CaTiO3 许多超导体及铁电体等往往具有钙钛矿型结构或其衍生结构，而超导体、铁电体在工业上特别是信息功能材料领域内有广泛的应用，因此，此处简单介绍钙钛矿的特征。 【化学组成】可有Na、K、Ce、Fe、Nb、Ta、Nd、La元素作为类质同像混入物。 【晶体结构】900°C以上为等轴晶系；a0=0.385 nm；Z=1。在600°C以下转变为斜方晶系；a0=0.537 nm,b0=0.764 nm,c0=0.544 nm；Z=4。在高温变体结构中,Ca2+位于立方晶胞的中心,为12个O2-包围成配位立方体八面体,配位数为12；Ti4位于立方晶胞的角顶,为6个O2-包围成配位八面体,配位数为6。［TiO6］八面体以共角顶的方式相联。整个结构也可以视为O2-和Ca2+共同组成六方最紧密堆积，Ti4+则充填于其八面体空隙中(图Y-9)。     图Y-9钙钛矿的晶体结构  (引自潘兆橹等，1993) 【形态】呈立方体晶形。在立方体晶面上常具平行晶棱的条纹,系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。 【物理性质】褐至灰黑色；条痕白至灰黄色；金刚光泽。解理不完全；参差状断口。硬度5.5～6。相对密度3.97～4.04(含Ce和Nb者较大)。 【成因及产状】常成副矿物见于碱性岩中,有时在蚀变的辉石岩中可以富集,主要与钛磁铁矿共生。 【鉴定特征】立方晶形及其晶面上的聚片双晶纹。 【主要用途】富集时可作为提炼钛、稀土和铌的矿物原料。

一、矿石性质       前苏联科拉半岛的铈铌钙钛矿产于碱性霓霞正长岩和异性霞石正长岩中，是一种含稀土、铌、钛的复合物。这种矿物的主要化学成分：含REO28.71%、ThO2 0.52%、Nb2O5 9.4%、Ta2O5 0.38%、TiO2 36.83%；矿物的密度为4.64～4.89克/厘米3；铈铌钙钛矿具有弱磁性。原矿含铈铌钙钛矿3.53%～3.70%，伴生的脉石有霞石、霓石等。矿石中有用矿物嵌布粒度较粗，一般可采用重选、磁选方法回收。       二、重选－磁选流程及选别指标       从矿山运来的矿石，采用两段破碎流程破碎至－20毫米，经一段磨矿磨至－1毫米送水力分级，粗粒级送跳汰，跳汰尾矿返回再磨。细粒级用摇床选别。所得的霞石－铈铌钙钛矿混合精矿用磁选除去霞石，获得含89%～91%铈铌钙钛矿的精矿，回收率为70%～75%。流程示于图1。    图1  回收铈铌钙钛矿的重－磁选流程       三、用浮选法从重选矿泥中进一步回收铈铌钙钛矿       用浮选法处理重选矿泥的流程（图2)：首先将矿泥中易浮的磷灰石浮出，经四次精选获得含P2O5 36%～38%、回收率83%～85%的磷灰石精矿。磷灰石浮选尾矿进一步脱泥，并添加水玻璃和捕收剂ИM－50，采用H2SO4使矿浆pH调整至5.4～4.8，进行铈铌钙钛矿和霞石浮选；上述两种矿物的浮选泡沫经酸处理后，采用草酸、六偏磷酸钠、ИM－50，在pH6.2～6.4的条件下浮选铈铌钙钛矿，经精选获得含铈铌钙钛矿95%的最终精矿，对重选矿泥的作业回收率为82%（对原矿而言大约增加8%～10%的回收率）。    图2  从重选矿泥中用浮选回收铈铌钙钛矿流程

纳米金属氧化物半导体已被广泛应用于场效应管、气体探测器、锂离子电池以及超级电容器等诸多电子器件。随着染料敏化电池、有机薄膜太阳能电池以及无机有机杂化电池技术的不断革新,纳米金属氧化物已作为此类电池中重要的电极材料应用于太阳能电池领域。钙钛矿是一种具有高吸光系数、高载流子迁移率与寿命和可控带隙的半导体,加之制备工艺简便,成本低廉,受到国内外学术界的广泛关注。短短数年间此类“钙钛矿型太阳能电池”(PSCs)的小面积的单电池效率已突破20%,1cm2以上大面积电池也达到了15%以上的认证效率。钙钛矿电池结构可分为量子点敏化型、介观结构钙钛矿电池和平板结构钙钛矿电池三大类,如图1所示。图1量子点敏化、平板和介观结构钙钛矿电池结构示意图钙钛矿电池中的纳米氧化物致密层钙钛矿电池中的致密层主要发挥载流子的选择性传输的作用。由于分离后的自由电子与空穴易在界面处产生复合,因此引入一层致密层材料有利于通过电极材料间的能级势垒差选择性地让载流子通过,抑制界面复合。依据通过的载流子种类的不同,可以将致密层区分为电子选择层或空穴选择层;或相对应的以阻挡的载流子命名为空穴阻挡层或电子阻挡层。一般而言,性能优异的致密层需要满足以下三点要求:第一,光学性能良好。即不影响钙钛矿层对可见光的吸收。第二,能带结构与电极、敏化材料等相匹配,通过电池各功能层间合适的能带架构,达到高效选择性注入所需载流子,并阻挡另一种载流子的目的。第三,致密层薄膜厚度合适。一方面,致密层厚度增加有利于提高覆盖率,减少致密层孔洞数量,降低复合率;另一方面,致密层本身电阻影响电池性能。钙钛矿电池中的纳米氧化物骨架在介观结构的钙钛矿电池中,纳米氧化物发挥两大主要作用:第一,TiO2、ZnO、SnO2等电子传输材料可以作为介观结构钙钛矿电池的电子传输层,参与电池中载流子输运过程;第二,由于钙钛矿自身即可传递载流子,上述材料及Al2O3、ZrO2等高带隙氧化物也可以作为钙钛矿生长结晶的骨架,用于支撑钙钛矿层的生长。相比较于平板型电池,介观结构电池在测试时往往具有更高的稳定性,电池的迟滞效应相对较小,载流子收集效率相对较高。本节将介绍近两年来氧化物半导体载流子传输材料与介孔绝缘骨架材料在介观结构钙钛矿电池中的制备及其改性方法对钙钛矿电池性能的影响。介观结构电子传输层自2012年首个全固态钙钛矿电池问世以来,以TiO2介孔纳米颗粒为代表的电子传输层被广泛地应用于钙钛矿电池中。与致密层材料类似,符合电池能级结构匹配、高载流子迁移率的半导体均可能作为介观结构的电子(或空穴)传输层材料。介孔层一般使用商用TiO2介孔颗粒浆料经稀释后旋涂,后经高温热处理而制备,但若想使用ZnO、SnO2等非TiO2介孔层,或调节介孔层性能,或设计无需高温烧结能够应用于柔性钙钛矿电池中的介孔层,则需通过溶胶–凝胶法、水热法、电化学法等制备介孔层材料。除了纳米颗粒,多维结构也被应用于钙钛矿电池电子输运层中。尽管多维结构的电池效率略低于传统介孔结构,但基于DSSCs与HSCs中一维纳米阵列光阳极的研究表明,一维的纳米结构相比纳米颗粒具有更高的表面积以及更好的光散射能力;并且,一维纳米结构独特的形貌为电子输运提供了连续的传输路径,因此此类结构有可能应用于高性能钙钛矿电池。而其合成方法有水热法、电纺丝等多种方法,如图2所示.图2基于TiO2“纳米碗”电子传输层的钙钛矿电池制备流程示意图类似于致密层的改性,介孔层改性不仅能够影响介孔层本征电子传输特性,也能够影响其与钙钛矿层的界面。此外,由于TiO2具有光催化活性,在紫外光照射下会发生价电子受激跃迁,形成价带空穴h+,而光生空穴有很强的氧化性,因此表面包覆也有助于降低TiO2对钙钛矿的降解作用,提升钙钛矿稳定性。由前述致密层改性及本节介孔层改性可以看出,改性不仅可能影响钙钛矿电池内载流子的输运性能,还可能影响制备的钙钛矿层形貌结构及电池的稳定性。但无论是在平板结构还是介观结构钙钛矿电池中,氧化物改性均围绕着两大主题,即通过改变半导体本征特性与改变致密层/钙钛矿界面影响钙钛矿电池性能。介观结构绝缘骨架层以绝缘Al2O3介孔层为骨架的介观结构钙钛矿电池,电池结构如图3所示,这种结构的电池效率达到了10.9%,比选用介孔TiO2电子传输层高约2%。由于Al2O3是一种宽带隙半导体材料,其导带底远高于钙钛矿导带底,因此能带结构阻挡了电子的传递,从而使纳米Al2O3颗粒仅仅起到了支撑钙钛矿生长的骨架作用。相比介孔TiO2电子输运层,绝缘Al2O3骨架有以下两大优势:图3(左)含介孔TiO2颗粒和(右)含介孔Al2O3颗粒钙钛矿电池载流子传输示意图首先,在含有Al2O3介孔层的钙钛矿电池中,由于电子在钙钛矿内的传递速度大于在TiO2介孔颗粒中的传递速度,电子直接由钙钛矿传递到致密层表面,传输速率更快,从而使电池效率更高。其次,使用Al2O3绝缘骨架的电池有更好的稳定性。TiO2是一种光催化材料,为解决长期稳定性,需要对TiO2介孔层进行一些表面修饰以减缓其对钙钛矿层的降解。而对于Al2O3,则有报道指出添加一层Al2O3介孔颗粒有助于提升电池性能及稳定性,这是由于Al2O3绝缘层起到了屏蔽电极间载流子复合引起的漏电流。此外,绝缘介孔骨架还常常用于无HTM的钙钛矿电池中。总结与展望纳米氧化物功能层对电池效率有着至关重要的作用。研究表明,纳米氧化物材料的形貌设计、修饰改性等显著地影响其物化性能或钙钛矿/氧化物界面性质,进而影响钙钛矿电池的性能。但由于钙钛矿电池结构体系繁多、界面复杂,对于其中的纳米氧化物材料,仍有许多科学问题尚待解决:氧化物改性以提高钙钛矿电池稳定性氧化物纳微结构设计及界面改性应用于柔性钙钛矿电池上的氧化物致密层/介孔层制备工艺随着钙钛矿电池单电池效率不断提升,以及未来柔性电池的实际使用需求,氧化物层设计要求不需经过高温烧结、且能在大尺寸上保持电极形貌、性能的均匀性。而现有制备方法中,溅射等物理法成本高昂,而溶胶–凝胶旋涂等化学法往往由于致密层均匀性不佳而使钙钛矿电池性能缺乏竞争力。因此亟需兼顾电极性能与制备成本的氧化物致密层与介孔层制备方法。文章选自：《无机材料学报》作者：王伟琦, 郑惠锋, 陆冠宏等

