碳酸钙，俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石，是一种化合物，化学式是CaCO3，呈碱性，基本上不溶于水，溶于酸。它是地球上常见物质，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内。亦为动物骨骼或外壳的首要成份。 重质碳酸钙、轻质碳酸钙是依据碳酸钙出产办法的不同而分的，能够从以下几方面区别它们： 1.粉体特色 重质碳酸钙颗粒形状不规矩，是多涣散粉体。它的粒径大，均匀粒径一般为5-10μm，散布较宽。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、稀硝酸发作泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。 轻质碳酸钙颗粒形状规矩，可视为单涣散粉体，但能够是多种形状，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操控反响条件制得。它的粒径小，均匀粒径一般为1-3μm，散布较窄。它难溶于水和醇，溶于酸，一起放出二氧化碳，呈放热反响。也溶于氯化铵溶液中。在空气中安稳，有细微的吸潮才能。 重质碳酸钙与轻质碳酸钙在形状、颗粒巨细等方面均有差异，正是这些差异使得它们在物理和化学特点上有不同效果，发生不同的效果。 2.制造进程 重质碳酸钙选用破坏法，将含CaCO2在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经破坏、分级、别离，而制得的制品。 轻质碳酸钙选用碳化法，是将石灰石与白煤按必定份额混配后，经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化，再经离心脱水、枯燥、冷却、破坏、过筛即得制品。 轻质碳酸钙的制造工艺相对杂乱，不同的制造办法使得他们在不同的范畴大放光荣。 3.用处 重质碳酸钙用处广泛 ，它填充在橡胶之中能取得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度、撕裂强度和耐磨性。它用在塑料制品中能起到一种骨架效果，对塑料制品尺度的安稳性有很大效果，还能进步制品的硬度,并进步制品的表面光泽和表面平坦性。它用在水性涂料职业中，能使涂料不沉降，易涣散，造纸用重质碳酸钙能确保纸张的强度和白度，且本钱较低。重质碳酸钙用在建筑职业中的混凝土中有重要效果，能够添加产品的耐性和强度。它用在地板钻职业，用来添加产品的白度和拉力，改进产品的耐性，下降出产本钱。 轻质碳酸钙可用作橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等职业的填料，广泛用于有机组成、冶金、玻璃和石棉等出产中。还可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO2废气中的SO2消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂。也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的质料。 碳酸钙是21世纪的朝阳产业，跟着我国粉体技能的不断进步，它们的应用范畴在不断地扩展，未来它们还将发挥更大的优势。

高度砑光纸通常称为SC纸，是一种基重较轻的纸。这种纸基是由碳酸钙、机械纸浆、牛皮纸浆、添加剂和象粘土/高岭土，滑石粉等矿物质制成的。这些矿物填料完全渗入到纸张中。 生产过程中使用的矿物填料越多，SC纸的基重越大。一旦SC纸基从制纸机上制成，它还要经过砑光机的进一步处理。它们在结构上与用于生产涂料纸的设备相似。 SC纸基依次通过砑光机的一系列交替的布料/塑料填充和加热的铁辊。当纸张通过砑光机后，它还要在热和压力的作用下，以比在制纸机上更平缓的速度，经过多重压轧。这个砑光工艺过程，会产生纸的平滑度、密度、孔隙度和光泽度等特征，这些特征会影响使用优质SC纸张可实现的印刷效果。

轻质碳酸钙标准HG/T 2226-2000如下: 本标准规矩了工业沉积碳酸钙的要求、实验办法、查验规矩以及标志、标签、包装、运送和储存本标准适用于以石灰石为质料，用碳化法制得的工业沉积碳酸钙。本产品首要用于橡胶、塑料、造纸和涂料等工业中作填充剂。 分 子 式 :CaCO 相对分子质量:100.0 9按1997年世界相对原子质量) 2 引证标准 下列 标 准所包括的条文，经过在本标准中引证而构成为本标准的条文。本标准出书时，所示版别均为有用。一切标准都会被修订，运用本标准的各方应讨论运用下列标准最新版别的可能性。 GB 1 9 1- 199。包装储运图示标志 (;B /T 6 01-1988 化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的制备 GB /T 6 02-1988 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备(neqI SO 6353-1:1982) GB /T 6 03-1988 化学试剂实验办法中所用制剂及制品的制备(neqI SO 6353-1:1982) GB /T 1 250-1989 极限数值的表明办法和断定办法 GB /T 3 049-1986 化工产品中铁含量测定的通用办法邻菲哆啦分光光度法(neqI SO 6685: 19 82 ) GB /T 6 678-1986 化工产品采样总则 GB /T 6 682-1992 分析实验室用水规格和实验办法(neqI SO3 696:1987) GB /T 9 087-1988 用于色度和光度丈量的粉体标准白板 3 技能要求 3. 1 外观:白色粉末。 3.2 工业沉积碳酸钙应契合表1要求。项目指标一等品二等品三等品碳酸钙cCaCO,)含量(干基计)/%>=98.097.096.0pH值(10%悬浮液)9.0-10.09.0-10.59.0-11.0105℃下挥发物含量/%0.400.701.0不溶物含量/%1.100.200.30国家石油和化学工业局2000-05-23同意2000-12-01施行产品功能为极微的无定性白色粉末，无臭、无味。置空气中无化学变化，有细微的吸潮功能。几乎不溶于乙醇，但微溶于含有铵盐或二氧化碳的水中，遇稀醋酸、稀既发作泡沸并溶解。

导读纳米碳酸钙作为一种优秀的填料，具有色白质纯、易于上色、化学性质安稳、本钱低价、粒径和粒子形状能够操控等优势， 现已成功地使用在橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等范畴。  纳米碳酸钙作为一种优秀的填料， 具有色白质纯、易于上色、化学性质安稳、本钱低价、粒径和粒子形状能够操控等优势， 现已成功地使用在橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等范畴。如Zhang等对纳米碳酸钙进行改性， 并将其添加于PVC塑猜中， 使得PVC 复合材料的弹性模量和冲击强度明显进步。杜奎义等以适量纳米碳酸钙替代一般运用的普通碳酸钙添加到聚酯中， 使其各组分的相容性进步， 制得的聚酯防水涂料产品本钱下降， 功能得以改善。鉴于纳米碳酸钙优胜的功能。更多的潜在价值也正成为开发热门。 1保鲜职业值得讨论的是， 现在还有研讨发现经改性后的纳米碳酸钙能够用于果蔬的质量保鲜等， 如徐晓玲等选用经硬脂酸改性后的纳米碳酸钙作为助剂，添加到壳聚糖中， 制成薄膜材料， 研讨标明该薄膜材料能推迟枇杷酸度和硬度的下降， 水分丢失比照可下降34%， 货架期比对可延长3 d， 具有必定的保鲜作用。还有， 徐庭巧等也研讨发现纳米碳酸钙改性壳聚糖能推迟鲜切茄子硬度和总可溶性固形物和VC 的下降， 起到保鲜的作用。固然， 纳米碳酸钙用于保鲜职业， 还有待于进一步断定其使用规模和使用远景， 现在涉及到纳米碳酸钙用于保鲜助剂的而研讨报导还屈指可数， 其相关机理也有待进一步研讨， 必然会有巨大的潜在开展。 2医药职业 现在， 在制药工业中纳米碳酸钙被用作培养基中的重要成分和钙源添加剂， 可作为微生物发酵缓冲剂而使用于抗生素的出产， 在止痛药和胃药中也有必定的药理作用。近些年来， 有研讨发现纳米碳酸钙可作为药物载体， 涉及到靶向载药及疾病医治等。 李亮等以氯化钙和碳酸钠为反应物， 十二烷基硫酸钠（SDS） 为表面活性剂， 在室温水溶液中制备了纳米结构碳酸钙空心球。研讨发现在模仿胃液及肠液的环境中， 纳米结构碳酸钙空心球中IBU 的装载量能够到达195 mg／g， 且接连释药时刻能继续53 h 以上。由此可见， 纳米结构碳酸钙多孔空心球因为其高比表面积和内孔结构， 作为药物载体材料在医药范畴也必将掀起巨大革新。 3日用品职业 碳酸钙因为颗粒细、纯度高， 在化妆品、牙膏等日用品中可作为填料。在化妆品中添加纳米级碳酸钙可使制品细腻、润滑， 进步了制品运用功能及产品层次。将其作为添加剂， 制成定妆粉， 可消除底粉的光亮度， 维护皮肤的附着， 并具有适度的吸油性和抗汗作用。还可用于爽滑粉， 不影响皮肤，色彩均匀， 有必定的遮盖力。现在国内外的化妆品开展趋势是作用性、功能性、天然性。纳米级碳酸钙因到达食物及医药级标准， 契合化妆品的特殊要求， 有望在越来越多的高级化妆品中得到充沛使用。 4汽车职业纳米碳酸钙因为无毒无污染及光学功能好，能添加漆膜白度， 光泽度高， 遮盖力却不下降，被引进用于高级轿车漆及轮胎内衬。刘德胜等经过试验研讨了纳米活性碳酸钙在轮胎中的使用作用。结果标明， 适量的纳米活性碳酸钙可改善胶料的物理功能和工艺功能； 在子午线轮胎胎面胶配方中参加纳米碳酸钙， 胶料的抗撕裂功能进步，耐磨功能和其它物理功能均得到改善。刘亚雄经过试验标明， 经过参加表面处理剂， 经脂肪酸或脂肪酸盐改性后粒径为40~80 nm 的碳酸钙因具有很好的触变性， 用于PVC 汽车底盘防石击底漆，具有杰出触变性和屈从值。 综上所述， 纳米碳酸钙是一种十分有出路的新式固体材料， 其优异的功能涉及到许多范畴的使用， 未来必将为工业化出产带来更大的出产价值和经济效益。但是， 不同描摹及晶型的纳米碳酸钙的制备以及纳米碳酸钙的表面改性等方面虽现已取得了必定开展， 并且在许多范畴的使用也带来了巨大的经济效益， 但仍存在着必定问题。 比方， 纳米碳酸钙改性剂的种类少； 改性纳米碳酸钙的质量不安稳、产品色泽单一等。故往后开展方向是制备更多不同晶形以及晶形可控的纳米碳酸钙， 开发研发高效、报价低价的新式表面改性剂， 改善改性工艺，开发研发先进的改性设备， 制备出功能安稳、满意不同需求的高层次纳米碳酸钙产品。纳米碳酸钙的更多优异功能将被发现和使用， 给相关职业带来史无前例的开展。

无机晶须是指具有必定长径比(≥10)和必定截面积(≤52×10-5cm2)的一维单晶材料，其晶体结构较为完好，内部缺陷较少，强度和模量均接近于完好晶体材料，具有高强度、耐热、耐磨、阻燃等长处，是复合材料的一种新式高功能增强增韧剂。 现在，现已工业化出产的无机晶须主要有碳化硅、铝、镁、硫酸镁、钛酸钾、莫来石、氧化铝、氧化镁等，但其贵重的报价阻止了该类产品的全面推广运用，而性价比优秀的碳酸钙晶须则很好的满意了市场需求。 1、什么是碳酸钙晶须?碳酸钙晶须显微照片 碳酸钙晶须一般是以来历广泛、报价低廉的石灰石为质料，经过简略工艺低温下制成，出产成本低，晶须功能杰出，无毒无害，是性价比较优一种的新式晶须材料，具有很好的发展前景。碳酸钙晶体分类 碳酸钙晶须归于文石型结构，抱负状态下，在碳酸钙饱和溶液介稳区(介于安稳区与不安稳区之间)，经过参加晶种，诱导发生结晶，并经过在反响过程中操控反响条件，可使分出的溶质在晶种长度方向上有序成长，终究得到碳酸钙晶须。 2、碳酸钙晶须制备办法 碳酸钙晶须的制备办法有：复分化法、碳酸化法、超重力场组成法、加热Ca(HCO3)2溶液法、尿素水解法等。 (1)复分化制备法 复分化制备法是经过可溶性碳酸盐溶液与可溶性(或微溶性)钙盐溶液进行反响出产碳酸钙晶须，水溶钙盐与碳酸盐间的溶液组成总是发生方解石，文石碳酸钙晶须的组成需求严格操控组成条件。 特色：复分化制备法出产碳酸钙晶须时反响物的浓度不能太高，不然很难进行;为进步反响物的浓度，可增加各种晶型操控剂。溶液浓度、温度的不均一会影响碳酸钙晶须的纯度和均匀性。 (2)碳酸化法 碳酸化法是向氢氧化钙悬浊液中通入二氧化碳，在晶形操控剂的作用下制备文石型碳酸钙晶须，类似于工业上轻质碳酸钙的组成，是现在国内外研讨最多也较为老练的一种办法。 特色：碳酸化法制备碳酸钙晶须具有操作简略、反响条件易于操控的特色，所得碳酸钙晶须长径比高、纯度高、碳酸钙颗粒含量小，契合工业化出产的条件。选用的晶型操控剂可分为磷酸盐系列和镁盐系列两类，其间氯化镁晶种操控剂作用较优。 碳酸化法制备碳酸钙晶须的缺陷是镁盐运用量大、反响浆液浓度较低。为进步出产功率和下降出产成本，有必要处理镁盐收回使用和进一步进步反响浆液浓度的问题。 (3)超重力场组成法 超重力场组成法碳酸化法制备碳酸钙晶须是在旋转填充转子高速旋转发生的超重力场中组成微细碳酸钙晶须，该法类似于超重力法制备纳米碳酸钙的办法。 特色：超重力场组成法具有反响温度和乳液浓度低、操控剂用量少、反响时间短等长处，但该法需求在特定的超重力反响设备中进行，碳酸钙晶须的长径比也不行抱负。 (4)加热Ca(HCO3)2溶液法 加热Ca(HCO3)2溶液法是将必定浓度的碳酸氢钙溶液加热分化制备碳酸钙晶须，反响需求严格操控反响温度及拌和速度等。 (5)尿素水解法 尿素水解法制备碳酸钙晶须是使用尿素水解缓慢释放出碳酸根离子下降文石组成的过饱和度，一般以可溶性钙盐(氯化钙或等)作为钙源，碳酸根离子的生成速度随尿素水解速度而定，因而较易操控碳酸钙晶须的描摹与巨细。 特色：尿素水解法无需参加晶种或晶形操控剂，制备办法简略，条件易于操控。但反响需求很多尿素作反响物，出产成本过高。 从工业化出产视点分析，碳酸化法、复分化制备法和超重力场组成法更有实用价值。但各办法都有必定的局限性，仍需求进一步改善完善。

碳酸钙是一种重要的、用处广泛的化工原料，作为补强剂和填充剂被广泛使用于橡胶、造纸、油墨、涂料、塑料、食物、化妆品等职业中，不仅能添加产品体积，节省母料，下降本钱，并且能前进制品的物理功能、印刷功能和尺度安稳性等。  一、重质碳酸钙与轻质碳酸钙   依据碳酸钙出产办法的不同，能够将其分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙。轻质碳酸钙又称堆积碳酸钙，是用化学加工办法制得；重质碳酸钙又称研磨碳酸钙，是用机械办法直接破坏天然的石灰石、方解石、白垩等制备。重质碳酸钙和轻质碳酸钙的粒度和表面特征存在必定的差异（表１），因而在运用作用上也会有必定的差异。  比较轻质碳酸钙，重质碳酸钙具有能耗低、加工简略、报价低廉的特色，在造纸、塑料、建筑、涂料等职业中的填充作用显着优于轻质碳酸钙，而我国现在正在大力发展造纸和塑料职业，因而对重质碳酸钙的需求量远远大于轻质碳酸钙。但重质碳酸钙的出产和使用依然存在一些有待于改进的问题：① 重质碳酸钙粒径超细化； ② 开发专用重质碳酸钙产品。而处理这些问题的一个有用手法是对重质碳酸钙进行改性研讨，然后满意各种产品的要求。二、重质碳酸钙的表面改性对重质碳酸钙进行表面改性的首要意图是：①下降重质碳酸钙的表面能，避免聚会； ② 前进重质碳酸钙在基体中的涣散性； ③ 增强重质碳酸钙表面与基体的界面亲和性； ④ 前进改性重质碳酸钙的专用性和功能性。而为了使改性重质碳酸钙的填充作用到达最佳，必需要考虑其使用领域、加工办法、共混目标，对不同的基体和使用领域有针对性地挑选适宜的改性剂和改性办法。接下来将依据重质碳酸钙表面处理工艺的不同，介绍国内外现有的几类表面改性办法和所挑选的改性剂。2.1物理涂覆改性 物理涂覆改性是将改性剂与重质碳酸钙以必定的份额混合，在涣散力的作用下，改性剂经过范德华力或静电引力等物理作用力吸附在重质碳酸钙表面，构成单层、双层或多层包覆层。 从物理涂覆改性界说可知，重质碳酸钙的表面与改性剂之间没有发作化学反响，仅仅朴实的一种物理包覆。2.2表面化学改性     表面化学改性是指经过必定的办法，使用改性剂分子中的官能团和重质碳酸体表面的活性点进行化学反响或化学吸附，使改性剂包覆在重质碳酸钙颗粒的表面，增强重质碳酸钙与填充有机基体的相容性和涣散性，然后改进复合材料的加工功能和物理力学功能。重质碳酸钙的表面化学改性首要包含偶联剂改性、复合偶联改性剂改性、聚合物包覆改性、有机物改性等。 2.2.1偶联剂改性 偶联剂是结构化合物，能够分为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等。  碳酸钙与偶联剂反响示意图2.2.2 复合偶联改性剂改性 复合偶联改性剂改性是以偶联剂为根底，与其他加工改性剂、表面处理剂、交联剂相结合，对重质碳酸钙的表面进行复合改性处理。对重质碳酸钙进行改性处理一起挑选两种或多种改性剂，发挥每种改性剂本身的优势，使重质碳酸钙的改性作用愈加优 良，更 能 满 足 各 种 功 能 化、专 业 化 的需求。 2.2.3聚合物包覆改性 聚合物包覆改性包含反响性纤维素表面处理和接枝聚合物表面处理两类。 反响性纤维素表面处理是将反响性纤维结合在重质碳酸钙的表面，构成表面改性层，到达表面改性的意图。 接枝聚合包覆法是使用重质碳酸钙表面的活性点进行聚合包覆反响，聚合后的有机高分子基体包覆在重质碳酸钙粒子的表面上，阻挠重质碳酸钙的聚会，前进涣散安稳性。接枝聚合处理的重质碳酸钙表面与有机高分子材料表面的相似性前进，下降了重质碳酸钙粒子表面的极性。  碳酸钙表面羟基接枝聚合改性办法   2.2.4 有机物改性 有机物改性首要包含硬脂酸（盐）、磷酸酯类对重质碳酸钙的改性，改性机理如图，磷酸酯类、硬脂酸与碳酸钙反响示意图   2.3机械力化学改性 机械力化学改性是使用破坏、冲突等机械手法，使重质碳酸体的晶格发作位移、晶型发作变化，与此一起系统温度升高，内能增大，大颗粒的碳酸钙粒子不断分解成较小乃至微米级、纳米级的重质碳酸钙颗粒，增强重质碳酸钙颗粒表面的化学活性，易与改性剂发作化学结合或附着，使重质碳酸钙颗粒的内能下降，处于较安稳的状况，到达表面改性的意图。2.4 表面堆积改性 表面堆积改性是选用适宜的办法将改性剂堆积在重质碳酸钙的表面，是无机矿藏颜料表面改性最常用的办法之一，适宜工业化出产，工艺流程简略，经过操控反响条件，能够获得适宜的粒径和纯度。2.5高能表面改性 高能表面改性是指选用强度较高、能量较会集的辐照、等离子体、超声波等办法，对重质碳酸钙表面进行改性处理的一种办法。作用时发生的强冲击波和涣散力能够极大地削弱颗粒间的相互作用，能够有用地避免颗粒间的聚会，有利于重质碳酸钙的涣散，可是此技能的改性作用不稳，本钱较高，操作较杂乱，因而在实践出产中还很难得到广泛的使用。   三、展望表面改性是前进重质碳酸钙使用功能、前进适用性、拓宽商场和用量所有必要的加工技能之一。重质碳酸钙表面改性的首要发展趋势是。 （1）优化表面改性作用。为了前进出产功率、下降改性本钱，在加工出产中，应依据表面改性机理、基料的性质、加工工艺的技能等要求，有针对性的选取表面改性剂、助改性剂和改性设备。 （2）改性重质碳酸钙尺度纳米化。纳米化的碳酸钙会表现出与普通碳酸钙不同或失常的理化性质，在灭菌消毒、透明性、增耐性和补强性等方面起到特殊作用。 （3）绿色环保化。现在人们总是在倡议走可持续发展之路，因而出产环境友好的改性重质碳酸钙填充料显得非常重要。 （4）为了满意科技的前进对材料提出的更高的要求，碳酸钙的改性会向专用型、功能型及高附加值型转化。

