輕質碳酸鈣

化學工業生產中的一種基礎原料

輕質碳酸鈣(Light Calcium Carbonate)又稱沉澱碳酸鈣( Precipitated Calcium Carbonate,簡稱PCC) 。輕質碳酸鈣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。它的化學式為CaCO3,它與所有的強酸發生反應,生成和相應的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2),同時放出二氧化碳。在常溫(25℃)下,輕質碳酸鈣在水中的濃度積為8.7/1029、溶解度為0.0014;輕質碳酸鈣水溶液的pH值為9.5~10.2;空氣飽和輕質碳酸鈣水溶液的pH值為8.0~8.6;輕質碳酸鈣無毒、無臭、無刺激性,通常為白色,相對密度為2.7~2.9;沉降體積2.5ml/g以上,比表面積為5m2/g左右。

簡介


輕質碳酸鈣
輕質碳酸鈣
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 ×10^29、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)。
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。
碳酸鈣的化學式為CaCO3。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。

化學信息


中文名稱:碳酸鈣,PT
中文別名:輕質碳酸鈣,沉澱碳酸鈣,輕鈣,沉降碳酸鈣
英文名稱: Calcium carbonate
英文別名: Precipitated chalk,輕質碳酸鈣,沉澱碳酸鈣,輕鈣,沉降碳酸鈣
等級: PT
CAS號: 471-34-1
分子式: CaCO3
輕質碳酸鈣
輕質碳酸鈣
分子量: 100.09

性狀特點

白色粉末或無色結晶。無氣味。無味。82.5℃分解為氧化鈣和二氧化碳。溶於稀酸而放出二氧化碳,不溶於及醇。有兩種結晶,一種是正交晶體文石,一種是六方菱面晶體方解石。方解石,有刺激性。
a 顆粒形狀規則,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條件製得。
b 粒度分佈較窄。
c 粒徑小,平均粒徑一般為1-3μm。要確定輕質碳酸鈣的平均粒徑,可用三軸粒徑中的短軸粒徑作為表現粒徑,再取中位粒徑作為平均粒徑。以後除說明外,平均粒徑,即指平均短軸粒徑。

貯存運輸

密度:2.711
熔點:1339℃

用途說明

檢定和測定有機化合反應中的鹵素,與氯化銨一起分解硅酸鹽,製備氯化鈣溶液以標化皂液,水分析,檢定磷。製造光學釹玻璃原料。

危險說明

危險標誌:Xi
危險代碼:R37/38-R41
安全說明:S26-S36/37/39

成分結構


結構式
結構式
一、化學式: CaCO3二、分子量: 100.09
三、結晶形:六方晶系
四、比重: 2.7
五、折射率:1.46~1.65
六、CAS: 471-34-1
七、結構式 如圖

規格


200目,325目,600目,800目,1250目,1500目,1800目等

生產方法


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。

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。

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。

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。

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。

蘇爾維法

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。

傳統生產方法

傳統輕質CaCO生產工藝工業中輕質碳酸鈣傳統生產工藝是以石灰石為原料,石灰石在超過900℃煅燒,生成生石灰並釋放出CO。其生產工藝程為:石灰緞燒—熟石灰消化—石灰乳碳化—固液分離—乾燥—包裝。主要化學反應如下:
石灰石煅燒,釋放出COCaCO→CaO+CO(1)
石灰(氧化鈣)與水反應生成消石灰 CaO+HO→Ca(OH)(2)
CO被注入消石灰,反應生成輕質碳酸鈣 Ca(OH)+CO→CaCO+HO (3)

作用


輕質碳酸鈣的作用及用途非常廣泛,可用於以下行業:

橡膠行業

碳酸鈣是橡膠工業中使用最早量最大填充劑之一,碳酸鈣大量填充在橡膠之中,可以增加製品的容積,從而節約昂貴的天然橡膠達到降低成本的目的,碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高的抗張強度耐磨性,撕裂強度,並在天然橡膠和合成橡膠中有顯著的補強作用,同時可以調整稠度。

塑料行業

碳酸鈣在塑料製品中能起到一種骨架作用,對塑料製品尺寸的穩定性有很大作用,能提高製品的硬度,還可以提高製品的表面光澤和表面平整性。在一般塑料製品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高,由於碳酸鈣白度在90%以上,還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。

油漆行業

碳酸鈣在油漆行業中的用量較大,是不可缺少的骨架,在稠漆中用量為30%以上,酚醛磁漆4-7%里酚醛細花紋皺紋漆39%以上。

水性塗料行業

在水性塗料行業的應用,用途更為廣泛,能使塗料不沉降,易分散,光澤好等特性,在水性塗料用量為20-60%。

其它

另外,碳酸鈣在造紙工業起重要作用能保證紙的強度,白度,成本較低。在電纜行業能起一定的絕緣作用。還能作為牙膏的摩擦劑。