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  • 碳酸钙的定义、分类和性质-碳酸钙水分测定仪2014.06.13

    一、碳酸钙的定义:碳酸钙是一种无机化合物,是石灰岩石(简称石灰石)的主要成分,其分子式为CaCO3,相对分子质量为100.09。其中氧化钙(CaO)占56.03%,二氧化碳(CO2)占 43.97%。 
      二、碳酸钙的分类: 
      1、按生产方法分类:根据碳酸钙生产方法的不同,可以将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。 
      ⑴ 轻质碳酸钙:又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料段烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。 
      ⑵ 重质碳酸钙:简称重钙,是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等而制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。 
      ⑶ 活性碳酸钙:又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华,简称活钙,是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用,即所谓的“活性”,所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。 
      2、按粉体粒径分类:碳酸钙产品是一种粉体,根据碳酸钙粉体平均粒径(d)的大小,可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm<d<5μm=、微细碳酸钙(0.1μm<d≤1μm=、超细碳酸钙(0.02μm<d≤0.1μm=和超微细碳酸钙(d≤0.02μm)。 
      ⑴ 轻质碳酸钙的粉体特点: 
      a 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。 
      b 粒度分布较窄。 
      c 粒径小,平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径,可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径,再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外,平均粒径,即指平均短轴粒径。 
      ⑵ 重质碳酸钙的粉体特点: 
      a 颗粒形状不规则,是多分散粉体。 
      b 粒径分布较宽。 
      c 粒径大,平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径,需要测定粒径分布函数和诸如颗 粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便 的方法是在电子显微平均粒径作为表观粒径,的长度和宽度,计算几何镜照片上测量颗粒投影再取中位粒径作为平均粒径。 
      ⑶ 活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙的平均粒径。 
      3、按微观排列分类:根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律,可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。 
      ⑴ 晶体碳酸钙:根据晶体碳酸钙晶体结构的不同,可以将晶体碳酸钙分为方解石型碳酸钙、霰石(又称文石)型碳酸钙、球霰石型碳酸钙。方解石和霰石是天然的碳酸钙,球霰石则是人工生长的碳酸钙。轻质碳酸钙的晶体结构通常为方解石的晶体结构。重质碳酸钙的晶体结构则为其原料(天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等)中碳酸钙的晶体结构,活性碳酸钙的晶体结构为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的晶体结构。 
      中国碳酸钙生产优势与差距 
      中国碳酸钙年产量达600万吨以上,在世界各国仅次于美国,占世界第二位,可谓是碳酸钙产量大国,但还不是质量强国,由进出口单价差可看出这一点。为了达到碳酸钙在世界上的强国,就必须仔细分析中国碳酸钙生产现状有哪些优势,有哪些差距,扬长避短,迎头赶上去不仅是碳酸钙生产的大国,而且也应该是个强国 。  
      ⑴ 中国碳酸钙工业的优势 
      a)中国生产碳酸钙原料丰富,储量遍布全国31个省市自治区,不仅储量大,而且质量优,为碳酸钙生产提供了丰富原料资源; 
      b)中国能源丰富,特别是煤炭、距石灰石等产地近,为碳酸钙生产提供充足能源条件; 
      c)中国现有30余省市自治区有碳酸钙生产企业,为碳酸钙生产发展提供技术、经济、人力、经营管理等经验,这是非常宝贵的人员、物质、管理条件,为碳酸钙的研发打下了良好技术经济基础。 
      d)碳酸钙生产技术及设备方面,GCC生产设备基本国产化,自主产权的超细粉碎及精细分级设备已投入市场,使用效果良好;PCC煤气直燃煅烧窑;槽式双搅化灰机;低温鼓泡碳化、喷雾式连续碳化、搅拌式碳化、超重力碳化等各种类型碳化技术,成功地实现工业化;加速上悬式离心机,全自动压榨式厢式压滤机等分离设备成功使用;列管式回转干燥机、组合式气流干燥机、带式串闪蒸、浆叶式串闪蒸、浆叶式串盘式等二级干燥工艺在纳米级PCC干燥中成功实现工业化;气流筛分机成功应用等等均将碳酸钙生产工艺及设备提高到接近世界先进水平;有的新建装置采用程序集中控制,实现了自动化,微机控制,人工现场巡检,达到现代化企业的操作水平。产品品种已达几十种,基本可以满足国内各类用户的要求,有的品种加大出口量,阔步走向国际市场。 
      e)PCC生产在中国已有近90年的历史,积累了丰富的生产、技术和管理等经验。在某些地区已成为当地经济发展及支柱产业之一,如四川宝兴县,碳酸钙产品在国内享有一定盛誉。 
      ⑵ 中国碳酸钙工业差距 
      a)中国企业数多规模小,设备陈旧,缺乏竞争能力。 
      GCC生产企业近200家,最大生产规模60kt/a,大部分是10kt/a左右,与国外相比正好相反。例如Imerys公司在北美有11个GCC厂,生产能力达5000kt/a。而国内规模小,设备均以雷蒙机为主,故在市场中缺乏竞争力,企业之间以互相压价求生存,造成行业经济效益低,更新设备能力差,老企业处于维持生产的状况,缺乏研发能力。
      3、碳酸钙生产现状 
      ⑴ GCC生产现状 
      中国GCC的规模化生产始于20世纪80年代初,经过20余年的发展,生产规模已从最初的年产几万吨发展到300余万吨,产品品种由最初的双飞粉(200目)、三飞粉(325目)发展到400目(<38μm)、600目(d97=20μm)、800目(d97=16μm)、1250目(d97=10μm)和2500目(d80≤2μm,d90≤2μm);白度≥90度,最高达96度,已基本满足国内塑料、橡胶、涂料、造纸、油墨、日化、饮料等行业的要求。 
      中国GCC的生产工艺主要有干法和湿法两种。干法工艺设备主要是雷蒙机(占70%以上)和高速机械冲击式粉碎机、球磨机、旋磨机、立式磨等。其中雷蒙机主要加工200-400目的粗粉,近年来配置精细分级机后可加工500目、600目、800目等细粉;高速机械冲击式磨机主要用于加工1000-1500目产品;球磨机与干式精细分级机组合可以加工d97=5-10μm的超细粉体。这种GCC加工工艺属连续闭路生产,多重分级,循环负荷达300%-500%,单机生产能力大。旋磨机或飓风磨用于加工500-800目产品,配以精细分级机后可用于加工1250目以上的产品,单机生产能力1500-2000kg/h。湿法生产工艺1993年以后才陆续建立,主要用于生产d60=2μm和d90=2μm的造纸填料和涂料级产品,研磨主要设备是研磨剥片机、搅拌磨和砂磨机等。 
      产品的结构有近一半的产品是粗粉,即双飞粉及三飞粉,细粉占35%,超细粉占15.5%。经表面处理的GCC占总产量的12%,从企业生产规模看,在30kt/a以下的企业占50%;50kt/a以上企业,占企业总数的不足10%,但该企业的生产能力约占总生产能力的30%。 
      GCC在国内消费结构中塑料占40%,造纸10%,其他用于饲料、牙膏、涂料、胶粘剂、油墨、柠檬酸、药品等。

    文章标签: 碳酸钙的定义、碳酸钙分类、碳酸钙性质、碳酸钙水分检测仪  

    文章作者:水分测定仪

    本文地址:http://www.sfjcy.com/news/55.html

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