导读 碳酸钙晶须是近年呈现的一种新式针状材料，因其结晶方式为单晶，晶体内部简直无缺点，具有强度高、模量高、耐热与隔热性好等优秀特性，与塑料复合时和基体树脂的相容性好，能够改进制品的加工功能，进步力学功能，以广泛应用于轿车、塑料、电气部件制作、高光洁度结构部件制作等范畴。 因为CaCO3表面CO32-离子有适当大比例可被水解，导致粒子表面因存在很多羟基而变为亲水疏油，在有机介质中难于均匀涣散，与基料之间没有结合力，易形成界面缺点，有必要对CaCO3晶须进行表面改性。经过改性，能够减小CaCO3颗粒间的附聚力，改进在基体中的涣散性及稳定性，下降两相界面张力，调理疏水性，进步与有机基料之间的潮湿性和结合力，进而改进复合材料的功能。 本文选用几种改性剂对碳酸钙晶须进行表面改性，从中挑选改性作用较好的改性剂进行条件实验，别离调查改性剂用量、改性温度、改性时刻、拌和转速、烘干温度等要素对碳酸钙晶须表面改性作用的影响，得出最佳的改性工艺技术。1实验部分 1.1 实验质料文石相碳酸钙晶须，文石相质量分数为87.9%，晶须均匀长度为22.8μm，均匀长径比为14.1。1.2 实验试剂硬脂酸、硬脂酸钠、十八酸锌、十二烷基磺酸钠、十二烷基磺酸钠、钛酸酯NDZ101、钛酸酯NDZ401、铝酸酯、聚酰胺和硅烷KH570，均为分析纯。1.3 实验设备数显悬臂式拌和机，RW20.n型；触摸角测量仪，HARKE-CA型。1.4 改性办法取不同质量分数的碳酸钙晶须料浆300mL，水浴加热拌和，必定温度下逐步参加改性剂的10mL无水乙醇溶液，改性处理必定时刻后趁热过滤，枯燥后即得到改性碳酸钙晶须产品。2样品表征活化指数法经过测定水上的漂浮量，反映矿藏粉体的改性程度。选用触摸角测定仪，测定水滴的触摸角θ，取三次的均匀值为该样品的触摸角。3成果与评论 3.1 改性剂品种对碳酸钙晶须改性作用的影响 实验选用了以下几种改性剂。由表1能够看出，钛酸酯NDZ101、硬脂酸钠、硬脂酸和十八酸锌改性后产品的活化指数最大，其他的改性剂作用显着比较差，乃至不起作用，触摸角的测定成果也阐明晰这一点，有的产品乃至将水珠吸收。在三种改性剂中硬脂酸钠改性产品的触摸角最大，且本钱较低，所以选用硬脂酸钠作为碳酸钙晶须的改性剂。表1 不同改性剂对碳酸钙晶须改性作用的影响3.2 改性剂用量的影响不同的改性剂用量对碳酸钙晶须改性作用的影响如图1所示。图1 改性剂用量与活化指数和触摸角的联系曲线经过图1，本实验终究断定硬脂酸钠改性碳酸钙晶须的最佳改性剂用量为3%。3.3 改性时刻的影响不同的改性时刻对碳酸钙晶须改性作用的影响见图2。图2 改性时刻与活化指数和触摸角的联系曲线由图2可知，改性时刻短，硬脂酸钠不能彻底吸附在碳酸钙晶须表面，改性时刻为20min时，活化指数及触摸角到达最大，阐明改性剂已彻底包覆在碳酸钙晶须的表面。跟着改性时刻的延伸，因为剧烈的拌和，有一部分物理吸附在物料表面的改性剂又发作掉落，所以选定改性时刻为20min。3.4 改性温度的影响不同的改性温度对碳酸钙晶须改性作用的影响见图3。图3 改性温度与活化指数和触摸角的联系曲线在室温20℃下对碳酸钙晶须进行改性时，活化指数、触摸角已达99.4%和125.85℃，跟着改性温度的升高，活化指数和触摸角的数据没有大的改变，但所得改性产品烘干后较为疏松，解聚更为简单，别的考虑到节能等要素，挑选改性温度为80℃。3.5 拌和转速对碳酸钙晶须改性作用的影响拌和转速对碳酸钙晶须改性作用的影响见图5。图4 拌和转速与活化指数和触摸角的联系曲线跟着拌和转速的添加，活化指数和触摸角逐步增大，阐明拌和转速越大，改性剂和碳酸钙晶须的涣散性越好，改性剂分子和碳酸钙晶须触摸的时机越多，改性越均匀，且拌和转速越大，所得产品在烘干后越松懈，解聚越简单。当拌和转速到达1500 r/min时，活化指数到达最大，触摸角也到达147.22°，归纳考虑各要素，挑选最佳拌和转速为1500 r/min。3.6 烘干温度对碳酸钙晶须改性作用的影响烘干温度对碳酸钙晶须改性作用的影响见图6。图5 烘干温度与活化指数和触摸角的联系曲线当烘干温度小于100℃时，跟着烘干温度的添加，活化指数及触摸角都逐步增大；当烘干温度到达100℃时，活化指数到达最大值100%，触摸角到达146.66°，跟着烘干温度持续增大，活化指数和触摸角反而减小，产品的白度逐步下降。当烘干温度到达150℃时，产品乃至变为深黄色，这是因为吸附在碳酸钙晶须表面的改性剂色彩发作了改变形成的。4 定论硬脂酸钠改性碳酸钙晶须的最佳实验条件是：改性剂用量3%，改性温度80℃，改性时刻20 min，拌和转速1500 r/min，烘干温度100℃，烘干时刻3 h。在最佳实验条件下，改性产品的活化指数为100%，触摸角为146.66°。

石灰岩是一种以方解石为主要成分的碳酸盐岩。中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布，全国石灰岩分布面积达43.8万km2(未包括西藏和台湾)。丰富的石灰岩资源给我国的碳酸钙产业发展提供了极大的先天优势，中国四大碳酸钙生产基地初步形成，包括广东连州、安徽池州、浙江衢州、广西贺州;另四川碳酸钙资源也比较丰富。1广东连州 连州市矿产资源丰富，碳酸钙(含晶体状白理岩)、硅灰石(结构针状)矿产资源居广东省绝对优势地位。其中碳酸钙储量达500亿吨，硅灰石8000万吨。较著名生产厂家有连州市炜烨矿产有限公司、连州市鑫华矿业有限责任公司等。 2安徽池州 池州市方解石资源在全国占有重要的地位，白度品位高，保有资源储量5.40亿吨，占全国保有储量的30%，主要矿床集中在青阳县南阳乡、酉华乡，贵池区、东至县也有小型方解石矿产资源分布。池州石灰岩资源保有资源储量19.68亿吨，潜在资源量335亿吨，大中型矿床(区)6个，主要集中于贵池区和东至县的沿江区域。冶金用白云岩保有资源储量12.48亿吨，潜在资源量100亿吨，矿床(区)22个。 3浙江衢州 浙江省衢江区石灰石、方解石资源丰富，已探明储量达60亿吨，占浙江省的三分之一，且品位高，杂质少，具有发展碳酸钙生产的资源优势。该区碳酸钙生产企业相对比较集中，全区已有钙品生产企业203家，2005年实现产值4.1亿元，初步形成了以上方镇为中心的碳酸钙生产基地。 4广西贺州 贺州及周边地区有储量巨大、碳酸钙含量高、杂质少的碳酸岩资源，也有储量可观，品质优良的软质高岭土资源可供开发超细粉体工业应用，还有品种和数量不少的其它非金属矿储量，如滑石、莹石、石英石、钾长石、方解石、重晶石、硅灰石、膨润土等等。代表厂家有贺州市耀德粉体有限公司、广西贺州市科隆粉体有限公司、广西贺州市平桂管理区黄田恒信粉体厂等。 5四川 重钙主要分布在雅安市宝兴县、石棉县、阿坝州的汶川县、绵阳地区江油市，轻钙主要分布在成都都江堰、德阳地区绵竹市。代表厂家有四川贡嘎雪新材料股份有限公司等等。 宝兴重钙： 宝兴发展重钙相对较早，从80年代末发展至今，已形成年产40-50万吨重钙规模。 汶川、江油重钙： 汶川县、江油市重钙资源也较为丰富，但品位低，主要用于做腻子(涂料底层)填料，年产量30万吨左右，得益于离成都及周边地区近，不到150公里，路面好。 都江堰、绵竹轻钙： 都江堰、绵竹发展轻钙已有一定历史，品质较好，年产量约20万吨，在PVC、PE、电缆、橡胶行业占有绝对优势。

渣是制取聚氯乙烯(PVC)、气体时发生的工业废渣。渣中首要的物质为氢氧化钙，还含有少数的无机杂质，比方MgO、FeO和SiO2等，因为渣内含有少数的C、S、P等杂质使其呈现灰白色，并伴有浓郁的冲鼻滋味。渣中的颗粒十分的细小，粒径大约在10-15μm;渣的pH值大约能够到达12.5左右，呈现比较强的碱性。因而以渣为质料出产高需求量的超细活性碳酸钙，无疑是处理渣最好的途径。 1、渣的预处理 渣浆的预处理方法直接影响到CaCO3产品质量的好坏和渣的运用率。一般渣的预处理方法包含两种，105℃下枯燥和530℃下锻烧。挑选105℃下枯燥一方面能够除掉渣内的水分，另一方面能够使渣内的有机物和挥发性杂质分化，然后能够减小碳酸钙制品中杂质的含量。530℃下锻烧一方面是使渣内的氢氧化钙分化成氧化钙，另一方面使渣内的金属化合物转换成难溶物质。 试验标明，渣经105℃枯燥的作用最好。在这种预处理方法下所得Ca(OH)2回收率和碳酸钙白度最高。 2、渣的浸出 许多金属氢氧化物是不溶性阳离子物质，只需操控必定的碱性条件，可使系统中的金属阳离子有挑选性的沉积。依据溶度积原理，在浸取的进程中，pH操控在必定规模以内，就能够使Mg2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子先构成氢氧化物沉积，而Ca2+达不到Ca(OH)2的溶度积仍留在溶液中，过滤掉沉积即可得到不含镁、铁、锰杂质的精制Ca2+溶液。 (1)浸出 高传相等选用对渣进行杂质处理后得到球形超细CaCO3，所得碳酸钙纯度大于98%，白度大于97，均匀晶粒尺度为45nm，电镜均匀粒径约为80nm，比表面积约为32m2/g。乔叶刚等选用必定浓度的溶解渣，过滤除掉不溶性杂质，使CaCl2溶液得到净化。 (2)氯化铵浸出 卢忠远等将渣参加质量分数为J%、过量30%的NH4Cl的溶液中反响，CaCO3的回收率最高达99%，所组成的碳酸钙为针状文石型碳酸钙。 (3)甘酸浸出 袁可等选用甘酸水溶液将渣中的有用钙转变为可溶性的甘酸钙，经过碳化，组成出球形碳酸钙。其工艺与氯化钱工艺十分类似，但在氯化铵系统中，所制备的碳酸钙描摹为立方形，而在甘酸系统中，碳酸钙的描摹则为球形。两者描摹彻底不同，这或许是因为甘酸对碳酸钙的描摹有抑制作用。 3、碳酸钙的制备 (1)CO2碳化 吴琦文等以渣为质料，CO2为碳源，制备纳米碳酸钙。在其制备进程中，研讨质料的浓度、CO2气体的浓度、CO2气体的流速、反响温度、拌和速率以及添加剂的用量对碳酸钙产品粒径和晶型的影响，结果标明：质料的浓度、CO2浓度和流速对碳酸钙均匀粒径有稍微的影响，在必定的条件下可制备颗粒粒径为50nm、均匀晶粒尺度约30nm的方解石型纳米碳酸钙颗粒。 Jun-HwanBang等运用CO2微气泡发生器组成得到小尺度、高比表面积的碳酸钙，并研讨了Ca(OH)2浓度、电解质的量、CO2流量和注入方法对碳酸钙的尺度、比表面积的影响。结果标明：CO2流量的添加会减小碳酸钙粒子的尺度，或许的原因是CO2流量的添加使得剪切速率变大而且添加了CO2的涣散;运用MBG(微气泡发生器)注入CO2要比惯例的泡沫发生器制得的碳酸钙粒子更小。 (2)碳酸钠碳化 YuDong等运用微乳液作为组成途径，以碳酸钠为碳源，可控的得到不同描摹的碳酸钙。经过操控这些参数：表面活性剂的品种、陈化时刻以及W0(水与表面活性剂的摩尔比)得到了许多新颖的描摹，纳米棒、六角圆片以及类镜头像结构。碳酸钠和氯化钙量的添加会使得碳酸钙粒子形状不规则，到达必定量后不会构成微乳液。 Fang-zhiHuang等以碳酸钠为碳源，经过参加可溶性添加物的正向微乳液得到不同描摹的碳酸钙粒子。当在甘酸润饰的正向微乳液下，碳酸钙生成中空的微球粒子，然而在Mg2+润饰的正向微乳液下，得到了许多新颖的分层霞石碳酸钙晶体，比方轴型霞石碳酸钙、圆片霞石碳酸钙等等。这些不同晶相的特殊描摹碳酸钙或许是因为碳酸钙的前体(球形的或许片状的纳米粒子)在两层的模版下，自发拼装构成的，意味着咱们能够在两层模版下，经过仿生组成手法，组成得到具有特殊描摹和结构的无机或许有机一无机杂化材料。 (3)碳酸铵碳化 张宏等选用以下试验工艺条件：浸取液Ca2+浓度为0.85mol/L，(NH4)2CO3：CaCl2=0.95:1(物质的量比)，反响温度位15℃，组成得到碳酸钙的晶形为立方体，均匀粒径为50nm。试验进程发现，Ca2+浓度在1mol/L以下，跟着浓度的添加粒径线性下降，1mol/L以上则改变不明显;而且，Ca2+浓度在1mol/L以上，对渣中杂质的去除是十分晦气的。 闻琨等以渣为质料、氯化铵溶液为浸取剂、碳酸铵为碳化剂、柠檬酸为晶行操控剂，选用液相法制备了高纯度的纳米级碳酸钙。调查了钙浓度、柠檬酸的用量、碳化温度三种要素对碳酸钙晶型和粒径的影响，结果标明：钙浓度为0.6mol/L、柠檬酸与碳酸钙质量比为0.03、碳化温度为12℃为最佳工艺，所得碳酸钙粒径为40-60nm，为纯洁的方解石晶型。 4、渣碳酸钙在塑猜中的使用 聚  董卫龙等以渣为质料，或氯化铵为浸取剂提取渣内的Ca2+离子，并别离选用液相法和微乳法制备碳酸钙。选用微乳液法得到的超细活性碳酸钙与浙江菱化活性钙、纳米钙三种碳酸钙填充PP，力学功能结果标明：跟着碳酸钙含量的添加，力学功能都呈现了明显地下降，可是渣制备的碳酸钙填充PP的力学功能一直比浙江菱化活性钙、纳米钙填充PP的要高;流变功能显现渣制备的碳酸钙和浙江菱化活性钙填充PP后的熔体粘度整体比浙江菱化纳米钙填充PP的小。

碳酸钙类从矿藏成分上，称号有方解石、大方解、小方解、粗晶、原包石、冰洲石、大理石、大理岩、汉白玉、石灰石、石灰岩、灰岩、石钟乳、石笋、石柱、石幔、石灰华、白垩、文石、霰石、等;从沉降体积上有重质碳酸钙(GroundCalcium Carbonate简称GCC)、重钙、轻质碳酸钙( Precipitated CalciumCarbonate，简称PCC)、堆积碳酸钙;从有无改性上有普通碳酸钙和活性、活化或改性碳酸钙，从细度上一般有几目到100几十目白砂或雪花白砂，有150目、200目、325目、400目、600目、800目、1000目、1250目、1500目、2000目、3000目、5000目等碳酸，有超细、超微细、纳米碳酸钙等，商场俗称有单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉等，因而，不同的分类称号不同，十分杂乱，十分有必要厘清这些称号的来历，一致命名，便当一致称号并运用，处理多个称号带来的紊乱不方便。 一、碳酸钙结构分类及称号 碳酸钙结构有方解石和文石(霰石)两种结构，方解石矿藏结构类似于NaCl晶体结构，[CO3]2-离子成立方最密堆积，Ca2+离子填充[CO3]2-离子之间八面体空地，每个Ca2+离子周围都被六个[CO3]2-离子围住，配位数为6。文石与方解石晶体结构不同，结构中Ca2+离子和[CO3]2-离子按六方最严密堆积的重复规则摆放，每个Ca2+离子周围尽管围绕着6个[CO3]2-离子，但与其触摸的O2-离子不是6个，而是9个，Ca2+离子的配位数为9，每个O与3个Ca、1个C联合。 二、碳酸钙成因分类及称号 1.堆积和生物型 湖泊或海水中的CaCO3到达过饱和时，可堆积构成很多的方解石或文石，假如方解石或文石没有结晶，呈隐晶质，则为石灰岩，假如结晶，则为方解石或文石();在某些矿泉里，方解石和文石堆积构成石灰华;别的，多胚孔的生物体死掉今后，它们极端细小的身躯沉到海底，积累成了厚厚的一层贝壳，这层东西逐步粘结在一起而且压缩成一种松软的石灰岩，为白垩土。 2.热液型 中低温热液矿床中，方解石结晶构成杰出晶形，呈脉状或见于空泛中，构成各种金属矿床的脉石矿藏，有时在热液和应力效果下，充填在喷出岩的气孔或裂隙中，透明度十分好，构成冰洲石。 3.热液蜕变型 石灰岩经热液蜕变再结晶可构成粗粒大理岩，纯白的大理岩又称汉白玉。 4.风化堆积型 石灰岩、大理岩在风化进程中被地下水溶解，构成重碳酸钙Ca(HCO3)2进入溶液，当压力减小或蒸腾时，很多的CO2溢出，碳酸钙再次堆积下来，构成石钟乳、石笋、石柱、石幔等。 三、碳酸钙沉降体积分类及称号 碳酸钙从沉降体积上有重质碳酸钙、轻质碳酸钙和堆积碳酸钙，重质碳酸钙就是方解石经机械物理破碎而成的各种粒度和细度的产品，其比重与方解石相同或十分挨近;轻质碳酸钙和堆积碳酸钙是用化学加工办法制得，将石灰石、方解石等质料段烧生成生石灰(主要成分为CaO)和CO2，搜集起来CO2，然后CaO加水生成石灰乳(主要成分为Ca(HO)2)，然后再对石灰乳通入CO2生成碳酸钙堆积，终究经脱水、枯燥和破坏而制得，或许先用碳酸钠和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙堆积，然后经脱水、枯燥和破坏而制得。由于轻质碳酸钙或堆积碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械物理办法出产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因而被称为轻质碳酸钙。 四、碳酸钙改性分类及称号 表面处理是在基体材料表面上人工构成一层与基体的机械、物理和化学功用不同的表层的工艺办法，表面处理的意图是满意产品的相容性、耐蚀性、耐磨性、装修或其他特种功用要求。碳酸钙从有无表面处理上，分普通碳酸钙和改性、活性或活化碳酸钙，普通碳酸钙就是没有进行表面处理、坚持原始物理机械加工或化学加工办法而成的碳酸钙;改性、活性或活化碳酸钙是指将重质碳酸钙或轻质碳酸钙运用硬脂酸、硅烷偶联剂等偶联剂进行表面活化处理制得，不光疏水化而且活性，与树脂相容性更好。 五、碳酸钙细度分类及称号 从细度上，碳酸钙一般有几目到一百几十目白砂或雪花白砂，有150目、200目、325目、400目、600目、800目、1000目、1250目、1500目、2000目、3000目、5000目等碳酸，有超细、超微细、纳米碳酸钙等。目数现在有美国、德国和日本标准，我国没有国家标准，每个厂商运用的标准不同，而且由于筛网公司每个批次做的筛网网丝粗细纷歧，相同目数的筛网实践目数也纷歧样，因而，细度用目数来衡量十分紊乱，只能是细度能运用是终究的查验衡量标准。为一致和便当，从几目—325目，主张运用美国筛网目数和微米数标准，而且运用同一个筛网供应商同一批次出产的网筛，真实一致不到同一个筛网供应商同一批次出产的网筛，就用同一供应商网筛，但要用同一个样品进行校对调整;从400目—5000目，主张运用美国筛网目数和微米数标准，而且运用同一供应商出产的激光粒度分析仪进行分析测验，同一测验仪器和标准，才干终究一致查验和运用成果。超细碳酸钙、纳米级碳酸钙依据GB/T19590—2004规则, 用电镜均匀粒径测定。 我国无机盐工业协会专家委员会专家胡庆福等2008年在归纳现在国内外有关标准及国内出产厂商的一些习气称号，提出碳酸钙分类及命名的标准，值得参照。轻质碳酸钙分为轻质碳酸钙(>2.0μm)、超细碳酸钙(0.1～2.0μm)、纳米级碳酸钙(≤0.1μm)等3个等级,每个等级中分为活性与普通产品、各种专用产品等;重质碳酸钙分为重质碳酸钙(>10μm)、微细重质碳酸钙(2.0～10μm)、超细重质碳酸钙(0.1～2.0μm)等3个等级,每个等级中分为活性与普通产品、各种专用产品等，各类各种碳酸钙产品物理及化学目标别离契合国家、职业或厂商标准要求。六、碳酸钙商场分类及称号 依照商场俗称，碳酸钙由于破坏的细度不同又分为单飞粉、双飞粉、三飞粉和四飞粉，其间单飞粉95%通过200目，双飞粉99%通过325目，三飞粉99.9%通过325目，四飞粉99.95%通过400目。这是以往的分类和俗称，现在碳酸体细度用微米数、通过率和目数精确科学表达的状况下，主张抛弃单飞粉、双飞粉、三飞粉和四飞粉的命名方法。 七、碳酸钙主张分类及称号 归纳碳酸钙的结构、矿藏成分、化学成分、运用领域等分类及称号状况，矿材网主张碳酸钙分类和称号如下： 1.职业分类及称号 对地质专业人员，依然保存方解石、冰洲石、文石、、石灰石、石灰华、石钟乳、石笋、石柱、石幔、大理岩、白垩等专业称号;非地质类人员，矿山和粉体职业应总称原矿为碳酸钙，水泥和建筑职业总称原矿为石灰石，建材石材职业总称原矿为大理石或大理岩，部分纯白色大理石为汉白玉，旅行职业总称石灰岩溶地貌为石钟乳、石笋、石柱、石幔等。 2.加工方法分类及称号 机械物理加工的碳酸钙为重质碳酸钙，化学加工的为轻质碳酸钙(含堆积碳酸钙)，重质碳酸钙和轻质碳酸钙(含堆积碳酸钙)可别离简称为重钙和轻钙。 3.表面处理分类及称号 未作表面处理的为普通碳酸钙，通过表面处理的称之为活性、改性、活化碳酸钙，活性、改性、活化应总称为改性比较好。 4.细度分类及称号 砂总称为多少目碳酸钙砂，由于砂是介于某两个目数之间的砂，必定要有筛分粒级级配数据，才干知道这个砂究竟粒度怎么，才干更好运用，到达运用的最佳强度，因而砂有必要要有多少目和粒级级配数据才完好; 粉总称为多少通过率、多少微米、多少意图碳酸钙，如97%通过率、19微米800目碳酸钙，这才是精确的称号，现在商场上迷糊的目数+碳酸钙命名是既不精确也不严厉的，如800目碳酸钙，究竟是多少微米，是多少通过率?如90%通过率、19微米800目碳酸钙相当于700目左右，而100%通过率、19微米800目碳酸钙相当于900目，因而有必要通过率、微米和目一起呈现，才干精确断定粉体的真实细度，主张废弃单飞粉、双飞粉、三飞粉和四飞粉称号。 关于超细和纳米碳酸钙，轻质碳酸钙分为轻质碳酸钙(>2.0μm)、超细碳酸钙(0.1～2.0μm)、纳米级碳酸钙(≤0.1μm)等3个等级,每个等级中分为活性与普通产品、各种专用产品等;重质碳酸钙分为重质碳酸钙(>10 μm)、微细重质碳酸钙(2.0～10μm)、超细重质碳酸钙(0.1～2.0μm)等3个等级。