我国是石油资源疲乏的国家，一半以上依靠进口。咱们要把碳酸钙等非金属矿粉体材料的运用和循环经济的理念联系起来，运用蕴藏量大且报价相对低价的非矿粉体材料代替以石油或煤为根底质料的合成树脂，制造出满意运用要求的填充改性高分子材料其含义之严重显而易见。 谈到轻质碳酸体的运用，信任所有人都会想到塑料职业。我国是塑料出产大国和消费大国，依据国家统计局数据显现，2014年1-9月我国7230个的塑料制品厂商总产量达5339.38万吨，同比2013年1-9月增长了7.77%，不久的将来，我国将超越美国成为世界第一出产及消费大国。1、重钙、轻钙的运用 重钙和轻钙虽然在堆积密度上有差异，但它们的粉体颗粒自身的密度是相差不大的。假如颗粒彻底被涣散开来，那么它们对填充塑料材料密度的影响就无显着不同;可是它们在塑猜中的存在状况有多个颗粒聚会在一起，它们与塑料基体的大分子之间存在空地，这些状况导致了重钙与轻钙功能不尽相同。 严格来说，不能说轻钙“轻”，而重钙“重”。例如在编织袋扁丝参加20%的重钙并未影响到每吨物料的总长度，就是由于在单向拉伸(拉伸比达6倍)的进程中，80%的聚好像100%的聚相同被拉伸到相同的长度，其差异就在于聚大分子之间的间隔被拉大了，而重钙颗粒就散布在聚大分子之间的空地中，然后大大减小了对塑料材料密度的影响。因此在单向拉伸塑料制品中不必从密度的视点考虑是用轻钙仍是重钙。轻钙早于重钙用于橡胶材料及制品，后又移植到塑料材料中，而重钙是上世纪八十年代才开端被很多运用的。早些年人造革、管材、型材等制品中已惯用轻钙，在运用报价相对低价的重钙代替轻钙的进程中发现作用并不抱负，不管从材料功能上，外观手感上，仍是从面积、长度的单位价上都不合算，现在重钙加工出产工艺十分老练，深加工也优势显着。有重钙代替轻钙的趋势。在塑编制品、管材、注塑或中空制品中，遍及运用重钙。 2、纳米碳酸钙运用现状 纳米技术和纳米塑料是近年的热门领域。声称是纳米材料的研究成果及产品遍地开花。从学术的视点看，纳米只是是一个长度的衡量单位，具有纳米标准的(一般公认三维方向至少有一个方向的长度小于100nm)颗粒能否均匀地、互不粘连地涣散在塑料基体中，是判别能否称之为纳米塑料的要害。由于只有当纳米标准的颗粒像液体中的均匀悬浮颗粒那样散布在塑料材料中，纳米技术的小标准效应、大比表面效应和量子化效应才干真实表现出来，然后带来材料功能质的腾跃，而不是只是得到一些进步和改进。 不可否认纳米碳酸钙在出产进程中某一时间，其粒子巨细的确处于十几到几十nm的领域，但在随后的脱水、枯燥进程中，这些原生粒子又聚会起来，作为产品到咱们用户手里实际上是这些聚会体。使用现有粉体表面处理设备、处理剂以及后续的混炼设备都不可能将聚会体打散，然后不可能得到真实的纳米碳酸钙改性的纳米塑料。 近年来，围绕着塑料用纳米碳酸钙及其在基体中涣散问题有很多的研究成果。例如四川大学将湿法研磨、高速(4000转/分)混合、超声波振动、轰动磨等方法和设备引进纳米碳酸钙的处理进程。某些厂商研制成功新式解聚剂，将处于高速运动状况的纳米碳酸钙聚会颗粒解聚瞬间加以表面包覆，都有助于部分聚会在一起的纳米碳酸钙以纳米标准涣散在基体塑猜中，并且填充塑料的功能比传统方法处理的碳酸钙都有显着进步。

常见的含钛矿藏有钛铁矿、金红石、钙钛矿和榍石。它们的可浮性如下。 钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)用羧酸及胺类捕收剂都能浮游。但用羧酸类捕收时，脉石矿藏不易浮游，故羧酸类用得较多。工业上常用的详细药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。并且常用火油为辅佐捕收剂。钛铁矿和金红石浮选之前，先用硫酸洗刷矿藏表面，能够进步它们的可浮性，下降捕收剂的用量。 用羧酸捕收钛铁矿和金红石时，pH=6～8，两种矿藏都浮游得比较好。在pH 钠和能够阻止十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着，下降它们在钛铁矿表面的固着量，因而能按捺钛铁矿，硅酸钠关于钛铁矿也有必定的按捺作用。 钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮凝和涣散状况有关。假如作调整槽传动轴的净功耗与调整时刻的联系曲线，可按其功耗的大小将调整时刻分红五个阶段，即感应阶段、絮凝阶段、絮凝高峰阶段、絮凝损坏阶段和涣散阶段。 矿浆开端絮凝时(絮凝阶段)，净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都上升;抵达絮凝高峰阶段，矿浆充沛絮凝，净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都达到了极点;抵达絮凝损坏阶段，钛铁矿的回收率不变，精矿档次添加，净功耗和絮凝程度下降;抵达涣散阶段，精矿档次下降，回收率最小。 升高矿浆温度，捕收剂膜的疏水性增大，钛铁矿的回收率添加而精矿档次下降。充气对钛、锆矿藏有显着的影响。充空气60～120S，金红石和钛铁矿的回收率都上升而锆英石的回收率下降。若只充入氮气，则两种钛矿藏遭到按捺而锆英石能照旧浮游。 钙钛矿(CaTiO3)能够先用硫酸处理，经冲刷后用油酸或其他脂肪酸浮游。苏打和水玻璃能够按捺它，而铬酸盐和重铬酸盐能够活化它。当矿石中方解石多时，会使酸洗的耗酸量增大。为了削减酸的用量，在浮钙钛矿之前能够先浮方解石。 榍石CaTiSiO5能够用火油乳化的油酸捕收，能够被水玻璃按捺。其可浮性较其他含钛矿藏差，更比磷灰石等碱土金属盐类矿藏差，假如伴生的磷灰石多能够先浮磷灰石。 A钛锆矿的选别办法及实例 钛铅矿的选别办法钛铁矿、金红石和锆英石常常伴生，密度都在4.0～4.7g/cm3之间，用重选法选别时，它们一起进入重砂中。它们的可浮性也很挨近，用乳化油酸浮选时，它们一起进入混合精矿中。它们的混合精矿准则上有两种别离办法： (1)先用磁选法分出钛铁矿(磁选也能够放在浮选之后)，其非磁性部分用钠按捺锆英石，用乳化油酸在pH=3.8～4.6的介质中浮选金红石。 (2)用硫酸按捺金红石，用乳化油酸或阳离子捕收剂浮选锆英石。 B某钛锆矿浮选实例   该矿矿石为石英砂矿床，80%～95%的钛铁矿及金红石小于0.15mm，100%的铅英石小于0.15mm。先用摇床选别得到它们的混合精矿。

