研磨碳酸鈣與沉淀碳酸鈣的差異
碳酸鈣是常見(jiàn)的一種無(wú)機(jī)化合物,無(wú)論是重質(zhì)碳酸鈣還是輕質(zhì)碳酸鈣,都是塑料、橡膠、造紙等工業(yè)中使用數(shù)量最大、應(yīng)用面最廣的粉體填料。但兩者的制備方法不同,由此也導(dǎo)致了粉體特性和應(yīng)用領(lǐng)域的差異化。
1、生產(chǎn)工藝
沉淀碳酸鈣,包括輕質(zhì)碳酸鈣和納米鈣,一般以石灰石為原料,經(jīng)煅燒、消化、碳化、分離、干燥、分級(jí)、包裝等工序制備。
研磨碳酸鈣,簡(jiǎn)稱重鈣(下文統(tǒng)稱重鈣),是用機(jī)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(xì)粉碎、分級(jí)和表面改性。
2、礦物經(jīng)濟(jì)學(xué)比較
粉體制備成本:常規(guī)成本相當(dāng),處于同一競(jìng)爭(zhēng)水平,但若附加環(huán)境管制成本和資源浪費(fèi)率,輕鈣擴(kuò)展成本則高于重質(zhì)碳酸鈣。所以,如果條件允許,選擇重鈣更加經(jīng)濟(jì)便宜。
環(huán)境平衡度:重鈣生產(chǎn)除噪聲外,無(wú)“三廢”排放,環(huán)境易協(xié)調(diào)和管制;輕鈣生產(chǎn)排放“三廢”,特別有燃燒廢氣,環(huán)境總平衡度低。
資源利用率:重鈣易于礦產(chǎn)資源綜合利用,輕鈣憑借化學(xué)加工能力,不易控制礦產(chǎn)資源合理利用率。
3、工業(yè)應(yīng)用影響因子
味道
輕鈣多因氧化鈣反應(yīng)不完全,殘留有石灰味道。
食品行業(yè)做添加劑(如填充餅干),則會(huì)有嗆人的味道,而重鈣沒(méi)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(guī)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(chǎn)地有關(guān)。
輕鈣粉體顆粒形狀規(guī)則,可視為單分散粉體,粒度分布較窄。根據(jù)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(yè)上常通過(guò)沉降體積的不同來(lái)初步判斷輕鈣、重鈣和納米碳酸鈣。沉降體積越大說(shuō)明產(chǎn)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(chǎn)品一般通過(guò)物理粉碎研磨制得,雜質(zhì)相對(duì)較多,白度一般為89%~93%;輕鈣由化學(xué)合成,純度很高,百度多為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(shí)也較為穩(wěn)定;
輕鈣水分一般為0.3%~0.8%,有時(shí)會(huì)有一定的波動(dòng)不太穩(wěn)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(xì)、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(dòng)性
輕鈣的微觀結(jié)構(gòu)為紡錘形狀,加上自身吸油值較大,可以將配方中促進(jìn)流動(dòng)的組分如潤(rùn)滑劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、分散劑等吸收,所以流動(dòng)性不如重鈣好。
4、小結(jié)和應(yīng)用分析
重鈣主要用于造紙、橡膠和塑料等行業(yè),填充量一般較大,主要作為體積填料,降低產(chǎn)品的制造成本;
輕鈣相對(duì)應(yīng)用領(lǐng)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(jīng)濟(jì)、環(huán)保等角度出發(fā),研磨碳酸鈣替代沉淀碳酸鈣一直都是行業(yè)發(fā)展大趨勢(shì),但在實(shí)際應(yīng)用中,往往兩者為互補(bǔ)關(guān)系,特定領(lǐng)域沉淀碳酸鈣更是存在不可替代性。因此,更深入地了解兩者之間的差異,才能更針對(duì)性的在應(yīng)用端實(shí)現(xiàn)研磨碳酸鈣更大范圍更大比例替代沉淀碳酸鈣。