众所知周，碳酸钙自身作为体质填料，广泛使用于各类涂猜中。它能够改动涂料的流变性、涂层的耐性、耐水性、耐候性，下降涂层的加工本钱。与传统的重钙或轻钙比较，尽管纳米碳酸钙的本钱大幅度上升，但较其他普通颜填料比较仍处于较低的价位，尤其是碳酸钙纳米化后，其在涂层补强性、透明性、触变性、流平性等方面所带来的改动，更是涂料出产厂商所重视的热门。 建筑涂料 因为存在“蓝移”现象，在乳胶漆中能够屏蔽紫外光，起到隔热的效果，涂层的耐老化功能得到了进步。将纳米碳酸钙使用到外墙涂猜中，涂层展示激烈的“疏水性”，涂层的抗裂强度、耐污染性均得到增强。 一般涂料配方中均含有必定量的刚性颗粒，有的配方中含量还相当大，这些刚性粒子的存在会导致涂膜中应力过于会集，使树脂发生裂纹，纳米碳酸钙的引进，使之与树脂间发生更多的触摸几率，发生更多的微裂纹并引起弹性形变，将更多的冲击能量转化为热能吸收掉，然后进步耐性。经过在传统的乳胶漆中添加颜填料量2 % ～ 5%的经特殊聚合物表面处理的纳米碳酸钙，发现不只涂料的流变性、开罐效果得到改善，更为惊奇的是耐水性、耐洗刷性、硬度均得到大幅度的进步，且耐洗刷性的添加出现的是几何级数的添加。经过电镜、红外、热分析等分析手法对涂层表面结构进行调查，发现涂层中并没有新的化学键发生，而涂层中聚合物的结晶性、涂膜的细密性都得到显着改善。现在日本的白石、意大利西姆等公司出产的纳米碳酸钙均首要用于改性水性乳胶涂料的功能。 聚酯涂料 贾志濂以脂肪酸盐 sA - 3 与聚合物 R — s 改性的纳米 CaCO3涣散参加聚酯一聚酯清漆中，跟着参加量的改动，涂料的触变性添加明显，而以脂肪酸盐 sA - 3 与聚合物 R — s 改性的纳米 CaCO3对涂料的机械功能、流平性、光泽等方面的影响均较未改 性的纳米 CaCO3 具有优势。 邹德荣使用端羟基聚丁二烯 (HTPB) 、多异酸酯、纳米 CaCO3等质料，选用热聚合包覆工艺，制成端基为— NCO的弹性预聚物浆料，在必定的规模内，跟着纳米碳酸钙在配方中份额的添加，黏度逐步进步，固化后涂膜拉伸强度与开裂伸长率均有所进步，涂料与金属之间的粘结强度 (抗拉强度与抗剪强度 )亦有所改善，而加量过大，功能反而呈下降趋势。作者以为这是纳米粒子自身功能的局限性所造成的，它只能对自身具有必定耐性的基体才有增韧效果。 其他涂料 上海雪美精密化工厂使用出产的 xm302 型纳米碳酸钙使用于上海大众轿车 PVC 车底防石击涂料，该涂料具有如下功能：展宽玻璃化改变区规模，出现较高阻尼值，杰出的触变性，较抱负的抗张强度、开裂伸长率以及屈服应力。 肖仙英等在使用恩平广平化工出产的纳米碳酸钙制造的造纸涂猜中发现，参加少数的纳米碳酸钙(颜填料总量的5%)，可有效地进步涂料黏度，但跟着纳米碳酸钙用量的添加( 颜填料的 10 % ) ，黏度反而下降。 IGT抗张毛拉强度值亦是随纳米碳酸钙用量的添加，出现先上升后下降的趋势，别的，纳米碳酸钙对纸张的油墨吸湿性、涂层的强度与滑润度等均有改善。 尽管纳米碳酸钙在近年内已完成了产业化，但纳米碳酸钙的使用尚首要会集在PVC、PP/PE等塑猜中，而在涂猜中的使用研究仍是很不老练，更谈不上大面积推行了。要处理纳米碳酸钙在涂猜中的使用技术问题，有必要要强化纳米碳酸钙表面处理剂的挑选及处理工艺，强化纳米CaCO3在涂猜中的使用基础研究。

碳酸钙是一种无机化合物，是石灰岩石(简称石灰石)和方解石的主要成分。白色晶体或粉末，无味，露置空气中无反响，不溶于醇。依据碳酸钙出产方法的不同，能够将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。 在涂猜中，碳酸钙可作为白色颜料，起一种骨架效果，碳酸钙在涂料工业中可作为体质颜料。因为碳酸钙色彩是白色，在涂猜中相对胶乳，溶剂报价都廉价，并且颗粒细，能在涂猜中均匀涣散，所以是很多运用的体质颜料。因为环保认识的进步，在建筑方面涂料已很多用水性涂料，因为碳酸钙是白色且亲水，报价廉价，所以取得广泛应用。碳酸钙的填入能够增强底漆对底层表面的堆积性和渗透性。 在涂猜中腻子是用来填平基面，是全体涂料的中间层，不论什么腻子都需求加很多填料，腻子中填料的主体就是重质碳酸钙，再少数加一些锌白以添加粘性避免漆层松懈，一起恰当地参加沉积碳酸钙以便干后打磨。 在厚漆中，碳酸钙能够使涂料增稠、加厚，起一种填充和补平效果。所以在厚漆中一般添加剧质碳酸钙和轻质碳酸钙，添加剧质碳酸钙可达24.6%～78.5%。 在面漆中，即罩面漆中，半光和无光漆则要选用添加体质颜料来减少光泽的方法，碳酸钙就是抱负的消光填料。 碳酸钙在多彩涂猜中可作为其间一种添加剂发挥其效果，到达既下降材料本钱，又能进步装修效果的意图。在多彩涂猜中可用轻质碳酸钙，即沉积碳酸钙，其吸油量为80%左右，粒度15微米左右，比重2.7左右，折光率为1.60左右。也可用重质碳酸钙(方解石粉)即天然产大理石等研磨而成。 在金属防锈涂猜中，碳酸钙是体质颜料，还有一点防锈效果，在金属防锈涂猜中碳酸钙的恰当用量为30%。

因为纳米碳酸钙的晶型可控、半补强和补强效果等优异的纳米材料的特性，是现在重钙不具备的，因而，尽管其报价远高于重钙，出产技能也杂乱的多，可是用作许多中高档产品的功用性填料方面是重钙所无法代替的，也是超细轻钙的研制技能方兴未已的本源地点。 1 什么是碳酸钙 碳酸钙在自然界中随处可见如以上所列钟乳石、石灰石、大理石、汉白玉、冰洲石、珍珠、贝壳、蛋壳等的首要成分都是碳酸钙。 碳酸钙是一种化学性质较为安稳的微碱性物质。在石灰岩里边，含有二氧化碳的水，进入石灰岩缝隙中，会溶解其间的碳酸钙。因而构成了钟乳石。 碳酸钙遇酸会分化，因而碳酸体在运送中应该要避免雨淋、受潮，不得与酸混运;储存于枯燥、阴凉通风的仓库内。 2 碳酸钙的分类 按制备办法不同可分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙。 碳化法制得的碳酸钙称为轻质碳酸钙(简称轻钙，LCC)或沉积碳酸钙(简称PCC)。 轻钙的粉体特色是： (1) 粒度小，一般均匀粒径在数微米以下; (2) 粒度散布窄，可视为单涣散粉体; (3) 粒子晶型多样化，运用于不同职业需求不同的晶型。 普通轻钙粒径为1～10 μm，比表面积为5 m2/g左右，一般以为只要填充功用;微细碳酸钙的粒径为0.1～1μm，比表面积为10～20m2/g左右，具有半补强效能;超细活性碳酸钙粒径为0.01～0.1μm，比表面积为20～80 m2/g左右，具有较高的补强效能。 天然矿藏直接经由机械破坏(研磨法)所得产品，因其比重大于轻钙，故名重质碳酸钙(简称重钙，GCC )。 重钙的粉体特色是： (1)粒子形状不规则; (2)粒度散布比较宽，是多涣散体; (3)粒度比轻钙要粗，同样是超细钙，超细重钙的粒度比超细轻钙的粒度等级要相差一级，即超细重钙的粒度只相当于微细轻钙的粒度。此外，重钙还具有报价低廉、简单制取、工厂出资仅为轻钙的1/4～1/3等特色。 活性钙、胶质碳酸钙有什么不同? 活性钙：又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙。用碳酸钙的亲水性和疏水性来判别是否活化。 活性碳酸钙的特色：粒径小、吸油值低、涣散性好、能补强等。 3 什么是纳米碳酸钙 国内碳酸钙职业是以均匀粒径为根底把轻质碳酸钙产品划分为以下五个粒度等级： 微粒碳酸钙，粒径 > 5000 nm; 微粉碳酸钙，粒径规模为1000～5000 nm; 微细碳酸钙，粒径规模为100～1000 nm; 超细碳酸钙，粒径规模为20～100 nm; 超微细碳酸钙，粒径超细碳酸钙和超微细碳酸钙(合称纳米碳酸钙)的粒径在1～100 nm规模内。纳米碳酸钙(又称超细碳酸钙)粉体的特色是： (1) 粒子细：均匀粒径为10～100 nm; (2) 比表面积大：比普通轻质碳酸钙大近8倍; (3) 表面通过活化处理，活化率较高，具有不同的功用和用处; (4) 白度较高，合适作淡色制品，pH值呈弱碱性; (5) 晶型多样化，运用于不同职业需求不同的晶型。 因为纳米碳酸钙的晶型可控、半补强和补强效果等优异的纳米材料的特性，是现在重钙不具备的，因而，尽管其报价远高于重钙，出产技能也杂乱的多，可是用作许多中高档产品的功用性填料方面是重钙所无法代替的，也是超细轻钙的研制技能方兴未已的本源地点。 4 纳米碳酸钙是怎样出产出来的 出产流程如下(1) 煅烧 石灰石通过预处理，同煤按必定份额混合均匀后经混料竖窑(如左图)煅烧，发生氧化钙(石灰)、二氧化碳。 (2) 消化 煅烧得到的石灰除渣后送消化池(如右图)与水进行消化反响生成石灰乳。 (3) 碳化 石灰乳经除渣精制后的精浆液，依据碳化要求操控到必定温度、必定浓度送往碳化反响设备(碳化塔)与窑气进行碳化反响。 (4) 改性 纳米碳酸钙属无机材料，与高聚物相容性差，有必要对碳酸钙进行表面改性，改性剂有脂肪酸、树脂酸、偶联剂等类型。 (5) 压滤 改性结束的纳米碳酸钙为浆料，为了取得纳米碳酸钙产品，需用压滤机对其进行压滤进行脱水。 (6) 枯燥分级包装 压滤后的纳米碳酸钙依然含有很多水分，为了便于包装、运送、储藏和运用，需进行枯燥、分级和包装。 5 纳米碳酸钙产品的首要技能目标 碳酸钙的主含量 碳酸钙的主含量多少：普通轻钙>活性轻钙>专用纳米钙。纳米碳酸钙的主含量要求较低，而有害杂质含量要求微量。 晶型 晶型与粒径有联络，一般粒径大于200 nm时，晶型多为不对称形，如纺锤形、棒状等;当粒径在50～120nm之间时，一般为对称形，如立方体、球形等;当粒径小于30 nm时，多为立方体和颗粒状，且晶体简单连接成链状。沉降体积 沉降体积是单位质量的产品碳酸钙在100 m1水中震动并静置3h后所具有的体积(ml)。沉降体积越大，阐明产品粒度越小、比重越轻、产品层次越高。 吸油值 关于活性钙来说，随碳酸钙表面吸附的活性含量的添加，吸油值呈下降趋势。 活化与否 普通碳酸钙未经活化处理，呈亲水性，与水可以按不同份额混合，经拌和之后，静置几小时皆沉积在水中;经活化处理后的碳酸钙一般呈疏水性，一再拌和之后，碳酸钙一直漂浮在水面上。 比表面积判别是否微细 碳酸钙的均匀粒径与其比表面积有着内涵的联络，可以通过其比表面积的巨细来较精确地判别均匀粒径的巨细。 以下是经验值： 普通重质碳酸钙比表面积为1 m2/g左右。 重质微细碳酸钙比表面积为1.45～2.1 m2/g。 普通轻质碳酸钙比表面积为5 m2/g左右。 轻质微细碳酸钙比表面积为27～87 m2/g左右。 轻质超细碳酸钙比表面积为60～100 m2/g。 碳酸钙产品的体系命名办法 为了便于碳酸钙产品的开发、推行、运用和差异，碳酸钙职业制定了如下体系命名办法。命名由三项组成，第一项为汉语拼音字母;第二项由阿拉伯数字组成;第三项为拼音字母。 其含义为:第一项表明加工办法，用Z, Q表明。其间， Z——表明非化学办法加工的重质碳酸钙。 Q——表明化学办法加工过的轻质碳酸钙。 第二项表明产品的均匀粒径规模。其间: 1：d> 5μm 2：lμm 3：0.1μm 4：0.02μm5：d 第三项表明产品改性处理与否。其间： B—表明未经改性; G—表明经表面活性剂处理。6 纳米碳酸钙(NPCC)与其它碳酸钙的比较7 纳米碳酸钙的运用 纳米碳酸钙作为一种无机化工产品，经表面改性处理而成为一种功用性的填充材料，广泛运用于塑料、橡胶、油墨、涂料、造纸、胶粘剂、密封胶等工业，还运用于食物、医药、饲料、建材、化纤等职业。 (1)在橡胶中的运用碳酸钙是橡胶工业中运用最早，用量最大的填料，碳酸钙首要运用于轮胎、胶鞋、电线电缆，橡胶密封制品等，它不只可以添加产品体积，节省高价的天然橡胶和下降本钱，还可以改善橡胶的功用。纳米碳酸钙在橡胶工业中多用于内胎和外胎特殊部位，胶带、胶管、胶布等橡胶制品。添加了纳米碳酸钙的橡胶制品其硫化胶拉长率、抗撕裂功用、紧缩变形和耐屈绕功用，都显着好于添加一般碳酸钙的产品。在橡胶制品中添加立方体纳米碳酸钙可以使制品具有补强性，因为在橡胶制品中具有杰出的涣散性，可制得通明和半通明的橡胶制品。 纳米碳酸钙运用于橡胶中的几个技能要素 晶型：不同晶型中立方体部分呈链锁状的晶型合适用于橡胶。 粒径：以80～120 nm为宜，粒径太小。 水分：为了利于进步硫化速度，一般要求小于0.5%。 吸油值：橡胶用纳米碳酸钙的吸油值越大，对橡胶的浸润性和补强性越好。 pH值：橡胶运用中的pH首要是影响其硫化速度，一般纳米碳酸钙的pH值在9～10.5之间。 表面改性：挑选合适的涣散剂和改性剂(脂肪酸或偶联剂)等。 (2) 在塑猜中的运用 对塑料说来，普通碳酸钙只能起到填充剂的效果，只要改性纳米碳酸钙填充在塑料制品中才干有除填充之外的活性剂和补强剂的效果。改性纳米碳酸钙可以添加产品体积、下降本钱、进步硬度和耐热性以及刚度、改善加工功用、进步擦伤性和滑润度，还可以进步薄膜的通明性、耐性、开口性、抗老化功用等，对冲击强度有增韧效果，也对共混中的黏盛行具有效果。纳米碳酸钙还可以进步塑料制品的曲折强度、拉伸强度、热变形温度和尺度安稳性。 纳米碳酸钙已广泛运用于通用塑猜中，如聚氯乙烯(PolyVinylChloride)，简称PVC，聚(Polypropylene)，简称PP，聚乙烯(Polystyrene)，简称PS;在工程塑猜中也有部分运用，如聚酰胺(Polyamide)，简称PA，腈-丁二烯-乙烯简称ABS。 纳米碳酸钙运用于塑猜中的几个技能要素 晶型：以立方体和球形的晶型为宜。 粒径：以80～120 nm为宜。 水分：一般要求小于0.5%。 吸油值：此值以低为宜，一般在25～60 m2/g之间。 pH值：此值尽可能低一些。 涣散性：用于塑料的纳米碳酸钙需求在塑料体系中具有杰出涣散性，避免颗粒的二次凝集。 重金属的含量：此含量越低越好。 不溶物：首要是指纳米碳酸钙中的黑点和黄点等杂质，有必要严格操控。 (3)纳米碳酸钙在涂猜中的运用 纳米碳酸钙在涂猜中不只作为优质增白的颜料，下降本钱，进步涂料的光泽度，枯燥性和掩盖力，还有通明性、安稳性、补强效果、快干等特色。在汽车涂料、粉末涂料、建筑涂猜中，可以部分或悉数代替钛，完全可以到达相同的效果。粒径小于80nm的纳米碳酸钙具有杰出的触变性，可运用于汽车底盘防石击涂料和面漆。纳米碳酸钙运用于涂猜中的几个技能要素 杰出的剪切稀化效应：该效应可以确保施工喷涂中下降黏度，具有杰出的活动性不把喷口阻塞。 杰出的触变功用：粒径以30～80 nm为宜。 (4) 纳米碳酸钙在油墨中的运用 印刷油墨商场要求高功用的纳米碳酸钙。纳米碳酸钙用于油墨产品中表现出优异的涣散性、通明性、极好的光泽和优异的油墨吸收性以及枯燥性。用于油墨的纳米碳酸钙有必要通过活性处理，晶型以立方体和球形为主。纳米碳酸钙运用于油墨中的几个技能要素 晶型：立方体纳米碳酸钙具有活动性好和吸油值低以及涣散性好等长处，很合适用于油墨中的填料。 通明度：它与粒径和晶型以及涣散性有关。 细度：它是反映纳米碳酸钙及其它颜料的研墨程度和涣散情况的目标。碳酸钙应尽可能让不溶物越低越好，这样能使涣散性好。 黏度：它与纳米碳酸钙的用量和涣散性以及粒径有关。 活动度：油墨的活动度是黏度的倒数，表明油墨的稀稠程度。 光泽度：它是大多数油墨的一项首要的特性目标。 白度：白度一般大于80%，假如太高将影响其它颜料的遮盖力。 水分：油墨对水分的要求不高，小于3%即可。 (5) 纳米碳酸钙在胶黏剂中的运用 胶黏剂(adhesive) ：又称粘合剂、粘接剂，简称胶。它是一种可以把两种同类或不同类材料严密地结合在一起的物质。 纳米碳酸钙运用于胶黏剂中的几个技能要素 晶型：立方体、菱形六面体、立方体部分呈链锁状的晶型比较合适用于胶黏剂。 16 粒径：以60～100 nm为宜。 水分：纳米碳酸钙的水分含量低为宜，一般小于0.5%。 pH值：此值偏低为宜。 吸油值：它是影响碳酸钙在胶中浸润性的要素。 比表面积：纳米碳酸钙的比表面积在20～25m2/g为宜。 表面改性：纳米碳酸钙表面改性效果的好坏将影响其颗粒对胶体的掺合效果，影响胶体的触变性。 (6) 纳米碳酸钙在造纸中的运用 在造纸填料方面，纳米碳酸钙现在首要用于特殊纸制品，如尿不湿、卫生巾等。其高避光性、高亮度，可进步纸品的白度和避光性;其高胀大性，能使造纸厂运用更多的填料而少用纸浆，大幅度下降原材料本钱;纳米碳酸钙粒度细微、均匀、对纸机的磨损小，并使出产的纸制品愈加均匀、平坦;其高吸油值，能进步彩色纸的颜料结实性，还赋予纸张杰出的折曲性、柔软性，以及对油墨和水杰出的吸收性。 (7) 纳米碳酸钙在化装品中的运用 碳酸钙在化装品中的运用在很早以前就有人运用，如用珍珠粉进行化装或用温泉的碳酸钙泥浆进行化装等。工业界在精研天然碳酸泉的根底上，仿照天然碳酸温泉效果和有利化学成分，辅之具有美白和保湿成效成分，现已制备出人工碳酸泉制剂。 (8) 在其他方面的运用 食物 食物专用纳米碳酸钙以其纯度高、涣散性好、抗沉降功用优越、溶解性好、简单吸收、口感好、超低杂质含量等特性广泛运用于食物范畴;作碱性剂、养分弥补剂、面团调节剂、固化剂、酵母养料、抗结块剂、疏松剂、胶姆糖助剂、改性剂，特别适应于钙养分强化保健食物、钙片、胶囊、面制品、谷物早餐、饼干、乳制品、豆粉、软饮料、藕粉等。 医药 纳米碳酸钙在药品中有着极其重要的用处。普通碳酸钙因为粒径大，不易被人体吸收，所以补钙药品大多是选用有机钙，有利于人体吸收，补钙效果好，但本钱较高，报价昂贵。纳米碳酸钙的粒径比普通碳酸钙小得多，以无机钙的方式人体极易吸收,本钱比有机钙低得多，比糖尿患者、尿毒症患者选用有机钙补钙带来的副效应少得多。 医药级碳酸钙在药品配方中作中和剂、助滤剂、缓冲剂和溶解剂以及作填料和钙源弥补剂。钙是保持人体神经、肌肉、骨骼体系、细胞膜和毛细血管通透性正常功用所必需。用于妊娠、哺乳妇女、更年期妇女、老年人等的钙弥补，也可用于防治骨质疏松症。 农业 运用纳米碳酸钙对农膜改性处理可解决本钱、功用与报价的对立。尽管无机纳米碳酸钙与普通填料相同，不能起到对农膜的直接降解效果，但因为纳米碳酸钙特有的功用，使其能大份额均匀地填充于农膜中，使产品在成型和施行二次拉伸时，表面和内部构成很多细小缝隙，协助并加快光/生物助剂对农膜的降解，制成的农膜既能确保质量和运用功用，又不添加出产本钱，还可完成快速降解。