一、概略 乌场钛矿坐落我国海南岛境内，是我国海边砂矿首要的出产厂矿之一。该矿所挖掘的矿区，储量大，挖掘条件较好。采选厂工艺技能水平及配备在我国海边砂矿出产厂矿中居领先地位；精选厂工艺流程和设备也比较完善，归纳收回作用较好。 该矿于1958年开端地质普查作业，1959年完结地质勘探，一起开端了土法挖掘。从1965年开端筹建公营矿山，至l950年末建成了精选厂；1971年精选厂扩建；1967平建成了水采一跳汰工艺的采选厂，未能正式投产使用；且78年开端选用推上机合作水挖掘，10.10厘米（4英寸）砂泵运送，摇床选别出产。1982年正式开端选用干采，干运及以圆锥选矿机为主体选别设备的移动式采选联合设备进行出产至今。 二、地质概略及矿石性质 乌场钛矿现在挖掘矿区属保定矿区，矿床坐落大塘岭至牛庙岭之间，是一个滨海岸线散布的含钛铁矿及锆英石为主并伴生有多种有价矿藏的归纳性海边砂矿矿床。矿区火成岩出露较少，属海边地貌，笫四纪地质以海相沉积为主。矿体全长18公里，均匀宽度230米，海平面以上矿体均匀厚度9.5米。矿体出露地表，呈砂堤状，无覆盖层。矿石粒度均匀松懈，含泥量少，挖掘条件较好。 矿石中有用矿藏以钛铁矿及锆英石为主，两者赋存量份额为钛铁矿∶锆英石10～19∶1。除首要有用矿藏外，还伴生有独居石、金红石、锡石、磁铁矿及微量黄金等多种有价矿藏可归纳收回。脉石矿藏以石英为主，其他为少数长石、云母，其总量占原矿总矿藏量的97%左右。因为矿石粒度均匀，无卵石，粗粒及细泥含量均较少，有用矿藏绝大部分呈单体存在，并且有用矿藏与脉石矿藏间有显着的密度差，故可选性较好。该矿区的原矿多项分析、筛分分析及矿藏量分析别离见表1、表2、表3。表1  原矿多项分析成果表项目称号SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOVP2O5MnTR2O3TiO2ZrO2Ta2O5Nb2O3含量，%81.061.142.201.131.070.00320.1990.0390.0361.010.0880.00160.0033 表2  原矿筛分分析表粒度mm分量，%档次，%占有率，%单个累积TiO2ZrO2TiO2ZrO2单个累积单个累积1.002.650.0730.00650.130.160.87.269.910.0720.00590.490.670.390.550.6313.5523.460.0440.00630.561.230.771.320.511.5435.000.0580.00630.631.860.661.980.416.1351.130.0840.00611.283.140.892.870.320.7471.870.120.00762.345.481.424.290.217.6289.490.440.0117.3012.781.756.040.167.1696.654.400.1429.6742.459.0515.090.102.6999.3419.902.0650.4292.8750.0465.130.080.3899.7217.839.346.3899.2532.0097.19－0.080.281002.831.110.751002.81100算计1001.0620.11100表3  原矿矿藏量分析表矿藏称号含量，%矿藏称号含量，%钛铁矿1.5028磁铁矿0.0338锐钛矿金红石0.0231褐铁矿0.0189白钛矿0.0514铁铝榴石0.0290榍石0.0318钙铝榴石0.0086锆英石0.1253尖晶石0.0118独居石0.0314绿帘石  十字石0.0360钍石0.003黄玉  蓝晶石0.0063磷钇矿0.008角闪石、电气石0.7739锡石0.0004石英、长石、方解石97.1200赤铁矿0.1946算计100.00 三、采选工艺流程及技能经济目标 （一）采选厂 乌场钛矿采选厂是选用一整套移动式采选联合设备进行出产的。全套设备于1981年建成，1982年投产。整套设备由采运体系、储矿给矿缓冲体系及移动选厂三个部份组成。 采矿选用69－4型斗轮式挖掘机进行干采，采矿工艺简略，作业接连，回采率高，操控便利，出产成本低。采矿方法选用前端式作业面法，采掘面宽度为15米，出产才能100吨／时，斗轮直径1.6米，9个挖斗，每个斗容积为11升，斗轮挖掘机总装机功率为33千瓦，总重13吨。采矿单位电耗为0.25千瓦·时∕吨·原矿，约为水采的 。 采出矿经斗轮挖掘机排料皮带运送机给到两台长45米的移动式皮带运送机进行接连运送。斗轮机与两台45米皮带运送机合作，每个采矿周期采幅可选宽15米，长200米。在此周期内，矿仓及选厂无需移动。依挖掘厚度而异，每周期可采矿景约2850米。 移动式矿仓由进料皮带运送机、矿仓、圆盘给矿机及履带式移动设备等组成。45米皮带运送机米矿，经矿仓入料皮带运送机给入容积为55米3矿仓，其缓冲才能为55分钟。在矿仓底部装有φ2米圆盘给矿机一台，用于操控给矿量。矿仓至移动选厂的排矿皮带运送机上装有DZB－2A型电子皮带秤进行矿量的检测及记载。 矿仓排矿送到移动选厂进跋涉别。移动选厂为电机驱动履带式自行移动。选厂底盘面积为宽5米，长8米。总高度11米，总分量约26吨，行走速度0.9公里／时。定位作业时，有四个辅佐支撑脚固定。移动选厂分上，下两层，基层为一高两米的作业间，内装驾驶台，砂泵、电器操控等设备；上层为一露天渠道，装有斜面冲击筛、圆锥选矿机、螺旋溜槽及矿浆浓度测定仪等设备。圆锥选矿机本机附有四层操作渠道，螺旋溜槽设有两层作业渠道。 干矿当选厂，首要加水构成高浓度矿浆，矿浆浓度为70%～72%。矿浆自流到一台五联500×1000毫米的斜面冲击筛进行筛分，＋1.2毫米筛上产品包含粗砂、贝壳及杂草等异物作尾矿丢掉，－1.2毫米筛下产品由一台6.35厘米（2英寸）PS砂泵扬送至圆锥选矿机进行粗选。在圆锥选矿机给矿管上装有QN－I型浓度计，进行浓度检测及记载。原矿经圆锥选矿机粗选丢掉尾矿，选用砂泵扬送到采空区复砂堤；中矿回来至本机二段选别再选；精矿送至螺旋溜槽进行精选。螺旋溜槽精选分两段进行。一段精选螺旋溜槽精矿给二段螺旋溜槽精选；中矿回来至圆锥选矿机再选，尾矿抛弃。二段精选螺旋溜槽精矿为采选厂终究精矿；中矿回来至本段螺旋溜槽给矿再选；尾矿返至一段精选螺旋溜槽再选。采选厂全景、移动选厂表面、设备联络图及圆锥选矿机内部流程图别离见图1、图2、图3，图4，所用设备见表4。图1  采选厂全景图图2  移动选厂外观图图4  圆锥选矿机内部流程图 表4  采选新工艺设备表序号设备称号规格型号单位数量功率kW1斗轮挖掘机69  4台1252移动式皮带运送机L45m，B0.5m台27.53皮带运送机L20m，B0.5m台17.04移动矿仓55m台15圆盘给矿机φ2m台1136皮带运送机L15m，B0.5m台14.57电子皮带秤DZCB－2A台18造浆斗台19斜面冲击筛560×1000mm个12.910原矿砂泵－PS台122.911浓度计QN－1台112圆锥选矿机2米7层台113扇形溜槽940×290mm台1214圆锥精矿泵－PS台113.015圆锥中矿泵－PS台122.016圆锥尾矿泵－PS台122.017螺旋溜槽分浆斗个118一次精选螺旋溜槽φ900  4节4头台319砂泵1PN台13.020二次精选螺旋溜槽φ900  4头4节台1    移动选矿厂工业实验、试出产及1982～1986年出产技能目标见表5。采选厂电耗：1.79～3.52千瓦·时／吨·原矿；水耗：1.5～2.0吨∕吨·原矿。 表5  移动选矿厂出产技能目标表时期精矿 产率，%档次，%收回率，%原矿精矿尾矿精矿尾矿TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2TiO2ZrO2工业 实验1.6500.730.07837.204.170.0120.009584.2088.2615.8011.74试出产1.3191.010.12333.603.850.1840.013382.2177.2817.7922.721982年1.03－－33.25－－－71.79－－－1983年1.11－－34.72－－－68.17－－－1984年1.24－－36.11－－－73.15－－－1985年1.47－－37.55－－－78.13－―－1986年1.46－－37.18－－－76.00－－－     （二）精选厂     乌场钛矿精选厂是我国规划较大，工艺流程比较完善的海边砂矿精选厂之一。该厂除出产钛精矿外还归纳收回锆英石、独居石、金红石，锡石等多种副产品。该厂因为粗精矿自给率比较高，故经济效益较好；对缺乏部分粗精矿靠收买土法出产产品弥补。     该厂精选工艺流程，选用预先摇床重选丢尾，磁选收回钛铁矿，然后电选分组，再用强磁选、电选，浮选及重选等联合工艺进行别离及提纯，归纳收回锆英石、独居石、金红石、锡石及残存的钛铁矿。该厂精选流程见图5。精选厂技能目标见表6。图5  乌场钛矿精矿厂工艺流程 表6  乌场钛矿精选厂技能目标产品钛铁矿，%锆英石，%金红石，%生居石，%项目档次TiO2收回率档次（ZrHf）O2收回率档次TiO2收回率档次TR2O3＋TRO2收回率1982年50.2588.6565.3146.087.95－61.92－1983年50.3181.1965.2147.089.65－61.77－1984年50.2681.9865.1047.590.14－61.10－1985年50.4681.9265.0449.590.21－61.10－1986年50.4081.7065.1551.090.05－60.90－

