二氧化碳。

　　用途：按粉碎細(xì)度的不同，工業(yè)上分為四種不同規(guī)格：?jiǎn)物w、雙飛、三飛、四飛，分別用于各工業(yè)部門(mén)。

　　制法及工藝流程

　　包裝：塑料袋包裝，每袋凈重50公斤。

　　儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)儲(chǔ)存于干燥的庫(kù)房中。運(yùn)輸中防止袋破。不得與液體酸類(lèi)共儲(chǔ)混運(yùn)。

　　輕質(zhì)碳酸鈣

　　輕質(zhì)碳酸鈣(沉淀碳酸鈣)calciumcarbonate，light分子式CaCO3分子量100.09。又稱沉淀碳酸鈣，簡(jiǎn)稱輕鈣，是將石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為氫氧化鈣)，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得?；蛘呦扔锰妓峒{和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得。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。

　　性質(zhì)：白色粉末。無(wú)味，無(wú)臭。比重約2.71。在825～896.6oC分解。熔點(diǎn) 1339oC。有無(wú)定形和結(jié)晶形兩種形態(tài)，結(jié)晶形中又可分為斜方晶系和六方晶系，呈柱狀或菱形。難溶于水和醇。溶于酸，同時(shí)放出二氧化碳，呈放熱反應(yīng)。也溶于氯化銨溶液中。在空氣中穩(wěn)定，有輕微的吸潮能力。

　　用途：可用作橡膠、塑料、造紙、涂料和油墨等行業(yè)的填料。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、胃與十二指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含SO2廢氣中的SO2消除劑、乳牛飼料填加劑和油毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。

　　制法及工藝流程

　　碳化法：系將石灰石與白煤按一定比例混配后，經(jīng)高溫煅燒、水消化、二氧化碳碳化，再經(jīng)離心脫水、干燥、冷卻、粉碎、過(guò)篩即得成品。

　　CaCO3==CaO+CO2↑

　　CaO+H2O→Ca(OH)2

　　Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O

　　包裝：麻布袋或塑料袋包裝。每袋凈重50公斤或25公斤。

　　儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)：儲(chǔ)于干燥處。避免與酸類(lèi)物質(zhì)接觸。運(yùn)輸中應(yīng)小心，不得散包。注意防潮。

　　二、按粉體粒徑分類(lèi)

　　碳酸鈣產(chǎn)品是一種粉體，根據(jù)碳酸鈣粉體平均粒徑(d)的大小，可以將碳酸鈣分為微粒碳酸鈣(d>5μm)、微粉碳酸鈣(1μm

　　輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)

　　a、顆粒形狀規(guī)則，可視為單分散粉體，但可以是多種形狀，如紡錘形、立方形、針形、鏈形、球形、片形和四角柱形。這些不同形狀的碳酸鈣可由控制反應(yīng)條件制得。

　　b、粒度分布較窄。

　　c、粒徑小，平均粒徑一般為1-3μm。要確定輕質(zhì)碳酸鈣的平均粒徑，可用三軸粒徑中的短軸粒徑作為表現(xiàn)粒徑，再取中位粒徑作為平均粒徑。以后除說(shuō)明外，平均粒徑，即指平均短軸粒徑。

　　重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)

　　a、顆粒形狀不規(guī)則，是多分散粉體。

　　b、粒徑分布較寬。

　　c、粒徑大，平均粒徑一般為5-10μm。要確定重質(zhì)碳酸鈣的平均粒徑，需要測(cè)定粒徑分布函數(shù)和諸如顆粒沉降速度或比表面積之類(lèi)的粉體現(xiàn)象函數(shù)。作為一種簡(jiǎn)便的方法是在電子顯微鏡照片上測(cè)量顆粒投影的長(zhǎng)度和寬度，計(jì)算幾何平均粒徑作為表觀粒徑，再取中位粒徑作為平均粒徑。

　　三、按微觀排列分類(lèi)

　　根據(jù)組成碳酸鈣的原子和離子的排列是否有規(guī)律，可以將碳酸鈣分為晶體碳酸鈣和非晶體碳酸鈣。

　　膠體碳酸鈣

　　膠體碳酸鈣(活化碳酸鈣，白艷華)calciumcarbonate，activeated，分子式CaCO3分子量100.09。又稱改性碳酸鈣、表面處理碳酸鈣、膠質(zhì)碳酸鈣或白艷華，簡(jiǎn)稱活鈣，是用表面改性劑對(duì)輕質(zhì)碳酸鈣或重鈣碳酸鈣進(jìn)行表面改性而制得。由于經(jīng)表面改性劑改性后的碳酸鈣一般都具有補(bǔ)強(qiáng)作用，即所謂的“活性”，所以習(xí)慣上把改性碳酸鈣都稱為活性碳酸鈣。