碳酸钙是一种无毒、无味、无刺激性的白色粉末，是用处最广的无机填料之一。碳酸钙呈中性，基本上不溶于水，溶于酸。依据碳酸钙出产办法的不同，能够将碳酸钙分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙。 碳酸钙是地球上常见物质，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，亦为动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙是重要的建筑材料，工业上用处甚广。 1 在乳胶漆中的运用 1.1 重钙的效果 (1) 作为体质颜料，具有填充效果，使之细腻、均匀、白度高。 (2) 具有必定的干隐瞒力，一般运用超细产品，当其粒径与钛粒径挨近时，可进步钛的隐瞒效果。 (3) 可进步漆膜的强度、耐水性、干性、耐擦拭性。 (4) 改进保色性。 (5) 下降本钱，运用量为10%~50%。缺陷：密度大、易沉积，运用量不宜过大。 1.2 轻钙的效果 (1) 作为体质颜料，具有填充效果，细腻，添加白度。 (2) 具有必定干隐瞒力。 (3) 密度小，比表面积大，具必定的悬浮性，起到防沉效果。 (4) 下降本钱。 (5) 添加手感。缺陷：易起白霜、发胀、增稠，运用量不宜过大，不能用于外墙涂猜中。 2 在粉末涂猜中的运用 (1) 可用作高光涂料产品的填料。 (2) 半光涂料产品，一般可直接参加碳酸钙制造，无须加消光剂，节省本钱。 (3) 本身为白色的无机颜料，可与钛合作运用，下降本钱。 (4) 相对其它填料，碳酸钙最适合于一些要求重金属含量低的环保产品，如儿童玩具、婴儿车等。 (5) 可进步涂料上粉率和喷涂面积，特别用在混合粉中较显着。 (6) 假如野外耐候性有要求，不能用它作填料。 (7) 因其吸油量高，易引起漆膜表面橘皮，这时可在基猜中参加少量氢化蓖麻油。 (8) 起骨架效果，可添加漆膜厚度，进步涂层耐磨性和耐久性。 3 在木器涂猜中的运用 (1) 作有色底漆的填充料，下降本钱。 (2) 添加漆膜强度，耐磨。 (3) 轻钙有少量增稠效果，易触变，防沉积性好。 (4) 重钙在漆膜中下降打磨性，在罐中易沉积，要注意加强防沉性。 (5) 进步漆膜的光泽度、干性、增白。 (6) 不宜与耐碱性的颜填料一同运用。 4 在汽车漆中的运用 粒径小于80 nm 的超细碳酸钙，因具有杰出的触变性而用于汽车底盘防石击涂料及面漆，商场容量达7 000~8 000 t/a，在国际商场价格高达1100~1 200美元/t。 5 在油墨中的运用 超细碳酸钙用于油墨中，呈现出优异的分散性，透明性，极好的光泽和隐瞒力，以及优异的油墨吸附性和枯燥性，其有必要通过活化处理，晶形为球形或立方形。

近年英国、西班牙、日本等国的碳酸钙生产商纷纷看好我国市场，在广东、江苏、安徽、浙江等省相继建起一些年产2～5万t超细碳酸钙的独资或合资企业，目前英国瓷土公司已在安徽建设了2万t/a的造纸用超细碳酸钙生产厂，并准备在宁波再建1套5万t/a的生产装置。我国碳酸钙市场对国外公司的吸引力由此可见一斑，同时也显示了超细碳酸钙在我国有着广阔的发展前景。我国对纳米级超细活性碳酸钙的需求量预计每年以15%的增长率增长。我国塑料、油墨、特殊纸制品、轿车漆及橡胶几个主要行业对纳米碳酸钙有较大的需求量，到2005年预计将增加到8万t以上。 根据碳化过程的不同，我国超细钙的生产方法大体可分为间歇鼓泡碳化法、连续鼓泡碳化法、连续喷雾碳化法、超重力反应结晶法4种。 (1)间歇鼓泡碳化法 根据碳化塔中是否有搅拌装置，该法又可分为普通间歇鼓泡碳化法和搅拌式间歇鼓泡碳化法。该法是在锥底圆柱体碳化塔中加入精制氢氧化钙悬浊液和适当的添加剂，然后从塔底通入二氧化碳碳化之终点，得到所要求的碳酸钙产品。在反应过程中需要严格控制反应条件，如碳化温度、二氧化碳流量、石灰乳浓度及搅拌速度，并加入适当的添加剂。该法投资少、操作简单，但生产不连续，自动化程度低，产品质量不稳定，主要表现在产品晶形不易控制、粒度分布不均、不同批次产品的重现性差。目前国内在多数厂家采用此法来生产轻质碳酸钙，生产超细碳酸钙必须严格控制反应工艺参数，才能提高不同批次产品的稳定性。 (2)连续鼓泡碳化法 连续鼓泡碳化法一般采用两级或三级串联碳化工艺，即精制石灰乳经第一级碳化塔进行部分碳化或得到反应混合液，在浆液槽中加入适当的添加剂后进入第二级碳化塔碳化制得最终产品。该法由于碳化过程分步进行，采用级间进行表面活性处理，可通过制冷来控制碳化温度，因此对晶形的成核、生长过程和表面处理分段控制，从而可得到较好的晶形、较小的粒径和粒径分布。现在，国内有些碳酸钙生产厂家可以根据用户的需求，通过严格控制石灰乳浓度、碳化温度、添加剂的类型和配比等来生产所需晶形和粒径的产品。 (3)连续喷雾碳化法 连续喷雾碳化法一般采用三级串联碳化工艺。精制石灰乳从第一级碳化塔顶部喷雾成0.01-0.1mm的液滴加入，二氧化碳从塔底通入，二者逆流接触发生碳化反应。反应混合液从塔底流出，进入浆液槽，添加适当的分散剂处理后，喷雾进入第二级碳化塔继续碳化，然后再经表面活性处理、喷雾进入三级碳化塔碳化制得最终产品。其产品粒径可达40-80nm。该法为河北科技大学专利，其技术理念无疑是先进的，以液体作为分散相进行汽液传质反应，大大增加了汽液接触面积，在反应初期易形成大量的晶核，可在较高温度下生产超细钙。但由于该工艺投资较高、技术较复杂、操作难度较大、更主要的问题是喷嘴雾化问题难以解决，因为要想提高喷嘴雾化效果，就必须缩小喷嘴孔径，而缩小喷嘴孔径则容易造成堵塞。 (4)超重力反应结晶法 超重力反应结晶法是湘潭大学和北京化工大学先后在1986年和1989年研究开发的新技术，该技术的特征是以强化气液传质过程为基本出发点，其核心在于碳化反应是在超重力离心反应器(旋转螺旋或填充床反应器)中进行，利用填充床高速旋转产生的几十到几百倍重力加速度，可获得超重力场环境，并通过CO2和Ca(OH)2悬浊液在超重力专用设备中逆流接触，使相间传质和微观混合得到极大强化，为CaCO3均匀快速成核创造了理想环境。在超重力场中，各种传递过程得到极大强化，相界面迅速更新，体积传质系数可提高到常重力填充床的10-1000倍，从而可大大提高Ca(OH)2溶解和CO2吸收速率，使体系中Ca2+和CO32-的浓度增加，过饱和度提高，同时添加适当的分散剂，控制晶体生长，最终得到平均粒径达15-30nm的纳米级碳酸钙。该法粒径分布均匀，不同批次产品的重现性好，且碳化反应时间仅为传统方法的1/4-1/10，达国际先进水平。目前，北京化工大学将该工艺3000t/年的纳米级碳酸钙在广东广平化工有限公司、内蒙古蒙西高新技术材料公司实现工业化生产。据报道，山西兰花华明纳米材料有限公司建成了3万吨/年纳米级超细碳酸钙生产基地，专门生产橡胶用、高档造纸及油墨用、涂料用超细碳酸钙产品。

本标准适用于纳米碳酸体材料。该产品首要用于橡胶、塑料、密封胶、胶黏剂、涂料和油墨等。 纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新式超细固体粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之间。因为纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺度效应、小尺度效应、表面效应和微观量子效应。 分子式：CaCO3 相对分子质量：100.09(按2007年世界相对原子质量) 外观：白色粉末 晶型：方解石、文石、球霰石、非晶态 描摹：立方形、近球形、纺锤形、棒形、链状、针状 纳米碳酸钙的要求 表1 要求橡胶、塑料用纳米碳酸钙 表2 橡胶、塑料用纳米碳酸钙引荐目标密封胶、胶黏剂用纳米碳酸钙 表3 密封胶、胶黏剂用纳米碳酸钙引荐目标胶印油墨用纳米碳酸钙 表4 胶印油墨用纳米碳酸钙引荐目标涂料用纳米碳酸钙 表5 涂料用纳米碳酸钙荐目标

碳酸钙被广泛填充在聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚(PP)、晴一丁二烯一乙烯共聚物(ABS)等树脂之中，碳酸钙的添加对进步改善塑料制品某些功能以扩展其运用规模有必定效果，在塑料的加工中碳酸钙能够削减树脂缩短，改善流反常，操控粘度等用处。 一、碳酸钙在塑猜中的运用碳酸钙被广泛填充在聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚(PP)、晴一丁二烯一乙烯共聚物(ABS)等树脂之中，碳酸钙的添加对进步改善塑料制品某些功能以扩展其运用规模有必定效果，在塑料的加工中碳酸钙能够削减树脂缩短，改善流反常，操控粘度等用处。 碳酸钙的添加在塑料制品中起到一种骨架效果，对塑料制品尺度的安稳有很大效果。它能够添加塑料体积、下降产品成本，进步塑料的尺度安稳性，进步塑料的硬度和刚性，改善塑料的加工功能，进步塑料的耐热性，改善塑料的散光性等效果。其生产出的工程塑料在某些方面的强度超越钢材，硬度挨近玉石，具有耐磨、耐高温、耐老化的特性，可广泛用于电子、航天、精密机械、仪器、汽车职业等范畴。 塑料工业是碳酸钙的重要运用范畴，不管是从国际仍是国内状况来看，塑料工业所用填料运用最广的就是碳酸钙，21世纪以来，国际塑料产品耗用的无机非金属填料大约为1500万吨，而碳酸钙因为具有其他填料无与伦比的优势，在所耗用的各种非金属填猜中约占70%左右，即到达1000万多吨左右。 二、碳酸钙的特性 碳酸钙在塑猜中很多运用，得到塑料职业高度重视不是偶尔的，相比起其它非金属矿藏粉体材料，碳酸钙具有显着的优势： 1)报价便宜 不管是重钙仍是轻钙在各种非矿粉体材料是报价最低的，也就是说任何一种非矿粉体材料只是企图代替碳酸钙作为塑料填充料运用，而不是突显这种粉体材料自身的特色，那是没有意义的。 2)色泽好，易上色 且能够做淡色塑料制品。不足之处是上色的塑料制品色泽不行艳丽，在大都状况下仍是能够承受的。 3)硬度低 其莫氏硬度为3，远远低于制作加工机械设备与模具所用钢材(如氮化钢、高速钢)的硬度，因而填充塑料对所触摸的设备部件(螺杆、螺筒等)和模具的磨损较轻。 4)热安稳性及化学安稳性杰出 在碳酸钙的热分化温度在800℃以上，在所有的塑料加工温度下(300℃以下)都不会发生热分化。碳酸钙是强碱弱酸盐，除遇酸性介质外，其化学安稳性杰出。 5)易枯燥，无结晶水，吸附的水分经过加热简单除掉。 6)无毒、无刺激性、无味 特别是我国的方解石、大理石、石灰石资源丰富，可挑选余地大，绝大大都资源质量优秀，特别是重金属含量极低，到达国家卫生级要求。 三、怎样挑选好的碳酸钙? 了解了碳酸钙自身的特性以及碳酸钙对填充塑料功能的影响之后，提出对塑料用碳酸钙的基本要求就比较简单了。 1、碳酸钙含量要高，硅、铁等元素的化合物要尽量低， 2、有害重金属元素含量更要严格要求。 3、白度要尽或许高 不管重钙仍是轻钙，其白度首要取决于资源。关于塑料材料来说，白度凹凸并不影响材料的力学功能和加工功能，但白度高给人的感觉好，相同的功能白度高的更具竞赛优势。 4、吸油值越低越好 100g粉体材料所能吸收的邻二丁二醇酯(DBP)的最很多称之为该材料的吸油值。 关于某些塑料制品，如软质聚氯乙烯、人造革、电缆料等，需运用增塑剂，碳酸钙吸油值越高，越易将增塑剂吸附到填猜中，使其失掉增塑树脂的效果，从而为到达必定的柔软度需加大增塑剂用量，形成成本上升。经过对碳酸钙表面处理，将碳酸钙颗粒表面包覆，能够下降其吸油值。例如，经偶联剂处理的轻质碳酸钙其吸油值可从92.91g/100g降至49.33g/100g。 5、细度要恰当，并非越细越好，粒径散布也要因需而定 7、活化不活化要应依下流用户需求而定。

造纸工业使用的碳酸钙按其加工工艺不同可分为两大类, 一类是经化学加工而成的沉淀碳酸钙(简称PCC)。沉淀碳酸钙用于造纸填料所表现的特性。可概括于表1。生厂中使用AKD 和ASA 碱性施胶剂施胶的纸张所采用的填料主要就是PCC。 另一类是天然石灰石经研磨成特定细度的重质碳酸钙, 造纸工业上又称研磨碳酸钙(简称GCC ) , GCC产品的技术指标包括平均粒径、白度、吸油性等,其中粒度和粒度分布是GCC 最重要的技术指标。如果按粒径大小来分类, GCC 可分为三类: 超细磨碳酸钙(UFGCC) , 平均粒径为0.5-0. 9μm;细磨碳酸钙(FGCC), 平均粒径为1-3μm, 粗磨碳酸钙(GCC), 平均粒径大于3μm。 超细磨碳酸钙主要作为颜料用于纸张表面涂布, 细磨碳酸钙主要在中性或碱性抄纸时用作填料。粗磨碳酸钙作为填料使用通常被认为对纸机磨损太大,但国内也曾有人作过粗磨碳酸钙加填应用于松香和硫酸铝酸性施胶体系的生产性实验并提出胶版印刷纸的加填宜选择平均粒径为10-15μm, 通过325目筛网占99.9%以上的粗磨碳酸钙(这种产品的吸油量为40-42mL/100g) , 认为过细的粒度会增加填料的加工费用, 也不利于填料留着率的提高, PCC 和GCC两种不同类型的碳酸钙作为填料使用在造纸工业抄纸过程中的优缺点见表2。除此之外, 造纸厂的生产经验表明:随着应用碳酸钙使造纸机系统的洁净度大为提高。同时也降低了对泵、管道、网以及其它设备部件的腐蚀。另在酸性抄纸系统中,为要获得良好的施胶效果, 往往加入过量的松香和明矾, 这样也就带来了生产中常发生可溶性盐类聚集、沉积障碍问题, 而对抄纸白水系统, 则还需要控制pH 值,这些都增加了工艺控制的复杂性。而应用碳酸钙加填之后, 在中性/碱性系统( pH7.5-8.0) , 即可避免以上问题的发生, 使抄纸机白水系统无须控制pH 值,降低了造纸厂的排放量, 易于实现白水系统的封闭循环。这是碳酸钙益趋重要的优点。

卷烟纸中加入轻质碳酸钙后，可以提高纸张的不透明度、白度、改进手感和柔软性，改进透气性，调节卷烟燃烧速度。普通的国产轻钙由于颗粒形状粒径等不合理，在卷烟纸上成片状分布，碳酸钙片遮住了纸张中纤维间的空间，没有遮住的纤维透气度大，容易造成透气度不均匀与不稳定，并且纸质手感较薄、折光率差。进口碳酸钙在纸面上分布有立体感，碳酸钙晶体粒子间有通道，不能阻止空气通过，保证卷烟纸透气度的均匀性与稳定性，纸质手感厚实、柔软，折光率及透气性都较高，使用性能好，但价格较高。 具体可表述为以下几个方面： (1)提高折光率，使烟丝不露底色，这是卷烟的重要指标。 (2)调节燃烧速度，使烟纸与烟丝燃烧速度相适应，保持卷烟燃烧而不熄火。 (3)使燃烧后的卷烟纸的灰分能牢固的粘结在烟丝上，包灰好。 (4)增加卷烟纸白度。 (5)使卷烟纸有较高的透气性，降低焦油含量，提高卷烟纸的透气度。 高档卷烟纸专用碳酸钙英国、德国等在这方面处于领先地位。我国从80年代开始进行造纸专用碳酸钙的研究，生产出了几种不同型号的造纸专用碳酸钙产品，但品种少、产量低、生产工艺及设备落后，高档产品主要依靠进口。

