什么是輕質(zhì)碳酸鈣，是怎么制成的？

輕質(zhì)碳酸鈣，外文名Light Calcium Carbonate，別稱沉淀碳酸鈣，化學(xué)式CaCO3 濃度積8.7×10^29(25℃) ，水中溶解度0.0014 。

碳酸鈣與所有的強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng),生成水和相應(yīng)的鈣鹽(如氯化鈣CaCl2) ,同時(shí)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(duì)密度為2.7~2.9 。輕質(zhì)碳酸鈣的形狀根據(jù)碳酸鈣晶粒形狀的不同,可將輕質(zhì)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(yīng)條件制得。輕質(zhì)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(xì)碳酸鈣(0.1~1μm)、超細(xì)碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細(xì)碳酸鈣(0.02μm)。

輕質(zhì)碳酸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，再經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得，或者先用碳酸鈉和氯化鈣進(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。

碳酸鈣的化學(xué)式為CaCO3。輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積:2.5ml/g 以上，比表面積為5m2/g左右。輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙,比表面積大,因此吸油值較高,為60~90ml/100g 左右。

生產(chǎn)方法

輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法有多種，但在國(guó)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)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),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,再將碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥和粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。

2)氯化鈣法

在純堿水溶液中加入氯化鈣,即可生成碳酸鈣沉淀。

3)苛化堿法

在生產(chǎn)燒堿(NaOH) 過程中,可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。在純堿水溶液中加入消石灰即可生成碳酸鈣沉淀,并同時(shí)得到燒堿水溶液,碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥和粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。

4)聯(lián)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后用二氧化碳進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀。

5)蘇爾維(Solvay)法

在生產(chǎn)純堿過程中,可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣后用二氧化碳進(jìn)行碳化,便得到重堿(碳酸氫鈉)沉淀和氯化銨溶液。在氯化銨溶液中加入石灰乳便得到氯化鈣氨水溶液,然后用二氧化碳對(duì)其進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀。

傳統(tǒng)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法

傳統(tǒng)輕質(zhì)CaCO3生產(chǎn)工藝工業(yè)中輕質(zhì)碳酸鈣傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是以石灰石為原料，石灰石在超過900℃煅燒，生成生石灰并釋放出CO2。其生產(chǎn)工藝程為:石灰緞燒-熟石灰消化-石灰乳碳化-固液分離-干燥-包裝。主要化學(xué)反應(yīng)如下:

石灰石煅燒，釋放出CO2 CaCO3→CaO+CO2

石灰（氧化鈣）與水反應(yīng)生成消石灰 CaO+H2O→Ca（OH)2

CO2被注入消石灰，反應(yīng)生成輕質(zhì)氫氧化鈣 Ca（OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O

作用

輕質(zhì)碳酸鈣的作用及用途非常廣泛，可用于以下行業(yè):

橡膠行業(yè)

碳酸鈣是橡膠工業(yè)中使用量較大填充劑之一，碳酸鈣大量填充在橡膠之中，可以增加制品的容積，從而節(jié)約昂貴的天然橡膠達(dá)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(qiáng)度耐磨性，撕裂強(qiáng)度，并在天然橡膠和合成橡膠中有顯著的補(bǔ)強(qiáng)作用，同時(shí)可以調(diào)整稠度。

塑料行業(yè)

碳酸鈣在塑料制品中能起到一種骨架作用，對(duì)塑料制品尺寸的穩(wěn)定性有很大作用，能提高制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。在一般塑料制品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高，由于碳酸鈣白度在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(yè)

碳酸鈣在油漆行業(yè)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(xì)花紋皺紋漆39%以上。

水性涂料行業(yè)

在水性涂料行業(yè)的應(yīng)用，用途更為廣泛，能使涂料不沉降，易分散，光澤好等特性，在水性涂料用量為20-60%。

其它

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