一、钛锆资源和产值     1.钛资源及产值     全世界已探明钛资源储量为7.1亿吨（按钛计、下同），其间钛铁矿储量为5.6亿吨,金红石储量为1.7亿吨，钛工业储量为2.7亿吨。世界钛资源按矿床类型及矿藏品种的赋存情况见表1，国外钛资源储量见表2，产值见表3。 表1 钛资源赋存情况表  矿藏别储量，%砂矿床，%脉矿床，%钛铁矿 金红石 算计92.8 7.2 100.041.4 100 45.658.6 — 54.4   表2 1980年国外钛矿储量，万t钛（括号内为所占%）  洲别国别钛铁矿金红石储量资源算计储量资源算计北美加拿大 哥斯达黎加 美国 墨西哥 算计4459(22%) — 1547(7.7%) — 60063367 91 7189 — 106477826(14%) 91 7189 — 16653— — 91 — 9118.2 — 692 264 97418.2 — 783(5%) 264 1065南美阿根廷 巴西 乌拉圭 算计— 91 — 9191 182 182 45591 273 182 546— 5460(74%) — 5460— 3640 ﹤5 3640— 9100(59%) ﹤5 9100欧洲芬兰 挪威 苏联 意大利 算计273 3640(18%) 364(1.8%) — 427791 455 1456 — 2002364 4095(7.5%) 1820 — 6279— — 146 246(3.3%) 392— — 136.0 409.5 546— — 282 655 938非洲莫桑比克 塞内加尔 南非 坦桑尼亚 埃及 上沃尔特 塞拉利昂算计①— — 3003(15%) — 91 — — — 30941183 182 10647 364 819 364 — — 136501183 182 13650(25%) 364 910 364 — — 16744— — 291 — — — 164 — 455109 9.1 27.3 — — — 1456 ﹤5 1601109 9.1 318.3 — — — 1620(10.6%) ﹤5 2056亚洲印度 印度尼西亚 马来西亚 斯里兰卡 算计①4550(22.7%) — — 91 46417280 91 91 91 764411830(21.7%) 91 91 182 12285455(6.1%) — — 18 4731092 — — 9.1 11011547(10%) — — 27.1 1574大洋洲澳大利亚 新西兰 算计1638(8.1%) — 1638819 637 14562457(4.5%) 637 3094546(7.4%) — 546145.6 — 145.6692(4.5%) — 692世界算计1974735854556017417800815425钛矿和金红石总储量储量  27164        资源量  43862        资源总量  71026钍铁矿和金红石总储量(按TiO2计)储量  45364        资源量  73250        资源总量  118613       ①算计中包含其他地区的91万t储量。[next] 表3  世界钛精矿产量表，万tTiO2计  国别金红石钛铁矿算计产值%产值%产值%加拿大 美国 巴西 南非 塞拉利昂 芬兰 挪威 印度 斯里兰卡 马来西亚 澳大利亚 其他 世界算计— — 0.0125 3.8810 5.1840 — — 0.8710 1.3300 — 26.7085 2.873 40.86— — 0.03 9.50 12.69 — — 2.13 3.26 — 65.36 7.03 100.0033.39 34.95 0.76 31.50 — 5.85 36.89 8.42 3.71 10.26 65.43 22.08 253.2413.39 13.80 0.30 12.44 — 2.31 14.57 3.32 1.46 4.05 25.84 8.72 100.0033.39 34.95 0.77 35.38 5.18 5.85 36.89 9.29 5.04 10.26 92.14 24.95 294.0911.35 11.89 0.26 12.03 1.76 1.99 12.54 3.16 1.71 3.49 31.33 8.49 100.00     2.锆资源及产值     世界锆储量首要赋存于海边砂矿矿床中，只要少部分赋存于残积砂矿和原生矿中,工业价值不大。锆资源中首要矿藏是锆英石及斜锆矿，它们多与钛铁矿、独居石、金红石、磷钇矿、锡石等矿藏共生,呈归纳性砂矿床产出。澳大利亚锆资源及产值均居首位，其次为美国、南非等国，国外锆资源见表4、产值见表5。 表4  世界各国锆英石资源即，kt锆  国名储量其他资源总计美国 加拿大 巴西 苏联 马尔加什 南非 塞拉利昂 印度 马来西亚和泰国 斯里兰卡 澳大利亚 总计3628 — 907 2721 91 5442 454 3628 91 907 7256 251252721 907 227 1814 91 2721 1361 1814 91 454 2721 149226349 907 1134 4535 182 8163 1815 5442 182 1361 9977 40047   表5  世界首要锆英石出产国产值表，t  国别1979198019811982澳大利亚 南非 美国 其他 算计447000 86000 80000 8000 621000459000 103000 80000 8000 650000420000 110000 90000 10000 630000420000 130000 90000 10000 650000     二、钛锆精矿质量标准[next]     钛铅精矿质量因资源而异，尚无世界通用标准,故各出产国所属公司或供应商均依据其资源特色及用户要求拟定各自标准。我国钛精矿国家标准见表6，锆精矿标准见表7。 表6  我国钛精矿国家标准  类别用处等级化学成份，%粒度 mmTiO2杂质含量PSCaO+MgOFe2O3砂矿钛铁矿 精矿人工金红石钛铁合金高钛渣一级品①一类 二类52 500.030 0.025— —0.5 0.5— — 二级品 三级品 四级品 五级品50 49 49 480.030 0.040 0.050 0.070— — — —0.5 0.6 0.6 0.1— — — ——钛白等用一级品②一类 二类50 50-0.020 0.020— —— —10 13 二级品一类 二类49 490.020 0.025— —— —10 13 天然红精金石矿电焊条钛金属及化合物一级品 二级品 三级品 四级品93 90 87 850.020 0.030 0.040 0.0500.02 0.03 0.04 0.05— — —  0.5 0.8 1.0 1.2砂矿 -0.18  100% 脉矿 -0.25  100%       ①TiO2﹥57%，CaO+MgO﹤0.6%，P﹤0.045%作为一级品；       ②TiO2﹥52%,Fe2O3﹤10%,P﹤0.025%作为一级品 表7  我国锆英石精矿国家标准  等级化学成份，%粒度 mm(Zr,Hf)O2杂质含量TiO2P2O5Fe2O3Al2O3SiO2特级品 一级品 二级品 三级品 四级品 五级品65.50 65.00 65.00 63.00 60.00 55.000.3 0.5 1.0 2.5 3.5 8.00.20 0.25 0.35 0.50 0.80 1.500.10 0.25 0.30 0.50 0.80 1.500.8 0.8 0.8 1.0 1.2 1.534 34 34 33 32 31-0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4 -0.4     三、钛锆矿的选矿办法     钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿（脉矿）矿石性质比较附近，意图矿藏品种比较简略,所选用的选矿办法及工艺流程共性较强；而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生，呈归纳性砂矿床产出，所以,钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多归入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)选矿及钛、锆砂矿选矿两部分叙说。     1.钛原生矿（脉矿）的选矿     现在工业上运用的钛原生矿（脉矿）均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源，依矿石性质而异,整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。[next]     （1）预选     有的钛脉矿矿石，在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离,这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉,到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。     （2）选铁     含钛复合铁矿,现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿；关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎（或先经预选）及磨矿,使其到达可选的单体解离度后,选用鼓式、带式弱磁场湿式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿,磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。     有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密，选用单一选矿办法难以取得独自的精矿，则只经重选丢掉尾矿,将所取得的铁、钛混合精矿，直接进行焙烧及熔炼，出产出高纯生铁及钛渣产品。     （3）选钛     钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法,依矿石性质而异,选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型：     重选—电选工艺流程     重选—电选工艺流程特色是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜)，其次为摇床。选用圆锥选矿机重选，现在已进行到工业实验阶段，但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石，取得供电选用的粗精矿。     电选选用的设备为辊式电选机，其意图是将重选粗精矿进一步富集,使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石，在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。     重选—磁选—浮选工艺流程     重选—磁选—浮选工艺流程特色是对进入钛选其他原矿，首要分级，粗粒级选用重选粗选，磁选精选,细粒级选用浮选。重选选用摇床，磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为-0.074毫米,所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。     单—浮选工艺流程     单—浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略，操作办理便利,但由于药剂耗费会添加本钱，一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题，所以现在工业运用尚不广泛。     钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp-19等。为进步浮选作用，对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。     2.钛锆砂矿的选矿     钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低，产品质量好及伴生矿藏品种多，归纳收回价值大等长处,是比较抱负的矿产资源之一。钛铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。     钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外,一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有:推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等；船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。     （1）粗选     送至粗选厂的矿石，首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业,然后给入粗选流程进行选别。     粗选的意图是将当选矿石按矿藏密度不同进行别离，丢掉低密度脉石矿藏尾矿，取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿，作为精选厂给料。     粗选厂一般与采矿作业纳为一体，组成采选厂。为习惯砂矿床特征，一般粗选厂均建为移动式,移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。     钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大，收回率高又便于移动式选厂运用的设备,较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机,少数选用摇床。上述设备有单一运用的，也有合作运用的：单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂；大都厂选用以圆锥选矿机粗选，螺旋选矿机再精选；一些规划较小的选矿厂,往往选用单一的螺旋选矿机粗选。[next]     （2）精选     钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床,精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯，到达各自的精矿质量要求，使之成为产品精矿。     精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段,以干法作业为主。依据粗精矿的性质，在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程，不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑,在或许条件下力求削减这一进程。     精选厂的湿法作业品种有:选用摇床或螺旋选矿机重选,进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏,关于含盐份的粗精矿，一起具有清洗盐份的作用；选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿,削减干选当选矿量；在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和,到达铲除矿藏表面污染，进步精选作用的意图；选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。     干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异,干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂，归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选，流程比较复杂,作业较多，流程结构改变也较大；关于矿藏组成简略的粗精矿，干选流程则很简略。     磁选是选用不同类型及场强的磁选机，比照磁化系数不同的矿藏间的分选，常用的磁选设备有：盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机，在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏——磁铁矿,然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。     电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组；金红石与锆英石的别离；难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。     在出产实践中，有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件，使电、磁选作业替换进行,以增进分选作用。