　　性質(zhì)：白色細(xì)膩、輕質(zhì)粉末，粒子表面吸附一層脂肪酸皂，使CaCO3具有膠體活化性能。比重1.99～2.01。

　　膠體碳酸鈣不溶于水，遇酸分解，灼燒變成焦黑色，放出二氧化碳并生成氧化鈣。其活性比普通碳酸鈣大，具有補(bǔ)強(qiáng)性。易分解于膠料之中。

　　用途：橡膠的填充料，可使橡膠色澤光艷、伸長(zhǎng)率大、抗張強(qiáng)度高、耐磨性能良好。還用作制人造革、電線、聚氯乙烯、涂料、油墨和造紙等工業(yè)的填料?？墒钩善肪哂幸欢ǖ目箯垙?qiáng)度及光滑的外觀。生產(chǎn)微孔橡膠時(shí)，可使其發(fā)泡均勻。

　　制法及工藝流程

　　碳化法：石灰石在高溫下煅燒之后，先用水消化，再經(jīng)篩濾、碳化、表面處理、干燥粉碎后，即得膠體碳酸鈣成品。

　　CaCO3→CaO+CO2↑

　　CaO+H2O→Ca(OH)2

　　Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O

　　包裝：內(nèi)用雙層塑料袋，外用麻袋包裝。每袋凈重20公斤或50公斤。

　　儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于干燥的庫(kù)房中。避免與酸類(lèi)物質(zhì)接觸。注意防潮。

　　晶體碳酸鈣

　　晶體碳酸鈣(calciumcarbonate，crystal)

　　分子式CaCO3分子量100.09

　　性質(zhì)：純白色，六方結(jié)晶型粉末。比容1.2～1.4毫升/克。溶于酸，幾乎不溶于水。

　　用途：用于牙膏、醫(yī)藥等方面。亦可用作保溫材料和其它化工原料。

　　制法及工藝流程

　　氯化鈣碳化法：系將氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，氯化鈣用二氧化碳碳化后即得碳酸鈣，再經(jīng)結(jié)晶、分離、洗滌、脫水、烘干、篩選后，得結(jié)晶碳酸鈣成品。

　　Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O

　　CaCl2+2NH4OH+CO2→CaCO3+2NH4Cl+H2O

　　包裝：內(nèi)用雙層塑料袋、外用麻袋或塑料編織袋包裝。每袋凈重20公斤。

　　儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)：儲(chǔ)于陰涼處，防高溫。運(yùn)輸中防止勾掛散包。

　　石灰石：主要礦物成分為方解石。礦物顆粒和晶體結(jié)構(gòu)不多見(jiàn)，表面平滑，呈小顆粒狀。硬度不一，有些致密石灰石可以拋光。顏色有黑、灰、白、黃和褐色。石灰石含海水形成的石灰，故而得名。大理石、石灰石、白堊、巖石等天然礦物的主要成分是碳酸鈣。

　　納米碳酸鈣

　　化學(xué)式 ： CaCO3

　　英文名： Nano Calcium Carbonate

　　理化性質(zhì)

　　納米碳酸鈣用于塑料中與樹(shù)脂親合性好，可有效增加或調(diào)節(jié)材料剛性，韌性，以及彎曲強(qiáng)度等，并可改善塑料加工體系的流變性能，降低塑化溫度，提高制品尺寸穩(wěn)定，耐熱性及表面光潔性;在NR，BR，SBR等橡膠體系中，容易混練，分散均勻，并可使膠質(zhì)柔軟，還能提高壓出加工性能和模型流動(dòng)性.使橡膠制品具有表面光滑，伸長(zhǎng)率大，抗張強(qiáng)度高，永久變形小，耐彎曲性能好，耐撕裂強(qiáng)度高等特點(diǎn)。

　　納米碳酸鈣應(yīng)用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)主要應(yīng)用于高檔塑料制品。

　　納米碳酸鈣又稱超微細(xì)碳酸鈣。標(biāo)準(zhǔn)的名稱即超細(xì)碳酸鈣。納米碳酸鈣應(yīng)用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)主要應(yīng)用于高檔塑料制品。用于汽車(chē)內(nèi)部密封的PVC增塑溶膠?？筛纳扑芰夏噶系牧髯冃裕岣咂涑尚托?。用作塑料填料具有增韌補(bǔ)強(qiáng)的作用，提高塑料的彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量，熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)還賦予塑料滯熱性。

