碳酸钙材料生产工艺简单、原材料丰富、应用性能优良,是重要的无机化工产品,被广泛应用在多个工业领域,如橡胶、造纸、塑料、涂料等行业。但我国却不是碳酸钙的生产强国,尤其是在多孔、超细、功能性碳酸钙等方面仍以进口为主。近几年对多孔碳酸钙的研究也开始成为一大热点。
国外早开始研究多孔碳酸钙的国家是日本。
1993年,日本兴和化学工业株式会社通过高温煅烧重质碳酸钙粒子制得多孔碳酸钙用作填充料和食品添加剂等。
1995年,日本MARUO钙有限责任公司在低温15-30℃条件下,通过碳酸钙与磷酸化合物反应制备多孔碳酸钙,该方法成本较低。
1996年,日本的Kond的只是产权中将CO2气体通入氢氧化钙溶液中制备出具有良好的吸油、吸水性能的多孔碳酸钙。
此后,国外学者对多孔碳酸钙的研究方向转到应用方面。因为其优异的吸附能力,大多数研究者对其研究的焦点集中于负载方面,或者在环境方面作为吸附剂使用。
国内则更注重制备新方法的研究,研究目的在于获得更大的比表面积和更规则的粒径分布,研究成果还未得到工业应用。
轻质碳酸钙颗粒形状规则,可视为单分散粉体,但可以是多种形状,如纺锤形、立方形、针形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同形状的碳酸钙可由控制反应条件制得。它的粒径小,粒径一般为1-3μm,分布较窄。它难溶于水和醇,溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。
重质碳酸钙颗粒形状不规则,是多分散粉体。它的粒径大,平均粒径一般为5-10μm,分布较宽。它几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。
重质碳酸钙与轻质碳酸钙在形状、颗粒大小等方面均有差异,正是这些差异使得它们在物理和化学属性上有不同作用,产生不同的效果。
在轻质碳酸钙的生产中,影响其白度的主要化学成分是铁等杂质,因此大多企业也都注重对石灰的严格选料,除此以外,在工艺方面,石灰石的煅烧、消化、精制工艺也影响着产品的白度。
一、轻质碳酸钙白度的影响因素1石灰石质里
石灰石是影响轻质碳酸钙白度的主要因素,影响其白度的主要化学成分是铁、锰及盐酸不溶物等杂质含里。铁在碳酸钙中主要以Fe3+的形式存在,是造成轻质碳酸钙白度降低的主要原因。因此轻质碳酸钙的增白就是通过物理方法和化学方法除去铁元素o 2煅烧
在选矿阶段,石灰石的质里不达标,杂质含里过高,许多有害杂质例如二氧化硅、氧化铝、氧化铁等在煅烧时会与氧化钙化合形成低熔点的粘稠物,使立窑发生结瘤事故,瘤份附着在氧化钙表面,降低产品白度。3消化
不同的消化设备对白度影响不同,消化槽的影响小,桨叶消化及次之,滚筒消化机影响o 4精制
精制工序是影响浆液白度的重要因素之一,浆液精制的好坏可使白度相差很大。精制就是要出去其中黄、黑杂质,除的越多,白度越高