一般以为，岩矿和砂矿到达下列含量，才具有工业挖掘价值：岩矿的钛铁矿TiO2含量在10%~40%之间，或金红石TiO2含量在3%以上；砂矿含钛铁矿在15kg/m3以上，或金红石在2kg/3以上；某些伴生有多种有价值成分的共生矿，即便TiO2档次低一些，也可归纳考虑加以挖掘。     钛铁矿一般都稠浊有不少废砂石和复合其他矿藏，其TiO2档次较低。选矿就是依据这些矿藏不同的组成和不同的物理化学性质，选用不同的选矿办法，将钛铁矿与它们别离，以进步TiO2档次。因为钛铁矿常与许多矿藏伴生在一起，只用单一的选矿手法，很难选得TiO2档次高而杂质少的钛铁精矿。要进步TiO2档次，有必要依据不同的矿种，选用分段办法重复地选用不同的选矿办法组合加以选别，才干到达抱负的作用。     一、岩矿的选矿     岩矿主要是含钛复合铁矿，其结构细密，难采难选。一般选矿流程可分为以下几个阶段。     1.预 选      将挖掘得的岩矿，选丢掉部分尾砂，以进步选矿才能，进步当选档次和降低本钱，预选常用磁滑轮磁选、重介质旋流器及粗粒跳等法。     2.选 铁     经过选别含钛复合铁矿选铁，可以获得供炼铁用的铁精矿或钒铁精矿，而且可使大部分铁与钛别离。选铁常用磁选法。     3.选 钛     将选铁后的尾矿，经过多段破碎和筛分，依据各种矿源成分不同，选用重选、磁选、电选和少、浮选等各种办法，进步钛矿的TiO2档次。     二、砂矿的选矿     因为钛铁矿的物理化学性质安稳，相对密度较大，在多雨区域可以在冲刷、转移、水力分选的过程中堆积下来，富集在地表与河槽中，或被洪水冲至河流出口处、近海处堆积下来。所以钛铁矿广泛地产于海边砂矿、河槽砂矿、冲积砂矿、残坡砂矿和低谷砂矿中。     在河槽上的，常运用链斗式或搅吸式或斗轮式运送器将砂矿送至采矿船再处理。     在沙滩上的，常运用推土机、铲运机、装载机、斗轮挖掘机经皮带运输机或砂泵管道送到粗选厂。     采得的砂矿先经除渣、筛分、分级、脱泥和浓缩后进行粗选。云南矿还经湿辗。     粗选是依据矿藏的密度不同进行别离，丢掉密度小的脉石尾矿，获取密度大的重矿藏约90%，常用圆锥选矿机和螺旋选矿机，粗选厂都是移动式的，常与采矿结合在一起。     精选是选进行湿法的重选、湿法磁选和浮选，再进行干法的磁选、电选和重力别离等。[next]     三、常用的选矿办法     1.用手选矿的原理是依据不同矿藏的外形特征如顔色、光泽、粒度和晶型等不同，用目测手拣的办法将稠浊的杂质别离，开始将石英等脉石除掉，这是一种原始而简略的选矿办法以。适用于钛铁矿的粗选。     2.重力选 重力选亦属粗选，用于粗选的筛分。因为钛铁矿和其他杂质矿藏相对密度不同，在一种运动着的介质中，沉降速度的不同，使矿粒和杂质别离。含钛矿藏的相对密度大于4，选用重力选法可将大部分相对密度小于3的长石、石英等脉石矿藏除掉。钛铁矿的密度比少土大，选用流水冲刷，相对密度小的沙土就随水而流走，最终选分出密度较大的钛铁矿砂。可是经过重力选后的钛铁矿仍含有与钛铁矿相对密度附近的锆英石、独居石、金红石、白钛石、锡石、磁铁矿和铬铁矿等矿藏及一些脉石。大规模的重力选，可选用溜槽、筛选机、螺旋选矿机和摇床等。如选用洗矿、筛分和脱泥后再进行重力选，则可用螺旋机。筛分介质通常是水和空气。     3.浮  选     浮选是运用各种矿藏表面的化学或物理性质的不同，参加某些能发泡的浮选药剂，使其发生许多泡沫，因为不同矿藏在空气和水的界面上的浸湿度不同，发生有挑选的吸附，某种成分便随泡沫浮起而漂出，其他成分则沉积下来，而得以别离。在钛铁矿砂浮洗时，常用的浮选剂有硫酸化皂、邃古油、十二酸钠、水玻璃、、钠和烷基磺酸钠等。浮选设备有成套的标准设备。该法作用虽好。但本钱高，浮选剂的挑选和分配较杂乱，废水排放较难处理。     4.磁 选     磁选归于钛铁矿的精选。它是运用各种矿藏导磁率的不同，使它们经过一个磁场，因为对磁场的反响不同，导磁率高的被磁盘吸起，再失磁就掉下，集料漏斗将其搜集，导磁率低的不被吸起，留在原下或随转动着的皮带，作为尾矿带出去而得以别离。钛铁矿是能被磁铁招引而自身不能吸铁，可磁化又可去磁的顺磁性矿藏，其磁性属中性和弱磁性。矿藏的磁性由强到弱改变的次序是：磁铁矿＞钛铁矿＞赤铁矿＞石榴石＞黑云母＞独居石。而锆英石和金红石为非磁性矿藏。将粗矿经过单盘式或三盘式的干式磁选机，弱磁性的石榴石、独居石和非磁性的锆英石、金红石和脉石等就经过皮带别离出去。从钛铁矿选矿的实例得知，经几回磁选的钛铁矿砂其矿藏组成仍十分杂乱，仍含有较多的非钛矿藏。磁场的强度、电流巨细和温度凹凸对磁选的作用影响较大。此法对钛铁矿的选矿用得许多，为了确保矿的纯度，尽可能地除掉非钛矿藏，以利于出产的顺利进行。常常是将购进来的杂矿，在雷蒙磨磨矿前，先经一次磁选再进行破坏。     5.电 选电选也归于钛铁矿的精选，在选用其他办法达平到分选要求时而运用。选用这种静电选，一般能得到较好的作用。电选是依据矿藏在高压电场内电性的不同，而将不同矿藏进行选分的一种分法。运用两种矿藏的整流性不同，或它们的分选电位差值 超越3800V时，用静电选矿机选分。常用的有静电进矿机和电晕选矿机等。北海选矿厂精选工艺流程如下图所示。

重质碳酸钙 1 概述 重质碳酸钙( 俗称重钙)是世界涂料工业的第一填料，我国目前涂料用重钙估计用量在40万t以上，其中建筑涂料、纸张涂料、粉末涂料是重钙消耗最多的领域。 由于重钙应用的场所多数对细度要求不是很苛刻，所以目前市场上出现的重钙一般都未经过表面处理。但粉末涂料由于流动性差，一般应将超细重质碳酸钙进行表面改性，改性剂多采用一些偶联剂如钛酸酯等，或磷酸、表面活性剂、硫酸铝与六偏磷酸钠等，有时脂肪酸一并被考虑，近来出现一些使用高聚物作表面处理剂。 通过改性，碳酸钙的用量可增加20%～50%，且光泽、流平性均增加。由于重质碳酸钙无毒，在要求无毒的粉末涂料中很有市场基础，如童车、玩具等。 2 应用 (1)在建筑涂料领域，使用重钙的最主要目的是降低配方成本，特别是对于超微细重钙(12μm)，它可以代替部分钛白颜料(一般认为，这时由于超微细化的重钙促进了钛白的分散)，由于吸油值相对较低，较高的硬度、白度、遮盖力赋予涂料成膜后具有较好的硬度、耐磨性，而且当粉体粒径在1μm左右时，重钙对光泽的影响相对较小，这时重钙可用于高光泽涂料，且易于流动而促进涂料加工，树脂的用量亦相对下降。 重钙的填充率高，用于底漆和腻子，可以填充孔穴，使底漆与腻子的打磨性、面漆的光泽提高。而面漆中使用微细化重钙后，涂层的耐化学品性、明度、光泽、流平性、硬度、色泽稳定性(耐候性的影响)等均有改善。 建筑涂料中使用的重钙由于大多考虑的是替代钛白颜料，因而硬度要求较高，一般应不低于95%，而微细化重钙应在97%左右。对于外墙涂料，考虑到SiO2对涂层耐候性的影响不利，重钙中的SiO2含量应尽可能低(一般在5%以下)。 (2) 在防腐蚀涂料中，重钙往往是与轻钙拼用的，重钙的存在只是辅助调整涂料的CPVC值。由于容易引起沉底，而防沉剂的过多引入一般对耐水性都有一些影响。 (3) 纸张涂料对重钙的要求较一般涂料要高一些。其对细度、白度的要求均较一般涂料要高，据报道在纸浆中使用重钙较轻钙具有更好的补强作用。 由于重钙在酸性条件下不稳定，一般适于碱性造纸，而使用重钙时，纸张的白度、不透明性、适印性等均较含滑石粉的酸性纸明显提高。 从目前情况看，碱性施胶造纸是造纸工业的发展趋势，因而重钙在纸浆涂料中的前景很好。作为纸张涂料级使用的重钙，粒径一般控制在2μm 以下。 轻质碳酸钙 轻质碳酸钙( 俗称轻钙)是通过沉淀法人工合成得到的，质地较软，普通轻钙一般没有经过表面处理，易于吸水且吸油量高，成膜物树脂难于完全润湿，与硬质碳酸钙比较更难分散。 相对于重钙而言，由于轻钙是人工合成的，晶型与组成易于控制，因而可赋予轻钙具备多种功能，相对较高的比表面使粉体在涂层中的补强效果明显优于重钙。 普通的轻钙除部分用于建筑涂料、纸张涂料、粉末涂料外，主要用于防腐蚀涂料，超微细轻钙除作为填料外，还具备一定的耐水性、缓蚀性。每年仅用于各类防腐蚀涂料(包括船舶涂料、集装箱涂料、车辆底漆、桥梁及钢结构防腐等)的轻钙估计在10万t以上。加上纸张涂料、建筑涂料等，每年用于涂料的轻钙在20万t左右。 目前市场上销售的用于常规涂料的轻钙几乎都是未经表面处理的，而这些轻钙在涂料中皆易于沉底、结块。轻钙生产厂可以考虑对轻钙进行适当处理，处理剂的选择当然要慎重，绝大多数表面处理剂都可以改善轻钙在涂料中的分散性，但由于与成膜物树脂之间相互作用有别，只有那些处理剂与基料树脂之间存在较好的相容性，且处理剂本身力学性能、耐化学品性、耐热耐光等性能得到保证，处理剂才可以使用，很多文献上都介绍了一系列处理剂，但对性能的讨论不完整，其实都缺乏实用性。 涂料用的原料并不是唯价格是从，在性能得到提高后，涂料厂家一般更看重的是性价比。就表面处理而言，纳米碳酸钙、重钙的处理情况类似。 纳米碳酸钙 将纳米材料应用于涂料中，由于成膜基料、颜填料及助剂等分子中存在着诸多的活性点，这些活性点可能会与纳米粒子表面的活性点发生强烈的相互作用，从而有可能形成致密而稳定的涂层，使涂膜的物理化学性能显著提高。 碳酸钙是一种无毒、无刺激、无气味的白色软质填料，在涂料工业中，其易于与各类聚合物相溶，热稳定性好，是最常用的原料之一，在成膜物中起着骨架作用。 近年来随着纳米技术的兴起，纳米碳酸钙作为廉价的纳米颗粒，将其应用于涂料中以期获得涂料性能的改善一直是涂料界关注的热门话题之一，尤其是国内众多万吨级的纳米碳酸钙生产线的建成，更是迫切需要寻找包括涂料在内的一系列领域中获得应用，然而纳米碳酸钙直接应用于涂料中，存在以下缺陷：颗粒表面能高，处于热力学不稳定状态，极易团聚;碳酸钙表面亲水疏油，极性很高，在有机介质中难以分散，与基料的结合力差，易形成界面缺陷，导致涂膜性能下降。与普通轻钙、重钙相比，纳米碳酸钙的表面处理显得更为重要。