　　納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性和透明性和極好的光澤、及優(yōu)異的油墨吸收性和高干燥性。納米碳酸鈣在樹(shù)脂型油墨中作油墨填料，具有穩(wěn)定性好，光澤度高，不影響印刷油墨的干燥性能.適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　造紙業(yè)是納米碳酸鈣最具開(kāi)發(fā)潛力的市場(chǎng)。納米碳酸鈣還主要用于特殊紙制品，如女性用衛(wèi)生巾、嬰兒用尿不濕等。納米活性碳酸鈣作為造紙?zhí)盍暇哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：高蔽光性、高亮度、可提高紙制品的白度和蔽光性;高膨脹性，能使造紙廠使用更多的填料而大幅度降低原料成本;粒度細(xì)、均勻，制品更加均勻、平整;吸油值高、能提高彩色紙的預(yù)料牢固性

　　納米碳酸鈣在涂料工業(yè)作為顏料填充劑，具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)。納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng).在制漆中，能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用.制漆后，漆膜白度增加，光澤度高，而遮蓋力卻不降低，主要用于高檔轎車(chē)漆。

　　橡膠工業(yè)納米碳酸鈣的主要應(yīng)用市場(chǎng)之一。添加鈉米碳酸鈣的橡膠，其硫化膠升長(zhǎng)率、撕斷性能、壓縮變形和耐屈性能，都比添加一般碳酸鈣的高。加入用樹(shù)脂酸處理的納米碳酸鈣后，有的豫膠制品撕裂強(qiáng)度提高4倍以上

　　納米碳酸鈣在飼料行業(yè)中可作為補(bǔ)鈣劑，增加飼料含鈣量;在化妝品中使用，由于其純度高、白度好、粒度細(xì)，可以替代鈦白粉。

　　納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法。該方法在一定濃度的Ca(OH)2的懸浮液中通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化。通過(guò)對(duì)Ca(OH)2懸浮液的溫度、二氧化碳?xì)怏w的流量控制碳酸鈣晶核的成核速率;在碳化至形成一定的晶核數(shù)后，由晶核形成控制轉(zhuǎn)化為晶體生長(zhǎng)控制，此時(shí)加入晶形調(diào)節(jié)劑控制各晶面的生長(zhǎng)速率，從而達(dá)到形貌可控;繼續(xù)碳化至終點(diǎn)加入分散劑調(diào)節(jié)粒子表面電荷得均分散的立方形碳酸鈣納米顆粒;然后將均分散的立方形納米碳酸鈣顆粒進(jìn)行液相表面包覆處理。所獲得的納米活性碳酸鈣粒子在25～100nm之間可控，立方形，比表面大于25m2/g，粒徑分布 GSD為1.57，吸油值小于28g/100gCaCO3，且無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象。所獲得的產(chǎn)品性能優(yōu)異，可作為高檔橡膠、塑料以及汽車(chē)底漆中的功能填料。

　　1.一種納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)在 Ca(OH)2的懸浮液，通入含有CO2的氣體，碳化至碳化率達(dá)5～40%，加入晶型調(diào)節(jié)劑，繼續(xù)碳化至pH為8.0～9.0，加入表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑，繼續(xù)碳化至pH為6～7.5，生成納米級(jí)的立方形碳酸鈣;所說(shuō)的晶型調(diào)節(jié)劑為磷酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽、單糖或多糖中的一種及其混合物，其加入量為漿料重量的0.05～3.0%;所說(shuō)的表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑為磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或一種以上;表面電荷及空間位阻調(diào)節(jié)劑的加入量為CaCO3重量的0.1～4.0%;(2)將脂肪酸或水溶性鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或兩種配制成水溶液包覆劑;所說(shuō)的脂肪酸為 C12～C18的脂肪酸;(3)將納米碳酸鈣漿料加熱至45～95℃，然后加入包覆劑，包覆劑的加入量以碳酸鈣的重量計(jì)為0.5～3.5%，包覆處理時(shí)間為0.5～3.5小時(shí)間，將漿料過(guò)濾，干燥，即獲得納米活性碳酸鈣

　　在橡膠工業(yè)