重质碳酸钙，简称重钙，是由天然碳酸盐矿藏如方解石、大理石、石灰石经破碎与粉磨而成，是重要的绿色环保、节能减排、契合国家可持续发展的非金属矿藏材料，可广泛使用于塑料、涂料和橡胶等职业。 图1 重质碳酸钙的使用范畴我国重钙首要出产基地1 我国国重质碳酸钙出产基地首要有广西贺州、广东连州、浙江建德和四川宝兴等，广西贺州被称为“我国重钙之都”，年产重质碳酸体达800万吨以上，产品商场占有量到达60%以上，是全国最大的重质碳酸体出产基地。 图2 广西贺州碳酸钙千亿元工业演示基地重质碳酸钙出产工艺 2 重质碳酸钙工艺首要有干法、湿法和干湿结合法。 (1)干法工艺 重质碳酸钙干法出产工艺一般有球磨-分级机多种规格产品粉磨体系、雷蒙磨混合振动磨-分级机组合粉磨体系、气流磨-分级机组合体系、立式拌和磨-分级机组合粉磨体系。 (2)湿法工艺 重质碳酸钙干法出产工艺一般有卧式磨串并联组合体系、立式磨单机开路粉磨体系、和立式磨多机串联粉磨体系。湿法出产的滤饼、浆料可直接供应，或经冲击式自磨、枯燥体系枯燥成粉体产品。 (3)干湿结合工艺 干湿结合法行将两种工艺进行组合，其出产工艺流程见图。 图3 重质碳酸钙干湿结合出产工艺常见的超细粉磨设备3 选用雷蒙磨、立式磨、球磨机、旋磨机和高速机械冲击式破坏机等粉磨设备，产品细度多在200-1250目之间，想要得到1250-2500意图超细重质碳酸体，须将磨机和干式精密分级机组合，多段分级，接连闭路进行出产，循环负荷高达300-500%。 立式粉磨机的作业原理4 图4 立式粉磨机结构(1)研磨 质料由反转下料器进入主机，在底部磨盘滚动的离心力下，质料被推送至磨轮之间进行研磨，三个磨轮均有独自的油压连杆操控研磨压力，油压体系所输出的安稳压力为70-75kg/cm2，使质料于三个磨轮与磨盘之间进行研磨，油压体系配备有六个蓄压器可吸收颗粒状质料开始破坏时所发生出来的震动力。 (2)分级 质料由磨轮和磨盘之间研磨成细粉之后，自磨盘周围溢出，跟着环带状气流上升，进入上端的滚动锥形分级叶片区，经过分级叶片区较粗的粉无法经过以设定转速的分级叶片区，而直接落在下部持续研磨，经过分级叶片区的粉末称为细粉，这些细粉将被收人在后段收尘设备中。 (3)制品 细粉跟着气流经过分级叶片后，进入旋风收尘器或是脉冲式袋式收尘器中，收尘设备搜集细粉后，被别离的空气会借风机再次运行至体系中，整个体系中的气流呈负压状况，然后将不会导致因粉尘的数量而发生的环境污染。 立式粉磨机制备重工艺5 (1)方解石经过选矿、水冲刷等除掉杂质，暴晒风干送入堆棚。 (2)分一段或许两段进行破碎，如有大块石料，须先送入鄂式破碎机粗碎，之后再进入锤式破碎机细碎，破碎后的细石料经斗式提高机送入质料储库待用。 (3)闭路粉磨分级体系中，首要细石料从质料库由定量给料机送入立式粉磨机粉磨-分级体系，较细产品将直接被搜集到高浓度高压脉冲袋式收尘器内，经过分级叶片可将产品细度操控在500-3000目之间调理，之后进行包装。粗粉再次进入立式粉磨机，与质料混合，从头粉磨。 图5 姑苏某公司立式粉磨机制备重质碳酸工艺选用立式粉磨机制备重质碳酸，具有简略高效、能耗低、噪音小等优势。 重钙出产技能发展趋势6 (1)商场关于超微细重质碳酸钙产品的需求愈来愈多，分级机作为超细粉加工关键设备，其发展趋势将在超微细范畴使用。当时，国内加工3000目以下超微细产品的分级机技能比较老练，但是加工3000目以上超微细产品的分级机技能有待开发。 (2)以产品质量安稳、出产成本下降为意图，在新建厂及现有厂的技能改造中选用低能耗、低损耗、操作保护便利、功能安稳的老练设备。  (3)出产过程的自动化和智能化程度有待进一步提高。

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，也是用量最大，使用范围最广的无机填充剂。因为质料遍及、报价低廉、无毒无味，被广泛使用于橡胶、建材、塑料、涂料、造纸、饲料、油漆、医药、食物、牙膏、化妆品、油墨等的出产中，起到节省母料、增容补强、下降成本的效果。近年来，因为碳酸钙产品粒子的超细化、晶体形状的多样化以及表面改性化的开展，提高了超细碳酸钙产品的使用价值，拓宽了其使用领域。 超细碳酸钙是一种用处广泛、潜力巨大、具有较高开发价值的新式纳米固体材料，它所具有的特殊的量子尺度效应、表面效应，使其与惯例粉体材料比较在补强性、透明性、分散性、触变性和流平性等方面都显示出显着的优势。现在，超细碳酸钙正朝着专用化、精细化、功用化方向开展，具有很宽广的开展前景。 本文在对制备超细碳酸钙出产办法总结的基础上，提出了一种新的出产工艺办法。结合铵碱法纯碱出产的实际情况，以盐水精制发生的二次盐泥为质料，通过稠厚增浓、脱水、枯燥制备超细碳酸钙。该办法不只具有必定的理论价值，并且对废弃物的综合使用和环境的维护具有重要的含义。 １碳酸钙的分类 1.1　按出产办法分类 依据碳酸钙出产办法的不同，能够将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。轻质碳酸钙又称沉积碳酸钙，是将石灰石等质料进行煅烧生成CaO和CO2,CaO与H2O进行消化反响生成Ca(OH)2，然后再通入CO2与Ca(OH)2进行，碳化反响生成CaCO3沉积，最终经脱水、枯燥和破坏制得轻质碳酸钙。 重质碳酸钙简称重钙，是以方解石、石灰石、白奎、贝壳等为质料，通过机械破坏的办法制备重质碳酸钙。因为重质碳酸钙的沉积体积比轻质碳酸钙的沉积体积小，所以称之为重质碳酸钙。活性碳酸钙又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重质碳酸钙进行表面改性而制得。因为经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强效果。 1.2　按粒径巨细分类 碳酸钙产品是一种粉体，依据碳酸体均匀粒径（ｄ）的巨细，可将碳酸钙分为５个粒度等级：微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm）3.3　斜板弄清桶稠厚增浓 斜板弄清桶是由嵌装于筒体内部的十二组与水平倾斜成必定夹角，板间坚持必定间隔，平行摆放的不锈钢薄板组构成，该斜板组构成固液别离的弄清区。洗刷后的二次盐泥进入斜板弄清桶，经弄清区固液别离后，清液从弄清桶上部溢流到淡盐水桶进行收回使用，二次盐泥得到稠厚增浓，从弄清桶的底部排出，二次盐泥的沉积率控制在90%以上。斜板弄清桶上部能够参加井水，下降二次盐泥的盐分，确保产品盐分在0.4%以下。 3.4 离心机脱水 选用GKH系列卧式虹吸刮刀卸料离心机对二次盐泥进行脱水处理。该离心机是一种接连工作、间歇卸料的虹吸过滤式离心机，过滤推动力除离心力外，还有类似于真空的虹吸抽力。经稠厚的二次盐泥首要通过辅进料管线进入离心机，使物料均匀分布在滤布表面，然后主进料管线开端进料。截留在滤布的滤饼经必定时刻甩干后，用刮刀刮下，经螺旋卸料机送至皮带上。经脱水后的滤饼水分在12%以下。 3.5 物料枯燥及破坏 经脱水处理的物料进入枯燥炉，用0.65MPa蒸汽进行直接加热。枯燥的物料通过刮板输送到磨粉机，物料被磨辊冲击、滚辗、研磨，由引风机的抽吸物料进当选粉机，高速旋转的叶轮对其进行挑选，不合格的物料回落重磨，合格的物料随气流进入旋风集粉器，由底部的卸料阀排出即为制品。 4 结 语       本文介绍了使用碱法出产纯碱的废弃物二次盐泥为质料制备超细碳酸钙的出产工艺。从出产成本、能耗、环保等方面考虑，选用石灰—纯碱两步法盐水精制工艺，以盐水中的镁、钙离子通过与石灰乳及纯碱溶液直接反响制得碳酸钙，碳酸钙中的钙离子大部分是镁离子通过与石灰乳反响转化而来，钙离子纯洁，不含其它杂质，产品杂质含量极低。一切的出产过程悉数为离子间的化学反响，物料通过设备少，工艺流程简略，因而，设备或管线中带入铁离子的时机要比其它出产办法少，产品中铁含量较低，白度高。该工艺资源使用率高，一起有利于环保和可持续开展。

碳酸钙具有方解石、文石和球霞石3种晶型结构，常温常压下方解石最安稳，球霞石热力学安稳性较差，因而制备的碳酸钙多由方解石构成。 碳酸钙微球具有体积小、比表面积大、孔隙率大等特色，广泛使用于生物技术、医药等高端职业。碳酸盐与钙盐在无其他物质的参加下能够直接反响得到立方体碳酸钙，产品一般由方解石构成，一些表面活性剂如柠檬酸(CA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA)和十六烷基三甲基化铵(CTAB)以及部分聚合物等能够调控碳酸钙的成长，操控碳酸钙的结晶速度和描摹，终究操控碳酸钙的晶型及晶粒大小。陈先勇等以柠檬酸钠作晶型操控剂，以醋酸钙和碳酸钠为质料制备出了孪生球状碳酸钙。 1、试验 (1)试剂 无水氯化钙(CaCl2)、无水碳酸钠(Na2CO3)、无水乙醇(C2H5OH)和一水柠檬酸(C6H8O7·H2O)、(NaOH)。 (2)仪器与设备 场发射扫描电子显微镜(FESEM，表面镀金，作业电压15kV)、Zetasizer3000HS、多功能X射线衍射仪(XRD，扫描视点3-80°，铜靶，电压40kV，电流40mA)、SpectrumOne型傅里叶变换红外光谱仪(FTIR，KBr压片，测验规模400-4000cm-1)。 (3)乙醇溶液法制备碳酸钙 别离制造2份100mL体积分数为0，25%，50%和75%乙醇水溶液贮存于0℃条件下备用，称取4份0.01mol的无水氯化钙别离参加4种不同体积分数的乙醇水溶液中拌和使其充沛溶解，相同办法称取4份0.01mol的无水碳酸钠别离参加不同体积的乙醇水溶液中拌和使其充沛溶解，并在0℃水浴条件下别离参加相应乙醇体积分数的CaCl2溶液中，然后用浓度为1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为12.0，拌和1h后静置沉降，过滤，用蒸馏水洗刷数次，冷冻干燥。 同样地，称取0.01mol的无水氯化钙和无水碳酸钠，别离参加2份100mL体积分数为50%的无水乙醇溶液中，拌和使其溶解充沛，将Na2CO3溶液在水浴温度为60℃条件下，参加CaCl2溶液中，然后，用1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为12.0，拌和1h后，静置沉降，过滤，用蒸馏水洗刷数次，冷冻干燥。 (4)添加柠檬酸制备碳酸钙 称取0.01mol的一水柠檬酸，参加100mL浓度为0.15mol/L的CaCl2溶液中，拌和使其溶解均匀，用1.0mol/L的NaOH溶液调理溶液的pH值为5.8，必定拌和速度下快速倒入100mL浓度为0.15mol/L的Na2CO3溶液，调理溶液的pH值为12.0，拌和1h后静置沉降，过滤，用蒸馏水洗刷数次，冷冻干燥。同上所述，称取0.1mol的一水柠檬酸进行上述反响。 2、成果与评论 (1)描摹分析由图1可知，乙醇的体积分数为0(水溶液)时，制备的碳酸钙相似于短柱状，面和棱均清晰可见; 乙醇的体积分数为25%时，制备的碳酸钙相似于梭状，并且单个呈现空心，见图1b中扩大图，制备的碳酸钙没有显着的棱角，空心梭的截面呈现空心环的描摹; 乙醇的体积分数为50%时，制备的碳酸钙为双球形，从图lc中的扩大图能够看出，微球是由纳米颗粒构成; 乙醇的体积分数为75%时，制备的碳酸钙相似于棉絮状，见图1d中扩大图。 跟着反响溶液中乙醇体积分数的添加，碳酸钙晶粒的直径逐步减小，能够估测乙醇的添加能够阻挠碳酸钙的成核或成长。乙醇的体积分数为50%时，生成的碳酸钙是直径为纳米级的颗粒，因为较高的表面能而聚组成球，构成双球状。图2为乙醇体积分数为50%时，不同水浴温度条件下制备的碳酸钙微球FESEM图画。从图中能够看出，较高温度下制备的碳酸钙微球中间洼陷程度较小，或许是跟着反响时间添加，高温下乙醇部分蒸发导致浓度减小，对碳酸钙的成长按捺效果减小，然后有利于碳酸钙微球的成长，中间洼陷程度削减。图3是柠檬酸浓度别离为0.1、1.0mol/L时，制备的碳酸钙微球FESEM图画。柠檬酸浓度为0.1mol/L时，制备的碳酸钙微球粒径较大。经过图3a中扩大图能够看出，与在乙醇溶液中制备的碳酸钙相似，都是由纳米状碳酸钙聚合而成，不同的是在柠檬酸的操控下制备的碳酸钙微球没有中间洼陷，构成的球较规整。 柠檬酸浓度为1.0mol/L时，制备的碳酸钙微球粒径显着减小，且相似于圆饼状，由图3d中扩大图发现，制备的碳酸钙微球相似于层状包裹而成，而不是由碳酸钙纳米颗粒聚合而成，这与其他微球显着不同。 比照图3a和图3b发现，柠檬酸能够有用地阻挠碳酸钙晶粒的成长，并且柠檬酸的浓度为1.0mol/L时能够促进碳酸钙更好地成球。 经过图2和图3能够看出，在乙醇溶液和柠檬酸溶液中都能制备出描摹较规整的碳酸钙微球，并且跟着无水乙醇和柠檬酸的量的添加，制备的碳酸钙晶粒都有必定程度的减小，阐明两者都能够按捺碳酸钙的成长。 (2)相结构分析图4为图1对应制备碳酸钙的XRD谱图。图4中a对照X射线标准卡片发现与碳酸钙的标准卡片JCPDS47-1743完全契合，阐明制备的碳酸钙是由方解石构成，图4中a和b在29.4°处的峰十分强并且尖利，对应的是碳酸钙的(104)晶面，阐明图4a和b对应的碳酸钙结晶性杰出。 图4中b、c和d在2θ坐落24.9°、27.1°、32.8°、43.9°、50.1°处均呈现球霞石的特征峰(JCPDS33-268)，阐明图4b、c和d对应的碳酸钙中均有球霞石存在，并且方解石的峰值逐步减小;球霞石的峰值逐步添加，阐明跟着反响溶液中的无水乙醇含量添加，制备的碳酸钙中的方解石含量逐步削减，球霞石逐步添加，因而，能够揣度乙醇能够按捺方解石的生成，促进球霞石的生成，并且跟着乙醇含量的添加，对方解石的按捺效果添加，进而影响碳酸钙的结晶度。图5为图2和图3对应制备碳酸钙的XRD谱图。图5中a和b是无水乙醇体积分数为50%时别离在0、60℃条件下反响制备的样品的XRD谱图。与图5a对应的碳酸钙是由方解石和球霞石构成不同，图5b对应的碳酸钙是由方解石和文石构成的，估测或许是反响系统温度较高，促进球霞石转化为热安稳性较高的文石，别的，反响系统温度的升高，系统中乙醇的含量下降，按捺效果下降，也促进文石的发作。 图5c和5d是反响系统中添加柠檬酸后制得的碳酸钙的XRD谱图。经过比较发现，柠檬酸的浓度为0.1mol/L时，制备的碳酸钙样品是由方解石构成;而柠檬酸的浓度为1.0mol/L时制备的碳酸钙样品是由方解石和球霞石构成。与未添加柠檬酸时制备的碳酸钙的XRD谱图(图4a)比照，标明柠檬酸的添加会按捺方解石的成长，促进球霞石的成长，然后按捺碳酸钙的结晶，并且跟着柠檬酸含量的添加，对反响系统的按捺效果增大。图6为不同条件下制备的碳酸钙的FTIR谱图。712、874、1417cm-1处呈现的峰是方解石的特征吸收峰，745cm-1是球霞石的特征峰，1455-1490cm-1对错晶碳酸钙的吸收峰。由此可知，图6中a和d对应的碳酸钙微球含有球霞石，这与XRD图的分析成果共同。4个样品中均呈现非晶态碳酸钙的特征吸收峰，阐明乙醇溶液和柠檬酸的参加都在必定程度上按捺了碳酸钙的结晶，促进非晶态碳酸钙的发作，这也契合XRD图得出的定论。样品b中未呈现文石的特征吸收峰，这与XRD得出的定论不太共同，或许是被其他较强的峰掩盖，也或许是在样品制备过程中发作反响。 3、碳酸钙微球的构成机理 在制备碳酸钙的反响中，没有柠檬酸的参加下，氯化钙溶液和碳酸钠溶液一经混合，反响首要生成热安稳性较好的方解石。反响过程中晶核的发作需求较大的能量，晶核的成长速度远远大于构成速度，因而倾向于构成描摹较大，晶面较规整的碳酸钙(图la)。描摹操控剂的参加阻挠了Ca2+和CO32-的有用磕碰，按捺晶核的构成和成长，然后按捺反响的进行，到达操控样品描摹的意图。 当按捺剂的量较多时，进一步阻挠系统反响的进行，进而添加系统的能量，促进很多晶核的发作。因为比表面积较大，因而晶核在成长过程中聚会构成颗粒的集合体，然后构成比表面积较小的球状(图2a、2b和2c)。乙醇溶液对碳酸钙的成长具有按捺效果，乙醇钙的电离才干较强，而乙醇是弱电解质，溶液中存在很多的乙醇分子。估测反响过程中乙醇分子的存在阻挠了Ca2+和CO32-的有用磕碰，而乙醇分子的存在也阻挠了碳酸钙晶核的成长。跟着乙醇浓度的添加，系统中乙醇分子和离子的量添加，阻挠效果增强。而反响温度的添加，促进了乙醇的蒸发，下降了反响系统中乙醇的含量，然后下降了乙醇的按捺效果，加速反响的进行，削减球霞石的发作而构成文石(图2b)。图7为柠檬酸的分子结构图。柠檬酸根离子是一种较强的金属鳌合剂，能与钙离子鳌合，构成安稳的柠檬酸钙，这与乙醇钙的阻挠效应不同。添加柠檬酸后，柠檬酸根离子与钙离子鳌合构成结构安稳，易溶于水的柠檬酸钙，下降了系统中钙离子的浓度。跟着柠檬酸钙的缓慢离解，Ca2+与溶液中游离的CO32-反响生成CaCO3，少数柠檬酸根离子吸附在晶核表面，按捺晶面的进一步成长，然后使溶液中碳酸钙的过饱和度添加。而球霞石是碳酸钙无水结晶中最不安稳的晶型，一般需求更好的表面能和较高的过饱和度才干构成，因而，反响有利于生成球霞石。 跟着柠檬酸浓度的增大，更多的柠檬酸根离子集合到碳酸钙分子周围，下降了晶核构成的能垒，促进碳酸钙晶核的发作，而进一步按捺晶体的成长。因为柠檬酸根离子浓度较大，对碳酸钙晶体成长的按捺效果也更强，终究得到粒径较小的含有很多球霞石晶型的碳酸钙颗粒。又因为柠檬酸根的空间位阻效果较大，因而，制得的球形碳酸钙微粒的分散性较好，粒度散布较会集。 另一方面，初始构成的纳米级碳酸钙小颗粒具有较高的表面能，为了下降表面能，小颗粒极易集合到一同，而初始构成的碳酸钙集合体表面高低不平，在集合体表面凹的部分区域液相相对流速较慢，Ca2+和CO32-简单在该区域富集，较易快速构成许多小晶粒，这些小晶粒经过彼此交融及结构重组完成集合体的表面最小化。而柠檬酸浓度增大时，吸附在碳酸钙表面的柠檬酸量添加，阻挠了Ca2+和CO32-在碳酸钙表面的富集，按捺碳酸钙颗粒的成长，因而，颗粒直径减小(图3b)。图8所示为依据试验分析得出的或许的碳酸钙微球构成机理。 4、结语 (1)别离选用乙醇和柠檬酸作为碳酸钙粒子的结构和描摹的调控剂，发现二者都能经过按捺碳酸钙的成长调控碳酸钙的结晶，然后制备出不同描摹的碳酸钙。 (2)经过改动试验条件发现乙醇和柠檬酸制备碳酸钙的机理不同，乙醇溶液经过下降粒子的活性来按捺碳酸钙的成长速度，而柠檬酸经过与钙离子反响下降溶液中钙离子的浓度来调控碳酸钙的成长速度。 (3)乙醇溶液对碳酸钙描摹的影响较严峻，50%体积分数的乙醇溶液与浓度为1.0mol/L柠檬酸调控下都能制备出描摹杰出的碳酸钙微球，但是在柠檬酸调控下制备的碳酸钙微球描摹愈加规整，粒度也较小，使用规模愈加广泛。  材料来源于碳酸钙微球的制备及其机理。