铌钙矿浮选的研讨 H·任  等 摘 要   研讨了不同捕收剂对组成铌钙矿浮选的影响。这些捕收剂包含苄基胂酸、a-乙烯、双、环烷基羟肟酸和烷基羟肟酸。实验成果标明，双是浮选铌钙矿的一种有用选择性捕收剂。在双浓度为20mg/L和pH2.5~5.0的条件下，铌钙矿的浮选收回率为83.27%~85.10%。用红外吸收光谱（IAS）和X射线光电子能谱（XPS）分析了双与铌钙矿之间的相互效果。X射线光电子能谱成果证明经双处理后的铌钙矿的P2p结合能偏移3.85eV，由此可知，双化学吸附在铌钙矿表面上。 要害词   吸附 双 铌钙矿 浮选 IAS XPS 引 言     地球上共有130多种含铌矿藏，但只要几种铌矿藏能被工业运用，其间之一是铌钙矿，其化学式为（Ca，Ce，Na）（Nb，Ta，Ti）2（O，OH，F）6。铌是合金的一种重要成分，也被广泛地用于化学产品制作中。最具有工业价值的铌资源为巴西的黄绿石矿床，它是国际上最著名的铌矿资源。我国北部白云鄂博的多金属矿床（其间包含稀土、铌、铁和萤石）中铌矿资源储量居国际第二位。     浮选是一种有用的经济矿藏加工办法，并广泛地用于分选含铌矿藏。其它办法（如重选和磁选）也用于从连生的脉石矿藏中分选铌钙矿。但是，这些办法所得的收回率和精矿档次都难以令人满意。     近来针对含铌矿藏的高选择性捕收剂做了很多的研讨作业。介绍了几种新式捕收剂的浮选特性，引荐双衍生物的有机磷化合物作为锡石、萤石和磷钙土的浮选捕收剂。实验标明，它们在从杂乱的矿藏组合中别离这些矿藏具有很高的选择性。一系列的鳌合捕收剂（例如羟肟酸）已广泛地用于稀土矿的浮选中。在选择性浮选细粒浸染的锡石杂乱矿时，乙烯磷酸是一种有用的捕收剂。     本研讨运用了各种捕收剂对组成的铌钙矿进行浮选实验，并对实验成果进行了比较。用红外吸收光谱（IAS）和X射线光电子能谱（XPS）研讨了铌钙矿的浮选机理。由 IAS和XPS的实验数据断定了双在铌钙矿上的化学吸附机理。 1、试 验 1.1 铌钙矿的制备 从自然界中是难以获得实验所需的高纯铌钙矿。能够运用高温组成和氧化焙烧的办法来制取高纯铌钙矿。组成的铌钙矿是无色通明晶体或白色粉末。晶体粉末的X射线衍射光谱（XRD）以及衍射强度（I）和晶面间隔（d）等相关数据别离见图1和表1。   图1   组成的铌钙矿的X射线衍射光谱   表1   组成的铌钙矿X射线衍射数据  序号丈量数据标准数据dr（A）I/I0dr（A）I/I017.506217.4704025.38185.3402033.770273.9506043.440113.4282053.0601003.04910062.879102.8633072.68862.6811082.61292.6062092.57462.56410102.52082.51030112.498122.49830122.31632.30610132.25062.24220142.09152.09020151.76871.76850       XRD成果标明，一切的衍射峰是由CaNb2O6发生的。在试样中没有勘探到杂质。化学分析标明组成的铌钙矿中Nb2O5含量为82.15%。由于铌钙矿中Nb2O5含量理论值为82.58%，所以组成的试样纯度为99.48%。 1.2 脉石矿藏的制备     褐铁矿、霞石和白云石是与铌钙矿共生的首要脉石矿藏。这些脉石矿藏的制备关于研讨铌钙矿在脉石存在时的浮选性是有必要的。不同矿藏的提纯进程和它们的首要物理特性如表2所示。   表2   提纯与铌钙矿共生的脉石矿藏的办法及其密度和纯度  矿藏称号产地提纯办法密度/g·cm-3纯度/%褐铁矿我国安微铜官山碎矿、手选和瓷球机磨矿和筛分4.03495.8霞石我国内蒙古白云鄂博碎矿、手选、瓷球机磨矿和筛分3.55295.0白云石我国湖南莱阳摇床重选、湿式强磁选和筛分2.84398.2   1.3 药 剂     胂酸、和烷基羟肟酸被认为是铌钙矿的特效捕收剂。此项研讨中运用了苄基胂酸、a-乙烯、双、环烷基羟肟酸和烷基羟肟酸作为捕收剂。 1.4 浮选实验     本实验研讨运用70mL的XFGC-80型浮选槽进行浮选实验；矿浆温度控制在25℃到30℃之间；叶轮旋转速度固定在2000r/min。捕收剂品种、矿浆pH值和药剂用量是矿藏浮选实验的要害参数，实验中研讨了它们对铌钙矿浮选的影响。 1.5  IAS和XPS分析     运用带有MCT（镉碲化物）勘探器的JEOLJIR5500型富里叶改换红外光谱仪进行红外吸收光谱丈量。在波数为400~4000cm-1的范围内用萤石红外样品室对经和未经双处理过的铌钙矿样品摄取了差示红外光谱。     运用带有AIKa1.2放射源作为激发源（hr＝1486.6eV）的Vacuum Generator Escalab MK II型光谱仪进行X射线光电子能谱研讨。电子分析仪在固定的2.0eV经过能量的传输形式下作业。一切的测验实验都是在分析室真空度低于10.10-8Pa下进行测定。 用于IAS和XPS分析的实验样品为经和未经双处理过的两种粒状铌钙矿。未经处理过的实验样品经拌和磨磨至2 Km，然后缩分1.0g样品进行分析。处理过的铌钙矿样品的制备进程如下：     1）用拌和磨将铌钙矿磨至2μm，以便增加其比表面积，使更多的双吸附在铌钙矿表面上。     2）用200 mL的烧杯制造150 mL 1%浓度的双，pH值为5.0。     3）增加2.0g磨细的铌钙矿至烧杯中，然后将矿浆在大约25℃，pH5.0的条件下拌和2 h。     4）用离心过滤机将矿浆进行固液别离。     5）别离出的固体用去离子水在pH5.0条件下洗刷，重复5次，以便削减液体中溶解的药剂浓度。     6）固体样品在30℃时进行烘干，并坚持枯燥，以便分析。[next] 2 成果与评论 2.1 浮选实验     用单矿藏浮选实验，研讨了各种捕收剂对铌钙矿浮选的选择性和捕收才能。5种不同捕收剂在不同pH值条件下对4种矿藏浮选的收回率如图2所示。显着，在用苄基胂酸作捕收剂时这些矿藏的可浮性比较差，在苄基胂酸浓度为216mg/L时铌钙矿的最大收回率大约为50%，合适浮选的pH值区间很窄。由图2能够看出，环烷基羟肟酸在较宽的pH值条件下对4种矿藏有很强的捕收力，但选择性差。在弱酸性、中性和弱碱性条件下，烷基羟肟酸（C7-9）和环烷基羟肟酸有类似的捕收效果。a-乙烯在酸性条件下有较好的选择性，但药剂用量大。运用这些捕收剂不能有用地别离铌钙矿与脉石矿藏。双对这些矿藏有较好地选择性。用双作捕收剂，在pH2.5~5.0时铌钙矿有很好的选择性。当pH值高于5.0或小于2.5时，它的可浮性下降很快。当pH值在2.0~11.0之间霞石很难浮。在pH 6.0时白云石的可浮性到达最大值，pH值低于5.0时它的可浮性十分低。当双作捕收剂时，在pH值2.0~4.0条件下，铌钙矿与褐铁矿的可浮性有很大的差异。显着，不同捕收剂的选择性以下列次序顺次下降：双＞苄基胂酸＞a-乙烯＞烷基羟肟酸（C7-9）＞环烷基羟肟酸。这些成果与郑等人的成果是十分共同的。任等人调查发现，在双浓度为75mg/L时，双对黑金红石（（Ti，Nb，Fe）3O6）显现出杰出的捕收效果。在pH2.0~4.0时黑金红石的收回率为90.87%~91.70%。陈等人发现在酸性条件下双是铌铁矿（（Fe， Mn） Nb2O6）的有用捕收剂。在双浓度为140mg/L、pH值低5.0时铌铁矿的收回率为84.24%~91.17%。这些成果标明，双及其衍生物是含铌矿藏的有用捕收剂。在最佳pH值条件下不同的捕收剂用量对铌钙矿收回率的影响如图3所示。由此可知，不同捕收剂的捕收才能的次序为：环烷基羟肟酸＞烷基羟肟酸（C7-9）＞双＞a乙烯＞苄基胂酸。   图2   不同捕收剂浮选时不同矿藏收回率与pH值联系 （A）苄基胂酸（216 mg/L）；（B）环烷基羟肟酸（8 mg/L）； （C）烷基羟肟酸（10 mg/L）（D）a-乙烯（184 mg/1） （E）双（20 mg/L） ◆-铌钙矿；■-褐铁矿；▲-霞石；●-白云石   图3   在它们的最佳pH条件下捕收剂的用量 对铌钙矿浮选收回率的影晌 口-环烷羟肟酸（pH 7.0）；○-C7~9烷基羟肟酸（pH 6.0）； △-双（pH 5.0）；△-a-乙烯（pH 5.0）； +-苄基胂酸（pH 5.0） 2.2 理论研讨     为了更好地了解用双浮选铌钙矿的基本原理，用 IAS和 XPS对经1%的双溶液处理2h的铌钙矿样品进行了特性分析。 2.2.1  IAS分析     药剂的吸附特性和官能团的键合原子能够经过IAS进行辨别。双、铌钙矿和经双处理过的铌钙矿的IAS光谱如图4所示。用经和未经双处理过的铌钙矿的红外差示光谱如图5所示。由图4能够清楚地看出，经双处理过的铌钙矿有4个特征吸收峰呈现，这与甲基和亚甲基别离在波数为1465、2854、2925和2957cm-1的振荡有关。在图5差示光谱中，与—P—O—和—P＝O—官能团振荡有关的波数别离为1178、1142、1087和934cm-1处的吸收峰不显着。由于双的—P—O—特征峰在波数1062cm-1处，因而峰方位显着偏移至1087cm-1，这标明双吸附在铌钙矿表面上。陈等人报道，当用双作捕收剂浮选铌铁矿时，—P—O—特征峰从 1062cm-1偏移至 1049cm-1处。他们的数据标明，双吸附在铌铁矿的表面上，但峰方位偏移的不象铌钙矿那么显着。[next]   图4   双（上）、铌钙矿（中）和经双处理过 的铌钙矿（下）的IAS光谱   图5   经和未经双处理的铌钙矿的差示红外光谱   2.2.2  XPS分析     用单色软X射线照耀样品，使电射出去，以进行XPS分析。由光电强度决议电子的相对浓度。由XPS的强度可辨别不同的化学状况，这关于研讨吸附组分、氧化/腐蚀产品和薄膜的生长进程都是有用的。     双是由磷、碳、氢和氧组成的。既不能将氧也不能将碳作为双存在的依据，这是由于矿藏表面或许存在碳污染和矿藏自身含有氧。XPS勘探不到氢，由于氢没有内层电子。因而，磷是双的最好标志元素。     图6展现了经和未经双处理的铌钙矿的整个XPS光谱。在未经处理过的铌钙矿光谱中，有矿藏自身的铌、氧和钙谱峰，还有外来的碳谱峰。经双处理过的铌钙矿光谱的特点是，呈现了谱峰，C1s谱峰增强，而其它谱峰却稍微下降。经和未经双处理的铌钙矿表面的相对原子浓度如表3所示。双处理过的铌钙矿的P/Nb的浓度从0.01增加到0.96，C/Nb的浓度从3.06增加到12.30。这些成果标明，经双处理后的铌钙矿表面上的磷和碳的浓度明显增大。   图6   未经（上图）和经（下图）双处理的 铌钙矿的整个XPS光谱   表3   铌钙矿表面的相对原子浓度  试  样Ca/NbP/NbC/NbO/Nb未处理的铌钙矿0.470.013.063.57处理过的铌钙矿0.680.9612.306.02       药剂吸附对P2p峰的影响如图7所示。双的P2p峰坐落132.95eV处，而经双处理过的铌钙矿的P2p峰坐落136.80eV处，相差3.85eV。经双处理后的其它矿藏也得到了类似的成果。任等人和陈等人报道，经双处理后黑金红石的P2p峰的结合能改变值为0.45eV，铌铁矿的P2p峰的结合能改变值为2.85eV。从图7能够看 ，经双处理后，铌钙矿的峰方位改变了，发生了磷的化学置换反响。由此能够得出以下定论，双化学吸附在铌钙矿表面上，增加了磷原子浓度。   图7   双（上图）和经双处理过的铌钙矿（下）的峰   3、结 论     依据以上成果和评论，可得到以下定论：     1）环烷基羟肟酸对铌钙矿有较高的浮选收回率。不同捕收剂对铌钙矿的浮选收回次序为：环烷基羟肟酸＞烷基羟肟酸（C7-9）＞双＞a-乙烯＞苄基胂酸。     2）双是铌钙矿选择性最好的捕收剂。不同捕收剂对铌钙矿的浮选的选择性次序为：双＞苄基胂酸＞a-乙烯＞烷基羟肟酸（C7-9）＞环烷基羟肟酸。     3）双浓度为20 mg/L，pH值为2.5~5.0时，铌钙矿的浮选收回率为83.27%~85.10%。     4）IAS分析成果标明，双在铌钙矿表面上吸附的—P＝O和—P—O—特征峰对应的波数为1178、1142、1087和934cm-1。     5）由XPS分析成果能够得出，双化学吸附在铌钙矿表面上，而且双的P2p的结合能偏移3.85eV。