　　納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣具有超細(xì)、超純的特點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中有效控制了晶形和顆粒大小，而且進(jìn)行了表面改性。因此其在橡膠中具有空間立體結(jié)構(gòu)、又有良好的分散性，可提高材料的補(bǔ)強(qiáng)作用。如鏈狀的納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣，在橡膠混煉中，鎖鏈狀的鏈被打斷，會(huì)形成大量高活性表面或高活性點(diǎn)，它們與橡膠長(zhǎng)鏈形成鍵連結(jié)，不僅分散性好，而且大大增強(qiáng)了補(bǔ)強(qiáng)作用。值得注意的是，它不但可以作為補(bǔ)強(qiáng)填充料單獨(dú)使用，而且可根據(jù)生產(chǎn)需求與其他填充料配合使用，如：炭黑、白炭黑、輕鈣重鈣、鈦白粉、陶土等，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)、填充、調(diào)色、改善加工工藝和提高制品性能、降低含膠率或部分取代白炭黑、鈦白粉等價(jià)格昂貴的白色填料的目的。

　　在涂料工業(yè)

　　可作為顏料填充劑，具有細(xì)膩、均勻、白度高、光學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣具有空間位阻效應(yīng)，在制漆中，能使配方密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光澤高，而遮蓋力卻不下降，這一特性使其在涂料工業(yè)被大量推廣應(yīng)用。

　　在塑料工業(yè)

　　由于納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣具有高光澤度、磨損率低、表面改性及疏油性，可填充聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中，又被廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯電纜填料中。

　　在造紙工業(yè)

　　可用于涂布加工紙的原料，特別是用于高級(jí)銅板紙。由于它分散性能好，粘度低，能有效的提高紙的白度和不透明度，改進(jìn)紙的平滑度、柔軟度，改善油墨的吸收性能，提高保留率。

　　在油墨行業(yè)

　　作為填料，可替代價(jià)格較高的膠質(zhì)鈣，并可提高油墨的光澤度和亮度。

　　在其他行業(yè)

　　納米級(jí)超細(xì)碳酸鈣用于飼料行業(yè)，可作為補(bǔ)鈣劑，增加飼料的含鈣量，在化妝品中使用，可替代鈦白粉。

　　HG-01型：主要應(yīng)用于PVC、PE、PP、PP-R、ABS、PA等樹(shù)脂，以及橡膠行業(yè)、油漆和特種涂料

　　HG-01型是經(jīng)過(guò)表面活性處理的納米活性碳酸鈣，作為功能性補(bǔ)強(qiáng)材料，廣泛應(yīng)用于PVC、 PE、PP、PP-R、ABS、PA等樹(shù)脂，以及橡膠行業(yè)、油漆和特種涂料等領(lǐng)域。可替代鈦白20%左右，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在塑料制品中有很好的增強(qiáng)增韌性能，具有相當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定性和分散性，可顯著提高材料的剛性、韌性、彎曲強(qiáng)度，使產(chǎn)品擁有良好的尺寸穩(wěn)定性，改善體系流變性、降低收縮率，制品表明細(xì)密，光澤好，拉伸強(qiáng)度及抗劃傷、抗沖擊強(qiáng)度均有很大程度的提高。該型號(hào)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于塑料管材、型材，塑鋼門(mén)窗、電纜、電纜護(hù)套、給水管、汽車(chē)保險(xiǎn)杠及室內(nèi)配件等及空調(diào)、冰箱、電視機(jī)、電腦、洗衣機(jī)等家用電器的產(chǎn)品塑料外殼面板。

　　HG-02：主要應(yīng)用于高檔涂料油墨行業(yè)

　　HG-02型是經(jīng)過(guò)表面活性處理的納米活性碳酸鈣，應(yīng)用于高檔油墨產(chǎn)品，其作為主體顏填料有良好的分散性、透明性、提高光澤和遮蓋力。具有優(yōu)異的吸收性和高干性，使用于告訴印刷。可調(diào)節(jié)油墨顏色、濃稠度等性能，調(diào)節(jié)墨性，降低成本。

　　HG-03型：主要應(yīng)用于合成橡膠行業(yè)

　　HG-03)型是經(jīng)過(guò)表面活性處理的納米活性碳酸鈣，作為功能性材料應(yīng)用于合成橡膠具有如下特點(diǎn)：

　　1. 良好的加工性能，吃料速度快，混煉容易，硫化時(shí)間短。

　　2. 有很好的補(bǔ)強(qiáng)性能，可代替白炭黑和炭黑，提高橡膠制品的多項(xiàng)力學(xué)性能，如：抗張性、抗撕裂性、耐磨性、防腐性，顯著提高橡膠制品的曲擾性、抗老化性，改善橡膠制品與金屬界面結(jié)合性，提高附著力等。

　　3. 使用簡(jiǎn)單，可于其它普通填料并用，視情況可等量替代炭黑或白炭黑30%左右，降低生產(chǎn)成本。

　　4. 具有填充量大、增白效果好等特點(diǎn)。

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