导读ID:bjyyxtech重质碳酸钙是一种重要的无机填料，假如其粒度到达2 500目或是5 000目，则其在塑猜中的运用有着突破性的开展。碳酸钙的粒度越细，而且表面经过活化处理，则能极大的进步塑料的抗冲击性和塑化性。 近几年跟着研磨工艺和改性技能的开展，处理了超细碳酸钙的聚会等问题，使改性超细碳酸钙在聚氯乙烯波纹管中用量得到了极大的进步，不光使厂商大幅度的降低成本，而且功能不变，极大的获得了性价比。本文作者从事超细碳酸钙出产实践多年，在出产一线经过多年的探索和研讨，把握并总结出了老练的活化超细碳酸钙出产工艺及实践经验。1 工艺简介 本工艺需要将碳酸体的粒度磨细到2μm的含量在60%以上，而且一起进行活化改性，活化率到达95%以上。所选用的技能为湿法研磨，旋转闪蒸枯燥一起改性，布袋收尘技能，终究到达终究产品。普通的重，经过雷蒙磨来进行出产加工，雷蒙磨用于碳酸钙的破坏加工，产品细度一般在325～600目之间。假如出产更细的粉料，则设备的承受能力和经济两方面都不答应。因而湿法研磨技能应运而生。立式拌和研磨机作为湿法粉磨设备，选用浆体进料，珠状介质研磨，不只处理了干法粉尘大、粒度不安稳等问题，而且处理了粒度到达必定细度发生的集合、粘糊介质，不易出料等问题。选用的耐磨介质材料，处理了研磨体级配的安稳性与磨耗的对立，然后满意了超细粉磨的要求。2 工艺流程 2.1 质料 原矿为325目普通，要求如表1所示。质料矿粉的检验目标有必要合格，不然不光制品浆料的细度、粘度达不到设计标准，假如二氧化硅含量过高还会导致设备过快的磨损，缩短设备的运用寿命，而且会对产品的白度和在塑料工业里的运用发生极大的影响。2.2 工艺流程和首要出产设备 2.2.1 工艺流程 工艺流程如下图所示。2.2.2 主动配浆体系 质料矿粉与水按必定份额配成浆液在拌和桶内拌和，为避免矿粉沉积，拌和桶需装备拌和桨叶，不停地拌和。装备浆液进程中，按份额增加分散剂，以便矿粉能充沛与水混合。配成的浆料浓度有严厉规则，浓度低，磨浆无法到达合格粒度；浓度过高，流动性差，粘度大，磨机进浆困难，负荷过重。正常数据如下：浆料浓度184～189g/100cm3、分散剂用量6.0～7.0kg/t(干粉)。2.2.3 磨浆体系 湿法研磨选用的是3600L的立式拌和研磨机。经过砂浆泵将装备好的浆料运送给拌和磨机，拌和磨机经过所需产品的粒度参数设定出产参数。本工艺产品的参数如表2，所需研磨介质如表3所示。依照正常D-60产品的参数出产，拌和研磨机的电流、进浆量、冷却水的温度依照相应的数据设置。经过磨浆工序后制品浆的目标如表4所示。2.2.4 烘干体系 烘干设备选用的是旋转闪蒸枯燥机，由直燃式焚烧炉供给热量。整个枯燥、出料体系是个负压体系，制品浆料由砂浆泵运送给枯燥机，经过枯燥机内的高温烘干与机械破坏，一起表面改性也在烘干机内一起完结，改性药剂由一个主动加药设备(螺杆挤出机)与浆料同步参加烘干机内。在高温的情况下，药剂敏捷雾化，并与敏捷枯燥并破坏的粉体结合，包覆在粉体表面，构成改性粉体。一起，由罗茨风机供给的巨大抽吸风量敏捷将粉体带走，经过分级设备进入螺旋出料处。在螺旋出料处，粉尘则由布袋收尘器收走，正常产品则经由运送设备运往制品料库。枯燥体系是整个超细粉体工艺的要害部分，而且是最杂乱的工艺。因为在枯燥工艺处，实践包含了枯燥、破坏、改性、分级等多个流程的归纳。首要枯燥的热量有直燃式焚烧炉供给，整个热量的直销由炉温操控。过高，炉子承受不了，运用寿命缩短；过低，不能供给满足的热量，一起有煤灰发生。经过实验，炉温操控在1 000±100℃时，既能确保热量的直销也不会发生煤灰杂质。其次，改性工艺的改性药剂的增加量由技能部门事前计算好，而且开机前要在螺旋挤出机上实验，确保参加量的准确性。因为枯燥的产值是由温度操控，所以每时每刻的产值并不是安稳的，所以要求药剂的参加量要跟着产值的改动进行调整，这样才干确保产品活化的安稳性。此处工艺要求，工厂化验室守时进行抽检样品。分级进程是在枯燥机的内部完结的，分级设备在枯燥设备出料处，因为粉体由风送体系带动，出料时必经过分级设备。所以粒径大或聚会的物料不能经过分级设备，并由此回来枯燥机内持续破坏。整个枯燥体系的各个工艺参数要配合好，尤其是药剂的增加量(影响产品的活化度)、枯燥机的出口温度(影响产品的水分)、炉子的温度(是否有杂质)，而且要结合现场的实践情况。3 产品目标 经过上面工序后，出来的产品就是终究的产品。出产D-60型超细粉体是个杂乱的进程，但假如操控的好，质量十分完美。表5是产品的质量目标。4 结语 经过多年的出产实践，并经广阔的客户运用证明，该湿法超细重钙的出产工艺是老练并安稳的。现在现已工业化出产多年，其出产技能也在逐步完善并有更多的技能创新。超细粉体对错金属矿深加工的一个重要课题，期望经过本文的介绍能给我们一些启示，使非金属矿深加工有更广的思路，向更高附加值的方向开展。 作者：王仅有，长兴欧米亚钙业有限公司

纳米碳酸钙的特点       生产纳米级碳酸钙对石灰石的要求 生产纳米级碳酸钙的工艺流程  第一步，制备石灰乳第二步，碳化法制备    1、 间歇鼓泡碳化法工艺流程：   2、   连续喷雾碳化法工艺流程：   3、     超重力反应结晶碳化法工艺流程：   第三步，纳米碳酸钙的表面改性   改性原理图   我国表面改性技术存在的问题         我国纳米碳酸钙部分知名生产厂商  国外生产100nm以下碳酸钙主要厂家

导读 重质碳酸钙(重钙)因报价低廉、白度高、化学稳定性及热稳定性好，而成为塑料工业中的首选填料，广泛运用于塑料薄膜、型材、管材、塑编拉丝和人造革等塑料工业中。 前期，重钙在塑料制品中首要是到达塑料制品增容、增重、降低成本等效果。跟着塑料职业的开展，重钙在塑料加工中的效果扩展到：①进步加工功能、涣散功能；②进步尺度稳定性、刚性和耐性；③进步耐热性、抗老化以及抗紫外线功能；④(部分)替代贵重的白色颜料，起到必定的增白效果；⑤进步制品的表面光泽和表面平坦性等。        一、塑料用重钙加工的设备与技能工艺        从塑料用重钙产品加工来看，在满意塑料商场对产品功能及其精细化开展要求的条件下，就看加工设备是否节能，节能就意味着经济效益的进步。依据查询，国内重钙资源大多质量优秀、纯度高、白度高，一般不需通过浮选或其他除杂工艺，仅需超细粉磨分级即可。因而挑选功能优越、质量牢靠的粉磨分级设备和工艺是非常重要的。 现在我国的雷蒙磨、高压磨等国产粉磨设备，在必定程度上满意了国内重钙产品加工的需求，完成了必定的经济效益，可是，跟着工业现代化的开展，需持续对该类型设备进行技能革新，以期习惯现代非金属矿产业规模化及其产品精细化开展的商场需求。近年来，国内重钙加工厂商在探究非矿产业规模化和产品精细化开展之路时，目光开端转向高效、节能型的配备与技能，而欧版磨粉机等配备及其配套技能为完成重钙工业规模化和产品精细化开展供给了典型典范。        依照塑料用重钙加工的设备类型及制品细度规模，合适塑料用重钙加工的设备及工艺首要有欧版磨体系、立式磨体系、超细环辊磨体系。        1.1 合适出产33～200μm重的技能及工艺        该细度规模内的重加工可挑选欧版磨机和立式磨机等产品，体系均为干法出产，完成自磨自选，通过变频高效选粉机，可直接制备重，无需再通过外部筛分或分选。因为选用内部循环风，可快速将契合制品的重吹选出，完全避免过粉磨现象，大大进步了产值和出产功率，一起因为选用了先进的除尘器，体系到达国家环保要求。        1.1.1 欧版磨机体系        欧版磨机体系为闭路体系(见图1)，是在国产雷蒙磨和摆式磨的基础上，引入欧洲先进的规划理念及标准，悉心开宣布的具有世界抢先技能水平，具有多项自主专利技能的粉磨设备，该机型选用了锥齿轮全体传动、内部稀油光滑体系、弧形风道等多项专利技能。欧版磨粉机作为一种高效节能配备，其技能特色是单机出产能力大，易于规模化出产、单位产品能耗低，出产的产品粒度散布广、纯度好、流动性好，一次制品细度d97=33～200μm，单机出产能力依机型不同在6～35t /h。        该体系选用的设备首要有破碎机、提升机、电磁振荡给料机、欧版磨粉机(见图2)。因为欧版磨粉机内部带有选粉设备，不需外部的选粉机，使得流程简略。        1.1.2 立式磨体系        立式磨体系为开路体系(见图3)，是结合德国莱歇、特殊、伯利鸠斯以及丹麦斯密斯等公司的技能优势，结合我国的工况条件而开发规划的一款大型化、工业化制粉设备，特别适用于规模化的碳酸钙破坏加工，其自动化程度高、出产成本低、功率高，一次制品细度d97=33～200μm，单机出产能力依机型不同在20～80t/h。 立式磨首要由传动设备、磨辊与磨盘、分级设备、加压和光滑设备、机壳与机座等五大部分组成(见图4)。分级设备由传动体系、转子、导向叶片、粗粉锥斗、出风口(细粉出口)等组成，是确保产质量量的关键性部件，有动态、动静态组合及高效转子多种结构型式。立式磨是运用磨辊与磨盘的相对运动对物料进行料床破坏，辊压添加，物料细度变小；磨细的物料靠气流将其带起，由其上面的分离器(分级机)在磨内分级，粗粉落入磨盘从头被破坏；合格细粉由风送出磨至袋收尘器搜集。        1.2 合适出产3～33μm重的技能及工艺        该细度规模内的重加工可挑选超细中速微粉磨，体系为干法出产，完成自磨自选，通过变频高效选粉机，可直接制备重，无需再通过外部筛分或分选。选用先进的除尘器，体系到达国家环保要求。该机首要运用于超细碳酸钙的破坏加工，一次制品细度d97=3～33μm，单机出产能力依机型不同在0. 5～8t / h 。超细中速微粉磨的全套配备为： 锤式破碎机、斗式提升机、储料仓、给料机、微粉磨主机、变频分析机、隔音房、双旋风集粉器、脉冲除尘体系等(见图5)。据下流运用客户反映，选用上述几种工艺配备，出产的重钙产品的白度、杂质含量等理化目标均契合塑料用重钙产品的要求。在d97、d100目标近似的条件下，体系出品的重与球磨机工艺出品的重比较，从理化特征来看，具有粒度散布窄、细粉含量适中、颗粒形状扁平的特色；从运用的视点来说，该体系出品的重具有产品流动性好、涣散性好、吸油值低优势。该粉特别适宜于进步塑料材料的机械强度和造纸职业涂布需求。        2　塑料用重制备工艺运用状况        上述几种工艺现在已广泛推广运用，特别在一些碳酸钙出产基地，如浙江长兴、安徽池州、江西永安等地，这些区域大部分雷蒙磨等运用供应商为了习惯重钙产品精细化开展，也纷繁仿效该系列出产技能。实践证明，选用上述干法工艺出产的产品粒度具有散布窄、涣散功能好、流动性好、白度高级长处，并且单机出产能力大、单位产品能耗低。依据现在我国塑料用重钙工业开展的实际状况及非金属矿节能减排要求，推广运用该类技能是较好处理(现在重钙及非金属矿职业高能耗和技能设备落后的有用方法。        3　结语        在我国塑料工业中已显现出用重质碳酸钙替代轻质碳酸钙的趋势。但是，现在在我国塑料工业出产中所运用的重质碳酸钙与轻质碳酸钙数量之比约为5∶1，远未到达世界上的(14～18)∶1的份额。因而，需加速塑料用重钙产品精细化开展，这不只要求加工厂商对原矿质量的稳重挑选，更要重视加工设备与工艺的挑选。 欧版磨机等配备与配套工艺选型为其产品精细化开展和产品附加值的进步，奠定了坚实基础。欧版磨配备及其工艺出产的重钙产品不只能够满意塑料商场对产品功能的要求，还促进了塑料用重钙产品精细化和规模化开展，习惯商场对中高端精细化产品的需求。欧版磨配备及技能是国家大力倡议的节能降耗新技能，作为近年来干法超细破坏技能的首要发展之一，契合重钙等非金属矿加工要求，单位产品能耗低、产品白度高的准则。

导读 纳米技能是当今世界各国抢先开展的科技热门，但纳米技能和材料的研讨、出产及其使用在我国尚处于起步阶段，能够产业化的只要为数不多的几个种类，纳米碳酸钙就是其间最具代表性的种类之一。  我国于20世纪80年代初开始纳米碳酸钙制备技能的研讨，80年代末完结工业化出产，已研发出多种制备技能，首要有：间歇式碳化法、超重力法、多级喷雾碳化法、非冷冻法、笔直筛板塔式碳化法、内循环碳化塔制备法、喷发吸收法、“双喷”新工艺、自吸式拌和反响器制备法、管式反响碳化法、微乳法制备法、超声空化法等，这些制备技能有些已成功地用于工业出产中，出产出不同晶型和不同用处的纳米碳酸钙产品，部分技能水平已到达乃至超越世界先进水平。现在，已完结工业化的首要有间歇式碳化法、超重力法、多级喷雾碳化法、非冷冻法和膜涣散微结构反响器制备纳米碳酸钙技能。1间歇式碳化法 1.1间歇鼓泡式碳化法间歇鼓泡式碳化法是国内外较常用的出产办法，该法是将净化后的氢氧化钙乳液降温到25℃以下，泵入碳化塔并坚持必定液位，由塔底通入含有二氧化碳的窑气鼓泡进行碳化反响，经过操控反响温度、浓度、气液比、增加剂等工艺条件制备纳米碳酸钙。此法出资小、工艺进程及操作简略，但能耗较高，工艺条件难以操控，粒度散布较宽。广东广平化工实业有限公司从日本白石公司引入的、广东恩平市嘉维化工实业有限公司、安徽铜陵集团碳酸钙厂以及广东省龙门县精密碳酸钙厂前期的纳米碳酸钙出产设备就是选用这种技能出产的。其工艺流程图见图1： 1.2间歇拌和式碳化法间歇拌和式碳化法选用低温拌和鼓泡釜式碳化反响器，经过参加晶形操控剂制备不同晶体结构和不同粒径的碳酸钙。该法是将25℃以下的氢氧化钙乳液泵入碳化反响罐中，通入二氧化碳，在拌和状况下，进行碳化反响，经过操控反响温度、浓度、拌和速度、增加剂等工艺条件制备纳米碳酸钙。该法因拌和气-液触摸面积大，反响较均匀，产品粒径散布较窄等，已成为近几年纳米碳酸钙出产的首要办法。选用该技能建造的有上海杰出纳米新材料股份有限公司、山西兰花华明纳米材料有限公司、江西华明纳米碳酸钙有限公司、上海耀华纳米科技有限公司等。其制备技能首要有华东理工大学技能化学物理研讨所和上海杰出纳米新材料股份有限公司具有。间歇拌和式碳化法因为影响产品粒径的要素较多，在工业出产进程中操控困难，因而存在着重复性差，粒径散布不均匀等缺陷；碳化反响器存在着扩展试验负效应大，反响周期长，单台设备出产才能低一级不利要素。针对以上缺少，上海杰出纳米新材料股份有限公司经过在产业化进程中的实践，对碳化反响进程操控及碳酸钙粒子表面改性等方面作了严峻改善，首要处理了粒子散布、表面处理优化、粒子二次聚会等问题，使产质量量有了进一步的进步，已构成了具有自主专利的制备技能，工艺技能已达世界先进水平，该制备技能具有下列特色：①到达和部分超越国外同类产品目标；②粒子功能（描摹、粒度、晶型）可控，构成了不同形状的纳米碳酸钙系列产品，合适各种不同用处对粒子描摹的要求；③产品功能安稳重复性强，0.1kt/a中试、3kt/a工业化试验和15kt/a出产线组成粒子与小试产品粒子功能相同，且批与批之间适当重复，消除了化工出产中的扩展效应；④进行了纳米碳酸钙的表面改性处理，现已构成用于轿车底漆、涂料、密封胶、塑料、橡胶和油墨等不同用处的系列化纳米级碳酸钙产品。上海杰出纳米新材料股份有限公司的工程塑料、硅橡胶、涂料、油墨用等系列纳米活性碳酸钙已悉数代替国外比如日本白石公司、法国Solvay公司产品进入国内外闻名独资公司、合资公司，并获得发明专利一项：高级胶印油墨用纳米通明碳酸钙的制备办法（专利号：ZL01 1 26404.7）。 2超重力法北京化工大学超重力研讨中心研发开发的超重力法组成纳米碳酸钙技能，成功地制备出粒径为15～30nm的纳米碳酸钙，并为组成纳米颗粒而规划了具有共同新式结构的超重力反响器。超重力反响器是一高速旋转的填料床，超重力碳化技能是指氢氧化钙乳液在超重力反响器中经过高速旋转的填料床时，获得较重力加快度大2～3个数量级的离心速度，在这种情况下，乳液被填料破碎成极小的液滴、液丝和极薄的液膜，极大地增加了气液触摸面，强化了碳化速度；一同，因为乳液在旋转床中得到高度涣散，约束了晶粒的长大，即便不增加晶形操控剂，也可制备出粒径为15～30nm的纳米级碳酸钙。超重力法组成纳米碳酸钙技能与超重力反响设备具有如下特色：①超重力反响法根据分子混合与反响结晶理论，组成纳米碳酸钙的办法和设备，属世界创始；②以氢氧化钙乳液和二氧化碳为质料，使用气-液-固超重力反响法，成功的组成出均匀粒径15～30nm、比表面积在62～77m2/g范围内粒度可调、粒度散布均匀、质量高的纳米碳酸钙产品，其质量目标处于世界抢先水平；③粒子功能（描摹、粒度、晶型）可控，构成了不同形状的纳米碳酸钙系列产品，毋需增加晶体出产抑制剂，即可生成各种不同用处对粒子描摹的要求，且产品纯度高；④适用范围广，超重力法制备技能和配备不光适用于气-液-固三相反响，并且还适用于气-液和液-液反响体系制备纳米材料，已成功地制备出碳酸钙、氢氧化铝、碳酸、碳酸、白碳黑等纳米粉体材料，开发了相应的气-液-固超重力反响法、气-液超重力反响法和液-液超重力反响法制备技能，标明超重力法技能和配备具有很强的通用性，是一项渠道性的高新技能；⑤工业化试验标明，超重力法技能和设备与传统的间歇鼓泡式、间歇拌和式碳化法制备技能比较，具有设备体积小、出产效率高，产质量量安稳等特色，但设备出资高、单台设备出产才能小、二氧化碳使用率低是影响和约束其工业化出产的首要妨碍。现在，蒙西高新材料股份公司、山西芮城华新纳米材料有限公司、巢东纳米材料科技股份有限公司、山东隆重科技股份有限公司等单位使用该技能建造的工业化出产设备也已建成投产。 3多级喷雾碳化法河北科技大学胡庆福等研讨的多级喷雾碳化技能，选用三段喷雾碳化塔，氢氧化钙乳液经过压力喷嘴喷成雾状与二氧化碳混合气体逆流触摸，使氢氧化钙乳液为涣散相，窑气为接连相，大大增加了气液触摸表面，经过操控氢氧化钙乳液浓度、流量、液滴径、气液比等工艺条件，在常温下可制得粒径在40～80nm的碳酸钙。其制备技能具有下列特色：①接连出产效率高，出产才能大，操作安稳；②气液触摸面积大，反响均匀，晶核生成和生长可分隔操控，易于完结在不同碳化率下增加操控剂、表面处理剂等；③可制作立方形、链锁形等各种单一型产品，可制作超细（＜100nm）和超微细（＜20nm）产品，粒度均匀；④能够用少数活性物质制作出均匀的高活性产品。选用此法出产的有湖南大乘氮有限公司。 4非冷冻法间歇式碳化法、超重力法和多级喷雾碳化法三种出产技能，因受温度改动的影响，粒径改动频率较大，且碳酸钙出产进程中的碳化进程是一种放热反响，要确保产品细度，就要严格要求操控温度，经过在碳化进程中的冷冻将浆液温度操控在25℃以下，方可使碳酸钙结晶粒子的构成在100nm以下。因为制冷设备的投入、维护费用和电能耗费，产品出产成本高，对厂商的经济效益有较大的影响。非冷冻法制备纳米碳酸钙技能与其它制备技能差异在于：选用间歇鼓泡式碳化法，在不改动设备设备的情况下，经过接连参加配备的多种涣散剂的办法，在碳化塔内与浆液一同反响，取消了冷冻体系，减少了能耗，降低了出产成本。非冷冻法制备纳米碳酸钙技能具有以下特色：①碳化是在常温常压下进行，能耗低、出资小、出产成本低。与超重力法、间歇式碳化法制备技能比较，对10kt/a的纳米碳酸钙项目，项目总出资分别为4000万元、2000万元和1800万元，吨产品成本分别为2000元、1250元和1000元；②产品粒径经过调整涣散剂配方和使用量调控，操作简略。产品粒径可根据需要在10～100nm范围内调整，且粒度散布窄；③枯燥前的表面处理，既能够避免纳米粒子在枯燥阶段的吸附聚会，也进步了纳米碳酸钙的涣散功能，经过增加不同的改性剂，适用于不同产品对纳米碳酸钙的需求，为产品使用发明了有利条件。现在，广东省龙门县精密碳酸钙厂选用该技能在已有的5kt/a纳米碳酸钙设备中进行了出产，产品经意大利EVC公司及国内几家公司试用，产品功能优秀。河北科技大学化学与制药工程学院胡庆福等经过开发复合型结晶导向剂，在试验室试验和中试的基础上，完结了在非冷冻（高温35～75℃）、氢氧化钙高浓度（质量分数7%～12%）条件下碳化出产针状（晶须）纳米碳酸钙。将该办法使用在石家庄博达钙业有限公司2.5万t/a的轻质碳酸钙工业设备上，经扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和比表面积测定分析标明，产品纳米碳酸钙的晶形为针状，粒度均匀、散布窄，粒径10～20nm，长径比15～20，比表面积≥90m2/g，总孔容≥0.26mL/g。非冷冻法制备纳米碳酸钙技能是一种较为抱负的低成本的纳米碳酸钙出产办法，但要大规划的使用，还需处理一系列工业化出产中的问题。 5膜涣散微结构反响器制备纳米碳酸钙技能清华大学化学工程联合国家重点试验室与山东隆重科技股份有限公司联合，用微孔膜涣散法强化多相传递进程的新技能，研发了膜涣散微结构反响器用于纳米碳酸钙的制备。在膜涣散微结构反响器中，用孔径为几个微米或几十微米的膜材料作为涣散介质，将待涣散相经过压力压入到接连相中，待涣散相经过细小膜孔道被活动的接连相剪切成细小粒径的气泡或液滴，进入接连相，完结微米标准的相间混合，大大增强了传质表面积，使得传质通量得到很大程度的进步，促进反响的进行。关于纳米碳酸钙制备中的碳化进程，相间传质是决议速步，膜涣散微结构反响器经过强化微观混合可促进传质和反响的快速进行，使得制备的碳酸钙颗粒粒径小且散布均匀。经过调控反响物浓度、两相的流量、压力等参数可较好地操控生成碳酸钙的粒径和晶型。一同，在膜涣散微结构反响器中，只需将能量输入到涣散相上，降低了能量的耗费。膜涣散微结构反响器法制备纳米碳酸钙技能具有以下特色：①具有设备体积小，单台设备的尺度在1200x500X200mm，最多时能够6台设备层层并联，单台反响器产值达400t/a；②无传动设备、效率高、能耗低、气体使用率高，单台设备的造价仅万元左右，二氧化碳气体使用率在60%左右；③能够大规划制备粒径在30～60nm、粒径散布均匀且巨细可控的碳酸钙颗粒，并已完结工业试验；④工艺与出产进程简略，不需晶型操控剂、碳化进程无需冷冻。在由中科院院士汪家鼎、费维扬、袁权等参加的技能判定会上（作者为判定专家组成员之一），专家组成员共同以为，膜涣散微结构反响器制备纳米碳酸钙技能已到达世界先进水平。但要大规划的工业化出产使用，同非冷冻法制备纳米碳酸钙技能相同还需处理一系列工业化出产中的问题。 6纳米碳酸钙的出产现状现在世界上能出产100nm以下的碳酸钙首要供应商有：英国的ICI公司、法国的Solvay公司、美国的矿藏技能公司（MTI）、Pfizer公司、王子造纸公司、Resso Wces Casbec公司、日本的白石公司、日本丸尾钙公司等，产品首要用于橡胶、塑料、胶粘剂（含密封胶）、涂料油漆、涂布纸张、油墨、虫剂、蜡制品、搪瓷制品及化妆品等。日本是世界上开发和出产纳米碳酸钙最好和较早的国家，早在四、五十年代就出产出了微米级、纳米级碳酸钙，现已有纺锤形、立方形、链锁形等纳米级碳酸钙产品及改性产品50余种；美国着重于纳米碳酸钙在造纸和涂料上的使用；英国则首要从事填料专用纳米碳酸钙的研发，近20年来英国在轿车专用塑料用碳酸钙中占独占位置。我国于20世纪80年代末完结工业化出产，2004年我国的纳米碳酸钙实践出产才能仅150kt左右，其间纳米级活性碳酸钙的出产才能缺少100kt，远远不能满意商场需求，每年仍需从日本、英国等国家进口100kt以上。据有关专家猜测，未来几年间，纳米碳酸钙在发达国家的需求量将以年均10%的速度增加，在我国将以年均20%的速度增加，因而纳米碳酸钙商场前景宽广。7纳米碳酸钙工业出产存在的问题我国纳米碳酸钙的开展具有以下特色：①开展速度在世界各国名列首位；②产质量量和种类有较大的进步；③国内科研院所对纳米碳酸钙制备技能的研讨，效果明显，间歇拌和式碳化法和超重力法制备纳米碳酸钙技能处于世界先进水平；④关键设备国内均能自主出产，无需进口；⑤国外一些公司看准我国纳米碳酸钙商场，纷繁来我国搞合资或独资出产产品，或推销其设备或技能，加快了我国碳酸钙工业的开展。综观我国碳酸钙工业现状，存在着出产规划小、出产工艺及自动操控水平、产品表面处理技能、枯燥技能以及产品检测水平与国外比较有较大的距离，产品规格种类少，层次较底，使用开发相对滞后，造成了等级低碳酸钙产品供过于求，很多出产厂商亏损，与此一同高级碳酸钙求过于供，严峻依赖于进口的局势，其落后状况也严峻影响了相关工业的开展。距离详细表现在：（1）我国的科学工作者对纳米碳酸钙的制备技能进行了许多的研讨工作，获得了明显的效果，对纳米碳酸钙的研讨多、面广，力气涣散，低水平的重复性研讨开发现象严峻，我国纳米碳酸钙制备技能不少，有的开发时刻也不晚、但制备技能不成熟，对制备技能中详细工艺条件的研讨还很不行，已获得的效果仅停留在试验室和小规划出产阶段，对规划扩展时和出产中存在的问题，还研讨的很少。（2）种类规格少，不能系列化：纳米碳酸钙技能与出产的重点是碳化和表面改性，表面改性技能是厂商出产的中心。表面改性技能意味着产品在功能上、专用化、精密化和商场占有率的抢先，因为碳酸钙表面处理的成果决议产品的层次和用处，很多的专用碳酸钙的首要差异在于表面改性的不同，其产品用处和报价就可能相差较远，表面改性技能的差异是约束我国纳米碳酸钙出产和使用的最首要的要素。（3）产质量量差：对组成纳米颗粒的进程机理缺少深化的研讨，对操控微粒的形状、散布、粒度、功能等技能的研讨还很不行。因为国内科研开发资金投入缺少，新产品无力开发，老产品问题也得不到改善，所以，技能水平一向处于落后状况，产质量量必定就与国外有较大距离，因而，许多高级产品仍需进口。（4）出产技能配备落后：纳米碳酸钙项目一般出资较小，一些大型的工程公司（规划院）对工程化的兴趣不大，不肯投入很多的人力物力进行工程开发，因而工程开发才能单薄。许多出产供应商因为建造资金的约束，土法上马，致使配备规划小、自动化水平低，产质量量差，尤其是对影响产品终究质量和出产成本的枯燥技能及其工业出产中的经济性研讨较少，致使产品的聚会现象严峻，出产成本过高，厂商效益欠安。 8结语跟着工业的迅速开展，各个职业对碳酸钙的粒度、表面改性和产品的使用提出了越来越高的要求，有必要很多出产各种规格的产品以满意商场，超细化、表面改性和产品使用成为碳酸钙工业的开展方向，给碳酸钙更为广泛地使用带来了新的生命力，并极大地进步了它的使用价值。因而，开发及出产高级纳米级碳酸钙产品不只具有十分宽广的商场，一同能够代替国外同类进口产品，节省很多外汇，降低成本，并可完结国内等级低碳酸钙产品更新换代，促进我国碳酸钙工业以及涂料、橡塑、造纸等相关职业的开展，在我国构成一个世界化规划的纳米级碳酸钙出产基地，充分使用国内资源、技能、产品成本与功能的优势，参加世界竞争，出口创汇，具有巨大的社会效益和经济效益。综上所述，尽管我国纳米碳酸钙工业的开展与世界先进水平比较，依然存在着必定的距离，但经过业内人士的共同努力，信任在不远的将来，我国纳米碳酸钙职业将会获得更大的开展。