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。

钒钛磁铁矿：这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm)，一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%～52%，TiO212.6%～13.4%，V2O50.5%～0.6%)之后的磁尾(矿)进行。 钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%)，因为赋存状况、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素，现在还难以用机械选矿办法收回使用。 可是，跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步，现已基本上打通流程，取得了活跃的效果。此外，还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是： 钒钛铁精矿—铁粉燧道窑 碳复原—V2O5 破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离—TiO2 重磁选别离 钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%，贫化率 为了进步资源的使用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集，1990年)。该研讨、实验标明： ①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO256%～58%)占19.2%，钛赤铁矿(含TiO210.7%～19.5%)占14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。 ②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。 ③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)，在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。 ④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。 国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白，钛白的出产工艺流程，首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。

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。

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。

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

以石灰石为质料经锻烧、消化、碳酸化、别离、枯燥分级制取的产品称为轻质碳酸钙，是用处最为广泛的无机填料之一，广泛使用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、印刷、电缆、食物、医药、化妆品、日用品、饲料、润滑油等各个职业。 超细碳酸钙，特别是纳米碳酸钙微粒，不只保留了原碳酸钙的功用，还具有纳米微粒的特性。并且，经过操操控备条件，能够得到不同粒径不同晶体形状的纳米碳酸钙。因而，纳米钙与轻钙在在出产工艺、质量操控、外观、粒径、使用等方面有许多不同。了解它们之间的差异，有助于咱们区分并依据不同需求开发不必功用的碳酸钙产品。 1、出产工艺及质量操控的差异 轻质碳酸钙的出产办法尽管不少，但在国内完成工业出产的简直只需碳化法。将石灰石等质料锻烧生成生石灰首要成份为氧化钙和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳首要成份为氢氧化钙，然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉积，终究碳酸钙沉积经脱水、枯燥和破坏便制得轻质碳酸钙。此法具有能耗低、工艺简略、质料丰厚等显著特点，满意不同职业的要求。 我国于上世纪80年代初开始研发和出产纳米碳酸钙，并于80年代末完成工业化出产。国内的研讨开发单位首要有北京化工大学、华东理工大学、哈尔滨工程大学化工学院、中科院合肥固体物理研讨所、天津化工研讨院等。 纳米碳酸钙的出产进程首要分四个工序：煅烧净化、消化、碳化、枯燥包装。出产时先将精选的石灰石矿石锻烧，得到氧化钙和窑气然后将氧化钙消化，并将生成的悬浮氢氧化钙在高剪切力效果下破坏，经多级旋液别离除掉颗粒及杂质，得到必定浓度的精制的氢氧化钙悬浮液之后通入，参加恰当的表面改性剂，碳化至结尾，得到碳酸钙浆液再进行脱水、干操、表面处理，终究得到所要求的纳米碳酸钙产品。 1)消化 轻钙制备工艺对消化温度以及消化用水质量要求不高，能够使用离心脱水的收回滤液作为消化的热水，这样能够充分使用热能进步消化反响温度，一起下降出产中的水的消耗量。一般要求石灰为中烧或过烧即可，消化后的生浆粘度较低，有利于进步碳化功率。 制备纳米碳酸钙应选用活性较高的轻烧石灰，操控较高的消化温度和安稳的生浆粘度。可使用生浆精制进程中的洗渣液作为消化水，但不能选用熟浆滤液消化，因为滤液中含有很多的碳酸钙晶体，参加到生浆中将成为晶种参加碳化反响，影响碳化结晶的均匀性，简略在结晶进程中发生大颗粒晶体，影响产品粒径散布规划。 2)碳化 制备轻钙不操控碳化反响的初始温度，也简直不操控生浆的浓度和粘度以及的浓度。有时为了进步碳化速度，在沉降体积到达要求的情况下，在碳化初始的生浆内添加一部分熟浆，可显着进步碳化反响速度，又可作为调理产品沉降体积的一种手法。 制备纳米碳酸钙选用与普通轻钙不同的碳化反响器，装有可操控反响温度的冷水夹套或进步气液混合的拌和器等设备以及制冷设备等。操控生浆碳化的开始温度、石灰乳液浓度、仇浓度、温度、流量以及拌和速度等工艺参数，还能够选用多级碳化的办法操控晶体的粒径和晶形。因为在碳化反响初期不能带入较多的晶种，因而碳化反响器应便于清洗，以便于每批次碳化完毕后对体系进行必要的清洗。也能够在生浆或碳化反响进程中添加必定量的晶形操控剂，起到调理反响速度，进步晶体涣散功用和操控结晶的效果，其碳化工艺操控较普通轻钙或微细钙杂乱得多。 3)枯燥 轻钙一般只需操控产品的白度、水分、筛余物和值等目标到达要求即可，所以在产品枯燥后，经过简略筛分后包装产品。枯燥温度要求不高，只需不超越碳酸钙的分化温度即可，所以普通轻钙一般选用600-750℃温度进行枯燥，功率较高。 纳米碳酸钙大多数是经过表面处理的，因而产品在枯燥时，温度不宜操控过高，不然会引起表面活性剂焦化，产品严峻变黄，影响到产品的质量。现在纳米碳酸钙的枯燥温度一般在200-300℃，视物料在不同枯燥体系中停留时间的不同，工艺操控温度也略有不同。产品枯燥后破坏解聚和分级是纳米碳酸钙产质量量操控的要害手法。针对不同粒经散布和不同表面活性剂处理的产品，在挑选枯燥和破坏分级设备时各有偏重。 2、外观质量不同 1)外观 用手指搓弄纳米碳酸体时，感觉颗粒较为细滑，附着力较强，冲刷手指上的粉末时较难洗净。粉体在空气中构成的粉尘较难沉降，粒径较小的纳米碳酸钙产品与水混溶后构成的膏状料外观白度不高，并有微通明的感觉。 2)白度 因为普通纳米碳酸钙产品在出产工艺进程中十分重视对产品中“黑、黄点”等杂质的操控，因而产品白度较高，一般为94%96%，会略高于普通活性轻钙，但也有部分普通轻钙非活性产品白度较高，能够到达96%-97%。 3)堆积密度 一般情况下纳米碳酸钙产品的堆积密度较小，多为0.4-0.6g/cm3，而轻钙堆积密度一般为0.6-0.7g/cm3，但随着纳米碳酸钙产品使用功用的不断改进，一些产品的堆积密度在逐步进步，加之不同枯燥设备出产的产品堆积密度差异较大，一般现在从堆积密度方面比较难以区分纳米碳酸钙产品和普通轻钙产品。 3、粒径及晶形不同 1)粒径不同 纳米碳酸钙与普通轻钙的本质差异就在于原始粒径也称一次粒径不同，经过透射电镜分析检测能够精确区分两种产品。 2)晶形不同 因为纳米碳酸钙碳化工艺与普通轻钙不同较大，使纳米碳酸钙晶体结晶进程中晶形发生变化，晶体的形状以立方体为主，晶体的形状随工艺条件和晶形操控剂的影响而出现多样性，而普通轻钙晶体形状较为单一，以纺锤形为主，亦或聚会凝集构成菊花状晶体。 4、使用进程功用和效果不同 纳米碳酸钙因为其颗粒粒径较小，在使用材料中表现出一些特殊功用，如在橡胶和塑猜中具有较强的补强和改性效果，能够较大起伏进步材料的部分力学功用和光学功用。因而纳米碳酸钙一般具有功用性填料和体积填料两层效果。普通轻钙在补强功用等方面显着差劲于纳米碳酸钙产品，故一般只具有体积填充效果。 纳米级碳酸钙在我国已完成工业化，不同碳化办法应运而生，规划不断增大，产值不断添加，使用领域不断扩大，由橡胶、油墨等职业向塑料、涂料、胶黏剂、造纸等职业敏捷扩展，需求量以每年20%的速度递加，高级产品不断投放商场，满意了国内外两大商场日益增长的需求。 现在，功用性碳酸钙已经成为碳酸钙使用商场的一大需求点。面临商场需求，不同用户对产品要求不同，除了看产品碳酸钙粒径，更看产品功用、质量，各种功用化专用钙产品才干具有更强的商场竞争力。因而，可在纳米级碳酸钙的使用功用上多下功夫，开宣布更多功用性、专用纳米碳酸钙。其他无机粉体材料的功用开发亦是如此。

