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孰輕孰重?淺談研磨碳酸鈣與沉淀碳酸鈣的差異
2019年11月21日 發布 分類:粉體入門 點擊量:146
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碳酸鈣是常見的一種無機化合物,無論是重質碳酸鈣還是輕質碳酸鈣,都是塑料、橡膠、造紙等工業中使用數量最大、應用面最廣的粉體填料。但兩者的制備方法不同,由此也導致了粉體特性和應用領域的差異化。小編盡可能從多個角度歸納總結二者的差異,由于水平有限,懇請各位行業專家指正。

生產工藝

沉淀碳酸鈣,包括輕質碳酸鈣和納米鈣,一般以石灰石為原料,經煅燒、消化、碳化、分離、干燥、分級、包裝等工序制備。

研磨碳酸鈣,簡稱重鈣(下文統稱重鈣),是用機械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等制得。主要工序包括粉碎、超細粉碎、分級和表面改性。

化學成分和外觀并無差異,但特性和應用存在相當差異

礦物經濟學比較

粉體制備成本:常規成本相當,處于同一競爭水平,但若附加環境管制成本和資源浪費率,輕鈣擴展成本則高于重質碳酸鈣。所以,如果條件允許,選擇重鈣更加經濟便宜。

環境平衡度:重鈣生產除噪聲外,無“三廢”排放,環境易協調和管制;輕鈣生產排放“三廢”,特別有燃燒廢氣,環境總平衡度低。

資源利用率:重鈣易于礦產資源綜合利用,輕鈣憑借化學加工能力,不易控制礦產資源合理利用率。

工業應用影響因子

味道

輕鈣多因氧化鈣反應不完全,殘留有石灰味道。

食品行業做添加劑(如填充餅干),則會有嗆人的味道,而重鈣沒有。

酸堿度

重鈣的pH值為8-9;

輕鈣的pH值為9-10。

粒度

重鈣粉體顆粒形狀不規則,有棱角,表面粗糙,粒徑較大,分布較寬。一般方解石粉體為六方晶型、大理石粉體為立方晶型,主要與產地有關。

輕鈣粉體顆粒形狀規則,可視為單分散粉體,粒度分布較窄。根據晶粒形狀的不同,輕鈣可分為紡錘形、方形、菱形、球形等。

密度

工業上常通過沉降體積的不同來初步判斷輕鈣、重鈣和納米碳酸鈣。沉降體積越大說明產品粒度越小、密度越輕、檔次越高。重鈣的沉降體積為1.1~1.4ml/g,輕鈣的沉降體積為2.4~2.8ml/g,納米碳酸鈣的沉降體積為3.0~4.0ml/g。

白度

重鈣產品一般通過物理粉碎研磨制得,雜質相對較多,白度一般為89%~93%;輕鈣由化學合成,純度很高,白度多為92%~95%。

含水量

重鈣水分一般為0.2%~0.3%,水分含量比較低同時也較為穩定;

輕鈣水分一般為0.3%~0.8%,有時會有一定的波動不太穩定。

吸油值

重鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小,因此吸油值較低,一般為40-60mL/100g左右;

輕鈣顆粒微細、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,一般為60-90mL/100g左右。

流動性

輕鈣的微觀結構為紡錘形狀,加上自身吸油值較大,可以將配方中促進流動的組分如潤滑劑、增塑劑、偶聯劑、分散劑等吸收,所以流動性不如重鈣好。

小結和應用分析

重鈣主要用于造紙、橡膠和塑料等行業,填充量一般較大,主要作為體積填料,降低產品的制造成本;

輕鈣相對應用領域較廣泛,如塑料、橡膠、涂料、膠黏劑、卷煙紙、油墨等,以體積填充為主。

從經濟、環保等角度出發,研磨碳酸鈣替代沉淀碳酸鈣一直都是行業發展大趨勢,但在實際應用中,往往兩者為互補關系,特定領域沉淀碳酸鈣更是存在不可替代性。因此,更深入的了解兩者之間的差異,才能更針對性的在應用端實現研磨碳酸鈣更大范圍更大比例替代沉淀碳酸鈣。

粉體圈 作者:超超


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