重质碳酸钙是一种粉状无机填料，因其具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、分散性好等一系列优越性能，而被多领域广泛应用，尤其在塑胶行业更受重视。 但随着塑料工业的发展，尤其是高聚物材料的广泛应用，普通细度的重钙已无法满足高档塑料制品功能补强的要求，而活性超细重钙则解决了这一问题。 最大粒径(D97)在10μm以内的超细重钙经过表面改性后，其增量与功能都得到了改善，再应用于PVC制品中，可以有效降低PVC制品的生产成本，提高其耐热性、尺寸稳定性、抗冲击强度和加工性能。 而普通细度的活性重钙因粒度大，当其应用于PVC、PE、PS等塑料制品中时，会使制品表面粗糙，进而降低产品性能与质量。因此，市场上的中高档颜料制品，必定用微细或超细级碳酸钙，才能避免或减缓制品品质下降。 为了使超细重钙能够更广泛地应用于塑料、橡胶、涂料等多种行业，科研人员进行了细致的比较研究。通过大量实验证明，与活性轻钙填充PVC塑料制品的性能相比，活性超细重钙在PVC制品中可起到增量填充和功能性补强的作用，且采用不同改性材料加工的活性重钙添加在PVC制品中，所起的作用也有差异。 其一，对于活性超细重钙(钛酸酯改性)填充体系，随着其用量的增加，复合材料的冲击强度逐渐增大，在其用量为12%时达最大值。此后，复合材料的冲击强度随碳酸钙用量的增加而下降。而对于活性轻钙填充体系，随其用量的增加，复合材料的冲击强度基本呈下降趋势。这说明：活性轻钙仅起着填充或降低成本的作用，而超细活性重钙则能有效地提高制品的抗冲击强度。 其二，偶联剂改性的超细重钙的填充效果要优于硬酯酸改性的超细重钙，也优于活性轻钙的填充效果。而偶联剂品种对填充效果的影响则不明显，这是由于硬酯酸对超细重钙的表面处理仅能起到改善碳酸钙在高聚物中的分散性，而偶联剂则与碳酸钙表面的羟基作用形成化学键，在碳酸钙表面覆盖一层偶联剂单分子膜，并且在另一端与PVC高分子聚合物发生化学交联或物理缠绕，使碳酸钙与PVC能很好地结合，制品具有很好的弹性和抗冲击性能。 其三，以偶联剂改性的活性超细重钙在软PVC制品中的填充效果，明显优于硬酯酸改性的活性轻钙，制品的拉伸强度、直角撕裂强度和断裂伸长率均提高10%以上。 综上，活性超细重钙填充于PVC软硬制品中的效果，因其具有刚性粒子增韧的作用，增量和提高制品性能的效果要明显优于活性轻钙。经偶联剂表面处理的超细重钙应用于PVC异型材等制品中时，能实现增量填充和补强的作用，填充量达到15份时，制品物理力学性能仍符合国标要求，且部分性能高于用8份活性轻钙填充的制品的性能。

导读纳米碳酸钙作为一种优秀的填料， 具有色白质纯、易于上色、化学性质安稳、本钱低价、粒径和粒子形状能够操控等优势， 现已成功地运用在橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等范畴。 纳米碳酸钙作为一种优秀的填料， 具有色白质纯、易于上色、化学性质安稳、本钱低价、粒径和粒子形状能够操控等优势， 现已成功地运用在橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等范畴。鉴于纳米碳酸钙优胜的功能。更多的潜在价值也正成为开发热门。  1按制备办法的分类  ⑴化学办法 分为碳化法、苏尔维法、联钙法、苛碱法和氯化钙-苏打法五种办法，其间运用最多的是碳化法，其次是氯化钙-苏打法，其它三种办法运用很少，在此首要介绍碳化法的出产原理。 ①碳化法制得的碳酸钙称为轻质碳酸钙或沉积碳酸钙，其根本办法如下： 石灰烧制：CaCO3——CaO+ CO2+Q1 消化反响，也称化灰反响：CaO+H2O—Ca(OH)2+Q2 碳化反响：Ca(OH)2 + CO2——CaCO3↓+ Q3 ②苏尔维法（Solvay），即在出产纯碱的进程中联产碳酸钙。其化学反响进程如下：③联钙法。以废石灰渣和氯碱工业的廉价为质料出产碳酸钙。用处理消石灰得到氯化钙溶液，氯化钙溶液在吸入气后用二氧化碳进行碳化便得到碳酸钙沉积。其化学反响进程如下：④苛化碱法。在烧碱(NaOH)的出产进程中，可得到副产品轻质碳酸钙。即在纯碱水溶液中参加消石灰，即可生成碳酸钙沉积，并一起得到烧碱水溶液，最终碳酸钙沉积经脱水、枯燥和破坏便制得轻质碳酸钙。其化学反响进程如下：⑤氯化钙—苏打法。在纯碱水溶液中参加氯化钙进行复分解反响，并进行快速冷却而生成无定形的碳酸钙沉积，然后经脱水、枯燥和破坏而制得沉积碳酸钙。总归，选用上述化学办法出产的轻体的首要特色是： a 粒度小，一般均匀粒径在数微米以下；b 粒度散布窄，可视为单涣散粉体； c 粒子晶型多样化，运用于不同职业需求不同的晶型。⑵ 物理办法习惯上也称研磨法，即由天然矿藏直接经机械破坏所得产品，因其比重大于轻钙，故名重质碳酸钙（简称重钙，GCC）。其加工进程又分为干法和湿法两种研磨工艺，产品分普通型，如双飞粉 200 目、三飞粉（325 目、45~125μm）、细粉（325~1250目、10~45μm），超细型（＞1250 目、2~10μm），超细活性型（经表面活化处理）三种。重钙的粉体特色是： ①粒子形状不规矩； ②粒度散布比较宽，是多涣散体；③粒度比轻钙要粗，同样是超细碳酸钙，超细重钙的粒度比超细轻钙的粒度等级要相差一级，即超细重钙的粒度只相当于微细轻钙的粒度。重钙还具有报价低价、简单制取、出资仅为轻钙的 1/4~1/3 等特色。 现在，GCC 的产值和市场占有率都远大于 PCC，但现在世界上即便最先进的研磨工艺也只能使 GCC 到达 1μm 左右，因而 GCC 无补强效能，假如用于橡胶、塑料、高级涂料等范畴时只能起到填充增容效果；因为超细轻钙的晶型可控、半补强和补强效果等优异纳米材料特性，是现在重钙所无法具有的，因而，虽然其报价远高于重钙，出产技能也杂乱得多，但在用作许多中高级产品的功能性填料方面是重钙所无法替代的，也是超细轻钙的研制技能方兴未已的本源地点。  2依照是否进行表面处理分类 普通沉积碳酸钙和活性碳酸钙（简称活性钙，Activate Calcium Carbonate 简称 ACC；或许 Surface Coated Calcium Carbonate，简称 SCCC），用亲水性和疏水性来判别是否活化。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，因为活性碳酸钙都具有必定程度的补强效果，因而，习惯上把活性碳酸钙称之为改性碳酸钙。活性钙具有粒径小、吸油值低、涣散性好、能补强等特色。  3按其专门的用处分类 ⑴橡胶专用钙 (Calcium Carbonate， Rubber)⑵塑料专用钙 (Calcium Carbonate， Plastic)、GCC，可细分为 PVC 专用 PCC、GCC，PE 专用 PCC、GCC 和 PP 专用 PCC、GCC 等。⑶涂料专用钙(Dope Calcium Carbonate)：还可进一步细分为油漆专用钙、涂料专用钙。⑷油墨专用钙，也称通明钙 (Calcium Carbonate， Printing)。⑸造纸专用钙(Calcium Carbonate， Paper)：造纸专用 PCC、GCC。⑹食物专用钙(Edible Calcium Carbonate)，葡萄糖酸钙、乳酸钙等。⑺药典专用钙(Medicinal Calcium Carbonate)，如：发酵专用碳酸钙用于出产抗生素。⑻生物专用钙(Biologic Calcium Carbonate)，如：胶囊专用钙、生物钙片等。  4依照碳酸钙的晶型和描摹分类 对纳米碳酸钙来说，晶型是一个很重要的技能指标。因为不同晶型的产品适用于不同运用范畴，只要依据详细的用处来断定适宜的产品晶型，才干出产出适销对路的产品。因加工办法和结晶条件的不同，产品的原始颗粒（也称一次粒子）的形状不同，在运用中就反响出不同的效果。碳酸钙的晶型有三种：方解石、文石、球霰石，别离归于三方、正交和六方晶系，但其描摹有几十种，常见的有以下八种晶体描摹。 ⑴无规矩形碳酸钙即以天然的方解石、石灰石、大理石、白垩等为质料，由机械破坏或气流破坏到必定的细度标准，因其比较照沉积碳酸钙重，故名重质碳酸钙、重质微细碳酸钙等都是无规矩体。在电子显微镜下可调查其颗粒巨细差异较大，并且颗粒外有必定棱角，GCC 的比表面积小，约为 1m2/g 左右，吸油值为 20～27ml/100g 左右。FGCC均匀粒径可达 3μm 以下，比表面积为 1.45～2.1m2/g，吸油值为 48ml/100g 左右。总归，GCC 具有形状不规矩、粒径散布宽、密度大、比表面积小、吸油值较低一级特色。 ⑵纺锤形碳酸钙普通轻钙产品，无需添加任何晶型导向剂，晶型为两头尖，如纺锤。其长径为5～12μm，短径为 1～3μm。假如参加的结晶操控剂为H2O2和螯合剂等还可得到短径为 0.1～1μm 的小纺锤，其粒径为 100～1000nm，长径比为 3～4，在枯燥进程中不发生二次凝集，涣散性非常好。 ⑶立方形碳酸钙碳化反响前期，在氢氧化钙浆液中添加硫酸、或硫酸铝、硫酸锌等硫酸盐、或钠等晶型导向剂，可出产出立方体形的超细碳酸钙产品，其粒径为 5-100nm，且粒度均匀、涣散性好、吸油值较低。日本白石工业株式会社以 Al2(SO4)3或 ZnSO4为晶型导向剂，选用两段喷雾碳化法制得了均匀粒径为 5-20nm 的立方体形纳米碳酸钙。郑岚等以硫酸为晶型导向剂，选用间歇鼓泡碳化制备了均匀粒径为 45nm 的立方体形纳米碳酸钙 。 ⑷针状形碳酸钙也称为晶须状碳酸钙：以焦磷酸钠溶液、或氯化、或硫酸钠溶液作为晶型导向剂，可得到超细针状碳酸钙晶体。福建师范大学许兢等运用尿素水解法，在蒸汽压力锅中、稳定高温高压下，无须参加晶型导向剂，就能制备出高纯度的晶须碳酸钙。针状纳米碳酸钙具有白度高、出产本钱低、强度高、填充功能好等长处，有望替代玻璃、石绵等纤维材料和贵重的钛酸钾、碳化钛（TiC）等晶须材料，在造纸、塑料、橡胶和涂料等工业范畴很多运用，据悉湖南某公司出产的晶须碳酸钙价格每吨高达万元以上。 ⑸链锁形碳酸钙经过在碳化反响前期，添加六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸与、或许顺丁稀二酸等添加剂，或在碳化进程中参加三等都可得到纳米级链锁形超细碳酸钙。清华大学崔爱莉等的研讨标明，在碳化反响初期形成单颗粒微晶后，参加 AlCl3，AlCl3水解生成Al(OH)3，因为 Al(OH)3的粘结效果，把一个个小颗粒微晶连接成由几个到几十个超细的立方晶体按必定方向松散地结合在一起的链锁形碳酸钙，其均匀粒径为10-100nm，长径比为1:5-50。 ⑹球形碳酸钙在以 CaCl2和 Na2CO3为质料出产碳酸钙的复分解反响中，在 Na2CO3溶液中参加EDTA 和 Na2HPO4，然后拌和下将 CaCl2溶液滴加到 Na2CO3溶液中直到反响彻底，抽滤、枯燥，即可得到均匀粒径为 50-70nm 的球形纳米碳酸钙产品。 ⑺片状形碳酸钙在含有少数磷酸三丁酯和硼砂的氢氧化钙浆液中通入CO2进行碳化，再经离心过滤、枯燥得到片状碳酸钙；大多数晶体学者以为，添加有机膦作为晶型导向剂，选用碳化法可制得片状微细碳酸钙。即别离制造含少数二、十二烷基磺酸钠和的碳酸钠和氯化钠水溶液，先经超声波乳化制成 W/O 型碳酸钠乳状液和 W/O 型氯化钙乳状液，然后将二者混合拌和后，水浴加热使乳液分层，将上层溶液过滤、烘干，得到厚度为 100nm、平面巨细为 10-20μm 的微细片状碳酸钙。 ⑻无定型体这是一种自然界不存在的非晶型碳酸钙，首要是选用可溶性碳酸盐和可溶性钙盐，如碳酸钾和氯化钙等，用界面低温复分解反响的办法制备的碳酸钙，由浓溶液快速沉积而成；也有人在 CaO—CH3OH—CO2体系中合成了非晶态碳酸钙。同其它结晶产品比较，其比表面积高达 600m2/cm3，约为结晶产品的 20 倍，对色、臭的吸附性极高，在必定的条件下又可放出被吸附的气体，是一种很好的吸附剂；此外，该产品在水中溶解性极好，为结晶产品的 30 倍，打破了碳酸钙难溶于水的概念，可用作食物。  5粒径进行分类 微粒碳酸钙，粒径＞5000nm;微粉碳酸钙，粒径规模为 1000~5000nm；微细碳酸钙，粒径规模为 100~1000nm;超细碳酸钙，粒径规模为 20~100nm;超微细碳酸钙，粒径＜20nm.一般把超细碳酸钙和超微细碳酸钙又合称纳米级碳酸钙。  6沉降体积初步判别沉积碳酸钙粒度的品种 沉降体积(Sedmentation Bulk)是单位质量的产品碳酸钙在 100ml水中震动并静置 3h 后所具有的体积(ml)。沉降体积越大，阐明产品粒度越小、密度越轻、产品层次越高。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，纳米碳酸钙的沉降体积（3.0~4.0ml/g）又要大于轻质碳酸钙。众所周知，影响碳酸钙沉降体积的要素，除粒径巨细外，还有碳酸钙晶型，其晶型具有多样性，即便是同一晶型也因其不是非常规矩的几许描摹，相互之间也不可能相同，故晶型对沉降体积的影响比较杂乱，所以，用沉降体积的办法来断定粒径的巨细不是非常科学，差错较大，只能作为初步判别普通轻钙、改性轻钙和非改性纳米碳酸钙的品种。  7吸油值巨细判别产品结构 碳酸钙的吸油值（Oil Absorption Number）与其颗粒间的空地及其表面功能、比表面积有关。颗粒大、粒度散布均匀、表面光洁的产品，比表面积小，吸油值低；反之，颗粒微细、粒度散布不均匀、晶体结构杂乱或许有缺点，比表面积大，则吸油值高；关于活性钙来说，其吸油值远小于普通碳酸钙，并随碳酸钙表面吸附的活性含量的添加，吸油值呈下降趋势。没有经过改性处理的纳米碳酸钙除了表面带有静电易于聚会，运用时不易打散外，并且其吸油值的凹凸将严重影响其运用功能。  8用亲水性和疏水性判别是否活化 普通碳酸钙未经活化处理，呈亲水性(HydropHilicity)，与水能够按不同份额混合，经拌和之后，静置几小时皆沉积在水中；经活化处理后的沉积碳酸钙一般呈疏水性(HydropHobicity)，与水不相溶，一再拌和之后，碳酸钙一直悬浮在水面上。工业上选用活化度来衡量碳酸钙的活化程度。  9用比表面积巨细判别是否微细 碳酸钙的均匀粒径与其比表面积(Specific Surface Area)有着内涵的联络，除了用沉降体积来初步判别粒径巨细外，还能够经过其比表面积的巨细来较精确地判别均匀粒径的巨细。国外有学者依据均匀粒径与比表面积之间的联系，得出以下经历公式： S=2.21/d式中：S——单位质量纳米碳酸钙产品的比表面积（m2/g）； d——为均匀粒径（μm）； 2.21——为经历常数。 依据该公式可算出均匀粒径为 0.02-0.1μm 纳米碳酸钙的比表面积，见表 1-3所示。 10碳酸钙产品的体系命名办法 为了便于碳酸钙产品的开发、推行、运用和差异，碳酸钙职业制定了如下体系命名办法。命名由三项组成，第一项为汉语拼音字母；第二项由阿拉伯数字组成；第三项为拼音字母。其含义为：第一项表明加工办法，用 Z、Q 表明。其间，Z——表明非化学办法加工的重质碳酸钙。Q——表明化学办法加工工业的沉积碳酸钙。 第二项表明产品的均匀粒径规模。其间：1—d＞5μm2—1μm＜d≤5μm3—0.1μm＜d≤1μm4—0.02μm＜d≤0.1μm5—d≤0.02μm第三项表明产品改性处理与否。其间：B——表明未经改性；G——表明经改表面活性剂处理。 例如：Q4G——表明由化学办法加工的超细活性碳酸钙； Z3G——表明超细重质活性碳酸钙。

