別稱
輕質碳酸鈣(Light Calcium Carbonate) 又稱沉澱碳酸鈣( Precipitated Calcium Carbonate,簡稱PCC) ,
介紹
輕質碳酸是將石灰石等原料段燒生成石灰(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),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後經脫水、乾燥和粉碎而製得。或者先用碳酸鈉和氯化鈣進行複分解反應生成碳酸鈣沉澱,然後經脫水、乾燥和粉碎而製得。由於輕質碳酸鈣的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比重質碳酸鈣的沉降體積(1.1-1.4mL/g)大,所以稱之為輕質碳酸鈣。
碳酸鈣(Calcium Carbonate)是一種重要的、用途廣泛的無機鹽。輕質碳酸鈣(Light Calcium Carbonate)又稱沉澱碳酸鈣(Precipitated Calcium Carbonate,簡稱PCC) ,是用化學加工方法製得的。由於它的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比用機械方法生產的重質碳酸鈣沉降體積(1.1-1.9mL/g)大,因此被稱為輕質碳酸鈣。
碳酸鈣的化學式為CaCO3 ,碳酸鈣與所有的強酸發生反應,生成水和相應的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2) ,同時放出二氧化碳;在常溫(25℃)下,碳酸鈣在水中的濃度積為8. 7 ×1029、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。碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2.7~2.9 。輕質碳酸鈣的沉降體積:2.5ml/g 以上,比表面積為5m2/g左右。輕質碳酸鈣顆粒微細、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,為60~90ml/100g 左右。
輕質碳酸鈣的生產方法有多種,但在國內的工業生產的主要是碳化法。
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),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後碳酸鈣沉澱經脫水、乾燥和粉碎便製得輕質碳酸鈣。
2)純鹼(Na2CO3)氯化鈣法:在純鹼水溶液中加入氯化鈣,即可生成碳酸鈣沉澱。
3)苛化鹼法:在生產燒鹼(NaOH) 過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。在純鹼水溶液中加入消石灰即可生成碳酸鈣沉澱,並同時得到燒鹼水溶液,最後碳酸鈣沉澱經脫水、乾燥和粉碎便製得輕質碳酸鈣。
4)聯鈣法: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後用二氧化碳進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。
5)蘇爾維(Solvay)法:在生產純鹼過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣後用二氧化碳進行碳化,便得到重鹼(碳酸氫鈉)沉澱和氯化銨溶液。在氯化銨溶液中加入石灰乳便得到氯化鈣氨水溶液,然後用二氧化碳對其進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。
輕質碳酸鈣的形狀根據碳酸鈣晶粒形狀的不同,可將輕質碳酸鈣分為紡錘形、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條件製得。輕質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)、微細碳酸鈣(0.1~1μm)、超細碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細碳酸鈣 (0.02μm)。
輕質碳酸鈣的粉體特點: a.顆粒形狀規則,可視為單分散粉體; b. 粒度分布較窄; c. 粒徑小。
目前,碳酸鈣已廣泛套用於造紙、塑膠、塑膠薄膜、化纖、橡膠、膠粘劑、密封劑、日用化工、化妝品、建材、塗料、油漆、油墨、油灰、封蠟、膩子、氈層包裝、醫藥、食品(如口香糖、朱古力)、飼料中,其作用有:增加產品體積、降低成本,改善加工性能(如調節粘度、流變性能、硫化性能),提高尺寸穩定性,補強或半補強,提高印刷性能,提高物理性能(如耐熱性、消光性、耐磨性、阻燃性、白度、光澤度)等。