碳酸钙按形状分为无规矩体、纺锤形、针形、球形、链锁形、片形、偏三角形和菱形六面体形、无定形等，不同形状的碳酸钙，其应用范畴和功用也各不相同。图1 不同晶型碳酸钙晶SEM相片 因为球形碳酸钙有杰出的滑润性、流动性、涣散性和耐磨性等特性，故而被广泛应用在橡胶、涂料油漆、油墨、医药、牙膏和化妆品等范畴。 01 球形碳酸钙制备办法及研讨进展 球形碳酸钙的组成办法多以液相法为主，依据反响机理的不同又可将其划分为三种反响体系：Ca(OH)2-H2O-CO2反响体系、Ca2+-H2O-CO32-反响体系和Ca2+-R-CO32-反响体系(R为有机质)。 (1)Ca(OH)2-H2O-CO2反响体系——碳化法 该反响体系是以Ca(OH)2水乳液作为钙源，用CO2碳化制得碳酸钙。Ca(OH)2一般由天然碳酸钙锻烧成生石灰，然后经消化得到，碳酸钙锻烧的烟道气经净化作为碳化反响的CO2来历。 碳酸钙晶体的成长与描摹的构成首要发生在碳化阶段，可经过反响温度、Ca(OH)2浓度、CO2流量、晶体成长抑制剂等要素加以操控，制得球形碳酸钙产品。 研讨进展： ①向兰等选用间歇碳化法(管式气体散布器)组成了均匀粒径0.1μm左右的超细球形碳酸钙;选用小气泡及CO2含量较高的混合气体有利于构成超细碳酸钙，参加少数添加剂如ZnCl2、MgCl2或EDTA(乙二胺四乙酸)可显着改动碳酸钙粒子的描摹和巨细。 ②陈先勇等选用间歇鼓泡碳化法，在碳化温度为20℃左右、灰乳密度为1.07(d)的条件下，参加少数复合添加剂PBTCA(2-磷酸基-1，2，4-三羧酸)和CTAB(十六烷基三甲基化铵)，可制得粒度散布均匀、涣散性好、均匀粒径为40nm左右的球形碳酸钙。 ③赵风云等以一种出产球形纳米碳酸钙的喷发-乳化新式组合式碳化反响器，在小型试验设备上，选用正交试验的办法，断定出粒度散布窄的球形纳米碳酸钙的最佳反响条件为：温度15℃，氢氧化钙浆液质量浓度65g/L，气液体积比5:1，在完结小试的基础上，建成了年产60吨纳米碳酸钙的中试试验设备，并成功制备出均匀粒径80nm球形纳米碳酸钙。图2 球形纳米碳酸钙中试出产线 ④谷丽等以石灰石为质料，选用间歇鼓泡碳化法制备纳米球形碳酸钙，在反响温度为20-40℃，石灰乳浓度为86g/L，空塔气速为0.114m/s时，晶形操控剂参加量为1%时，可得到涣散性较好、粒度散布较均匀纳米球形碳酸钙。 碳化反响开端后，在不同时刻参加同一剂量的同一种晶形操控剂，制得碳酸钙的晶形和粒径不尽相同，晶形操控剂参加的时刻越早，所得到的球形碳酸钙晶体的描摹越好、粒径越小。 图3 纳米球形碳酸钙工艺流程 ⑤申小清等用硅酸钠为晶形操控添加剂，经过石灰乳碳化工艺制备了颗粒尺度为40-50nm的球形超细碳酸体，添加剂最佳用量为0.7-1.5%。 (2)Ca2+-H2O-CO32-反响体系——复分化法 该体系是将含Ca2+的溶液与含CO32-的溶液在必定条件下混合反响来制备碳酸钙。依据质料的不同又分为氯化钙钙-碳酸钙法、氯化钙-苏打法(苏尔维法)、石灰-苏打法等。 一般经过添加剂来操控产品的粒径和晶体结构。用Ca2+-H2O-CO32-反响体系反响体系能够得到20-100nm的碳酸钙。 研讨进展： ①方卫民等选用复分化法将必定量的无水Na2CO3和CaCl2别离溶解于适量水中，经过参加少数添加剂乙二胺四乙酸二钠和磷酸氢二钠，制备出了均匀粒径为50-70nm的球形碳酸钙。 ②雷鸣等经过有机聚合物聚磺酸钠PSSS对碳酸钙粒子的调制效果，成功制备出了均匀粒径为5μm的球形碳酸钙。 ③谢英惠等运用缓冲剂氯化钠和结晶成长中止剂调理碳酸钙的描摹，选用复分化法制备出了球形碳酸钙。 (3)Ca2+-R-CO32-反响体系——微乳液法和凝胶法 该反响体系是经过有机介质R来调理Ca2+和CO32-的传质，然后到达操控晶体成核成长的意图。依据有机介质R品种的不同可分为微乳液法和凝胶法两类。 微乳液法选用的有机介质一般为液体油，而凝胶法选用的是有机凝胶。这类共聚物具有2个亲水链段(耦合链段与促溶链段)，能够定向吸附于无机-水界面。 带有特定功用团的共聚物可能与金属离子及表面活性剂相互效果而在溶剂中构成较为杂乱的有序集合结构。这些特性使得双亲水嵌段共聚物在调控无机粒子描摹方面显示出共同的长处。 (4)其他 ①袁可等将基酸-甘酸和废渣经过简略的酸碱中和反响，制备出了超微细球形碳酸钙，其纯度和白度均达96%以上，成团微粒为纳米级，二次团粒结构的粒径散布在1-3μm之间，经过pH或物理和化学的涣散，可便利的调控其微观尺度。 ②赖永华等运用甘酸与渣的首要成分Ca(OH)2反响生成可溶性的甘酸钙，过滤除掉不溶杂质。在气升式高效反响器中，向甘酸钙溶液通入CO2进行碳化反响，洗刷后制得超微细球形碳酸钙膏体。选用该超微细球形碳酸钙膏体替代配方中的悉数粉体制备水性涂料，不光能够下降涂料的质料本钱和出产本钱，还能够简化涂料的出产操作、削减粉尘污染。 表1 超微细球形碳酸钙性能目标02 国外球形碳酸钙出产及研讨现状 国外开发的低光泽纸专用球形碳酸钙具有白度高、易涣散、油墨吸收性杰出、粒径散布窄等优秀特性，其2-5μm的粒子占比约为67%，晶体形状为较规矩球形。 研讨标明：3.5μm低光泽纸专用球形碳酸钙在涂猜中的最佳用量在40-50%之间，此刻能够获得较低的纸页光泽度，较高的印刷光泽度和高的光泽度差。与其他无光纸用颜料比较，运用球形碳酸钙可获得光学目标、物理性能及印刷适性之间的平衡，而且不会发生印刷斑驳。 因而，球形碳酸钙是一种出产低光泽涂布纸的优秀颜料，能够替代现行涂料配方中的几种颜料，提凹凸光泽涂布纸质量，下降出产的杂乱性，将会有宽广的市场前景。 现在，碳化法制备球形碳酸钙是出产厂商和科研院所重视和研讨的要点，别的也有一些厂商经过湿法超细研磨制备出了椭圆形碳酸体材料。未来，对粒子巨细和描摹的有用调控将成为碳酸钙被广泛应用的关键技术。

重质碳酸钙是由天然碳酸盐矿藏粉磨而成，在破碎与粉磨过程中暴露出不饱和质点，使其颗粒表面亲水疏油，很难在有机高分子基质中均匀涣散，而表面改性是前进重质碳酸钙运用功用、前进适用性、拓宽商场和用量所有必要的重要手法，其意图是： (1)下降重质碳酸钙的表面能，避免聚会; (2)前进重质碳酸钙在基体中的; (3)增强重质碳酸钙表面与基体的界面亲和性; (4)前进改性重质碳酸钙的专用性和功用性。 为了使改性重质碳酸钙的填充作用到达最佳，有必要要考虑其运用范畴、加工办法、共混目标，对不同的基体和运用范畴有针对性地挑选适宜的改性剂和改性办法。 01 重质碳酸钙表面化学改性 表面化学改性是运用改性剂分子中的官能团和重质碳酸体表面的活性点进行化学反响或化学吸附，使改性剂包覆在重质碳酸钙颗粒的表面，增强重质碳酸钙与填充有机基体的相容性和涣散性，然后改进复合材料的加工功用和物理力学功用 碳酸钙的表面改性办法首要是化学包覆，辅之以机械力化学;运用的表面改性剂包含硬脂酸(盐)、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂以及无规聚、聚乙烯蜡等。 (1)偶联剂改性 偶联剂是结构化合物，可分为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂等，其改性机理均是：重质碳酸钙表面的活性羟基与偶联剂分子一端的短烷氧基链发作替代反响，构成Z-O-Ca化学键，而偶联剂分子另一端的亲非极性的长烷基链与树脂等有机基体发作机械环绕或许某种化学反响，然后把极性较大的重质碳酸钙与非极性的有机高分子紧密结合在一起，即把两亲性的偶联剂作为一个中间前言，前进重质碳酸钙在树脂等有机基体中的相容性和涣散性。偶联剂改性碳酸钙原理 ①硅烷偶联剂 硅烷偶联剂是开发最早、运用最广的一类偶联剂，关于一般的硅烷偶联剂，因羟基数过少，和重质碳酸钙表面难发作乃至不发作偶联反响，只有当树脂与硅烷偶联剂有类似的基团才干起到改性作用。 对重质碳酸钙表面处理较为有用的硅烷偶联剂是一种多组分的硅烷偶联剂，但此类硅烷偶联剂报价昂贵，运用杂乱，给工业出产带来必定的费事，因而关于重质碳酸钙的改性很少运用硅烷偶联剂。 ②钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂首要分为单烷氧基型、单烷氧基焦磷酸酯型、配位型和螯合型。其间单烷氧基型适宜于不含游离水、只含化学键合水或物理键合水的枯燥填充剂体系，而其他三类钛酸酯偶联剂对体系含水量无要求。 运用钛酸酯偶联剂改性的重质碳酸钙运用在橡胶职业中，可削减橡胶用量和防老剂用量，前进制品耐磨强度和抗老化功用。将单烷氧基钛酸酯偶联剂改性重质碳酸钙填充于涂猜中，可前进其在涂猜中的涣散性和加工流动性。 虽然钛酸酯偶联剂的改性作用优异，但自身易氧化而变色;分化温度较低;钛酸酯分子的亲有机端易发作醇解或水解;不利于人体健康和生态环境等，这些坏处极大约束了其运用范畴的进一步开展。 ③铝酸酯偶联剂 与钛酸酯偶联剂比较，铝酸酯偶联剂具有色浅、无毒、常温是固体、热安稳性高、运用方便等长处，一起铝酸酯偶联剂自身有必定的光滑增塑成效，所以对重质碳酸钙表面改性，铝酸酯偶联剂改性作用优于硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。 经铝酸酯偶联剂改性的重质碳酸钙常用来填充聚、聚氯乙烯、硬聚酯弹性体等体系，在前进填充量的一起，所得制品依然具有杰出的物理和运用功用，极大下降了本钱。 (2)复合偶联改性剂改性 复合偶联改性剂改性是以偶联剂为根底，与其他加工改性剂、表面处理剂、交联剂相结合，对重质碳酸钙的表面进行复合改性处理。对重质碳酸钙进行改性处理一起挑选两种或多种改性剂，发挥每种改性剂自身的优势，使重质碳酸钙的改性作用愈加优秀，更能满意各种功用化、专业化的需求。 扬州天力非金属材料有限公司、四川石棉巨丰粉体有限公司运用铝酸酯、钛酸酯偶联剂、硬脂酸改性重质碳酸钙，并将此重质碳酸钙复合填料用于制备PVC电缆料和阻燃母粒，功用优秀，而复合改性剂的运用将成为重质碳酸钙表面改性的开展趋势之一。 (3)聚合物包覆改性 聚合物包覆改性包含反响性纤维素表面处理和接枝聚合物表面处理两类。 反响性纤维素表面处理是将反响性纤维结合在重质碳酸钙的表面，构成表面改性层，到达表面改性的意图。 广福建材精化有限公司运用聚乙二醇湿法改性重质碳酸钙，并广泛运用于乳胶体系，使涂料体系的疏水性和施工功用前进，一起潮湿涣散剂和消泡剂的用量削减。 接枝聚合包覆法是运用重质碳酸钙表面的活性点进行聚合包覆反响，聚合后的有机高分子基体包覆在重质碳酸钙粒子的表面上，阻挠重质碳酸钙的聚会，前进涣散安稳性。接枝聚合处理的重质碳酸钙表面与有机高分子材料表面的类似性前进，下降了重质碳酸钙粒子表面的极性。 运用重质碳酸钙表面羟基进行接枝聚合改性制得改性重质碳酸钙，应根据主体树脂的性质来挑选聚合的单体和预处理办法，使主体树脂与载体树脂的结构类似或相同，添加改性重质碳酸钙与主体树脂间的相容性。碳酸钙表面羟基接枝聚合改性法原理 广西贺州市科隆粉体有限公司在重质碳酸钙表面引发聚合包覆聚-酰胺-甲基酸正丁酯，制得改性重质碳酸体，可用于填充聚氯乙烯、聚乙烯、氯化聚氯乙烯等树脂，不只本钱低，而且涣散性好。 (4)硬脂酸(盐)改性磷酸醋类、硬脂酸与碳酸钙反响示意图 硬脂酸(盐)、磷酸酯类与重质碳酸末表面的活性Ca2+反响生成硬脂酸钙或磷酸钙堆积或包覆于重质碳酸钙粒子的表面，使碳酸末的表面功用得到改动。 硬脂酸(盐)、磷酸酯类有机物改性剂的一端是长链烷基，使改性重质碳酸钙颗粒表面呈一种皮草状的二维曲面结构，到达单层包覆量后，过剩的改性剂的非极性段与改性碳酸钙表面的非极性段持续环绕，构成双层包覆，碳酸钙表面再次变为亲水性，极性增大，影响改性作用。含长链烷基端有机物包覆碳酸钙结构 虽然此种改性办法存在一些缺乏，但其改性重质碳酸钙在聚氯乙烯、涂料、油墨、电缆材料等范畴运用广泛。 东南新材料股份有限公司运用硬脂酸湿法研磨所制得改性重质碳酸钙，在有机树脂中的涣散性和相容性杰出，而且制品的功用前进许多。安徽雪城超细碳酸钙有限公司选用二甲基硅油、海藻酸、月桂酸钙等质料对超细重质碳酸钙进行改性处理，此改性碳酸钙填料能够有用地前进涂料的附着力、柔耐性及冲击强度等目标，运用远景宽广。 由于比较其他改性剂，硬脂酸(盐)的报价便宜，来历丰厚，而且经过此改性剂处理后的碳酸钙的黏度很小、吸油值很低、pH值较适中，既可独自运用，又可与其他改性剂合作运用，取得更好的改性作用。 02 重质碳酸钙机械力化学改性 机械力化学改性是运用破坏、冲突等机械手法，使重质碳酸体的晶格发作位移、晶型发作变化，与此一起体系温度升高，内能增大，大颗粒的碳酸钙粒子不断分化成较小乃至微米级、纳米级的重质碳酸钙颗粒，增强重质碳酸钙颗粒表面的化学活性，易与改性剂发作化学结合或附着，使重质碳酸钙颗粒的内能下降，处于较安稳的状况，到达表面改性的意图。 在重质碳酸钙的工业出产中，研磨破坏和表面改性一般是分隔进行，若在重质碳酸钙破坏的过程中一起参加改性剂对其表面进行改性，不只能运用破坏的物理机械力来增强表面改性作用，还可避免重质碳酸钙颗粒过细而导致的聚会现象发作。 此外，改性剂自身是一种优秀的光滑剂和涣散剂，参加后会使颗粒间的冲突减小，有助磨的成效，对设备也起到了必定的维护作用，使运用机械力化学改性重质碳酸钙的工艺流程简略化，改性作用和功率优秀化。 东南新材料股份有限公司选用一种重质碳酸钙研磨改性一体化出产的出产体系及出产办法，前进了超细改性重质碳酸钙产品的质量，下降了超细改性重质碳酸钙产品的出产本钱。 03 重质碳酸钙表面堆积改性 表面堆积改性是选用适宜的办法将改性剂沉积在重质碳酸钙的表面，是无机矿藏颜料表面改性最常用的办法之一，适宜工业化出产，工艺流程简略，经过操控反响条件，能够取得适宜的粒径和纯度。 广东拉芳个人护理用品有限公司运用SLG型(涡流式)粉体表面改性机，对牙膏用磨擦剂碳酸钙进行表面改性，制得二氧化硅包覆微米级球形碳酸钙颗粒，在磨损值相同的情况下，将改性碳酸钙添加于牙膏中，与氟化物的相容性得到了明显的前进。 04 高能表面改性 高能表面改性是指选用强度较高、能量较会集的辐照、等离子体、超声波等办法，对重质碳酸钙表面进行改性处理的一种办法。作用时发生的强冲击波和涣散力能够极大地削弱颗粒间的相互作用，能够有用地避免颗粒间的聚会，有利于重质碳酸钙的涣散，可是此技能的改性作用不稳，本钱较高，操作较杂乱，因而在实践出产中还很难得到广泛的运用。 05 重质碳酸钙开展趋势 表面改性对前进重质碳酸钙的运用价值和功用有着至关重要的作用 ， 是重质碳酸钙的首要加工技能之一，其首要开展趋势是： (1)优化表面改性作用 为了前进出产功率、下降改性本钱，在加工出产中，应根据表面改性机理、基料的性质、加工工艺的技能等要求，有针对性的选取表面改性剂、助改性剂和改性设备。 (2)改性重质碳酸钙尺度纳米化 纳米化的碳酸钙会表现出与普通碳酸钙不同或失常的理化性质，在灭菌消毒、透明性、增耐性和补强性等方面起到特殊作用。 (3)绿色环保化 现在人们总是在倡议走可持续开展之路，因而出产环境友好的改性重质碳酸钙填充料显得非常重要。 (4)专用化、功用化  为了满意科技的前进对材料提出的更高的要求，碳酸钙的改性会向专用型、功用型及高附加值型转化。