近年来，以CH3NH3PbX3，为代表的有机-无机杂化钙钛矿材料成本价廉，有非常合适的带隙宽度，同时具有空穴和电子输运能力，其制备的太阳能电池的光电转换效率已达22%以上。但是，CH3NH3PbX3中铅的毒性会破坏社会环境以及导致人类多种疾病。因此，无铅（Lead-Free）或低铅（Less-Lead）钙钛矿太阳能电池的研究，是研究者下一步要努力的方向。　　针对钙钛矿太阳电池中铅的毒性问题，苏州大学廖良生教授、王照奎副教授领导的团队通过尝试采用引入铟（In）部分替代铅（Pb）的来制备钙钛矿太阳能电池，从钙钛矿薄膜制备、退火工艺、器件结构设计等方面进行了优化。结果发现，当用15%的铟（In）代替铅（Pb）时，在降低铅（Pb）使用量的同时，所制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率可以从纯铅（Pb）体系的12.61%提高到铅（Pb）铟（In）二元体系的17.55%。X线光电子能谱（XPS）表征表明，铟（In）和氯（Cl）元素存在于退火后的钙钛矿薄膜中。通过与上海应用物理研究所高兴宇研究员、杨迎国博士合作，利用上海光源衍射线站GIXRD进一步表征发现，铅（Pb）铟（In）二元体系钙钛矿太阳能电池薄膜具有多重有序的结晶取向和多重电荷传输通道，从而很好地解释了掺铟钙钛矿型太阳能电池具备效率高（17.55%）和稳定性好的主要原因。此研究工作为开辟无铅（Lead-Free）或低铅（Less-Lead）钙钛矿太阳能电池研究奠定了一定的实验基础。

（一）钒钛烧结矿的化学成分    钒钛烧结矿除含TiO2和V2O5外，其他化学成分与普通烧结矿比较也有较大差异，依据TiO2含量凹凸，钒钛烧结矿可分为高钛型(攀钢)、中钛型(承钢)和低钛型(马钢)。    与普通烧结矿的化学成分比较，钒钛烧结矿具有“三低”、“三高”的特色。即烧结矿含铁低、FeO和SiO2含量低,TiO2、MgO、Al2O3含量高。   （二）钒钛烧结矿的矿藏组成    钒钛烧结矿的物相组成首要有：钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钛榴石、钙钛矿、钛辉石、玻璃质等。    1.钒钛烧结矿的矿藏特色    钛赤铁矿是烧结矿中的首要含铁物相，一般可占烧结矿总量的40%～50%,是赤铁矿-钛铁矿固熔体，属六方晶系，反射光下呈灰白色，强非均质性，不透明，反射率25%,以Fe2O3为晶格，除Ti外，还固溶Mg、Al、Mn等元素。钒钛烧结矿中的钛赤铁矿以粒状、斑状结构为主，少量呈他型和自型柱状。一般出现在孔洞周围或钛磁铁矿晶粒周围构成包边或花边结构。钛赤铁矿的很多存在及其连晶效果，使烧结矿具有杰出的复原性和机械强度。    钛磁铁矿不同于普通烧结矿的磁性矿藏，是磁铁矿-钛铁晶石固溶体，是烧结矿中的首要含铁矿藏，其含量在25%～35%之间，是以Fe3O4为晶格的固熔体，其固溶有Ti、Mg、Mn、V、Al的氧化物。在反光下呈灰白色带褐彩、均质性、反射率为18%～22%,内反射不透明、强磁性、表面可被腐蚀、呈暗褐色。首要呈自形粒状和不规则他形柱状方法。也有从硅酸盐相中分出的自形、半自形八面体(多边形断面)及细微树枝状骸晶，部分钛磁铁矿常被赤铁矿色边。    铁酸钙首要存在于熔剂性钒钛烧结矿中，并随烧结碱度添加而添加，一般占烧结矿总量的3%～20%,在反光下为灰色带蓝彩，非均质性，反射率为16%。首要呈板粒状和针状，多与钛磁铁矿构成熔蚀结构和柱状交错结构。在剩余石灰颗粒边际构成很多的铁酸钙晶体。它具有好的复原性和高的抗压强度。    钛榴石在钒钛烧结矿中属硅酸盐相，一般占烧结矿总量的3%～15%,在熔剂性钒钛烧结矿中常可见到。首要呈粒状、浑圆状和树枝状集合体，单个区域钛榴石连成片。反射光下呈灰色，无内反色，反射率低(12%～13%).透射光下呈黄色、黄褐色，无解理，无双晶纹，属晚结晶的硅酸盐物相，对烧结矿起必定的粘结效果。从化学成分看，钒钛烧结矿中的钛榴石与天然钛榴石挨近。   钙钛矿是熔剂性钒钛烧结矿首要含钛矿藏，一般占烧结矿总量的2%～10%,属甲等轴晶系，反光下为灰白色，反射率为15%～16%,略低于钛磁铁矿固溶体，均质到非均质，内反射色为黄褐色，在透射光下，呈褐、黄、紫、红棕等多种色彩。干与色一级，有时出现反常干与色。钙钛矿在烧结矿中首要呈粒状、纺锤状、骨架状、树枝集合体，涣散于渣相或钛赤铁矿褐钛磁铁矿之间。其熔点很高(1970℃),结晶才能强，是晶出最早的物相。硬度高于钛磁铁矿。    钛辉石属斜方晶系，多呈短柱状，有时块状集合体存在，充填于钙钛矿、钛磁铁矿、钛赤铁矿之间，是钒钛烧结矿硅酸盐粘结相之一。在反射光下为深灰色，反射率稍高于玻璃相，透光下呈黄绿～浅红紫色，有用多色性。[next]    2.影响钒钛烧结矿矿藏组成的要素    烧结矿的矿藏组成，跟着烧结质料、烧结工艺条件等的改变有所区别。    (1)碱度的影响。不同碱度对钒钛烧结矿矿藏组成的影响见图.天然碱度钒钛烧结矿首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、铁橄榄石和玻璃隐晶质，钛赤铁矿和钛磁铁矿多为自形或半自形粗晶、晶体紧密结合为连晶，是天然碱度钒钛烧结矿的首要连接方法。其次是橄榄石和玻璃质，将连晶粘结，构成细孔均匀的海绵状结构，气孔一般为1～2mm.烧结矿结构细密、强度好、转鼓指数高、制品率高。但因很多磁铁矿被氧化，需求较长时刻，故笔直烧结速度低。    碱度1.0～2.0的熔剂性钒钛烧结矿，其首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、钙铁橄榄石、钛榴石、钙钛矿、铁酸钙、钛辉石和玻璃质。    碱度大于3.0的烧结矿，钛赤铁矿固熔体削减而钛磁铁矿固溶体添加，烧结矿外观发黑、光泽暗、铁酸钙显着添加。    (2)燃料用量对矿藏组成影响。钒钛烧结矿的矿藏组成随燃料用量的增减而改变，当燃料用量偏低时，烧结矿中钛赤铁矿含量高而玻璃质少，粘结相缺乏，烧结矿强度差。跟着燃料添加，复原气氛增强，烧结温度升高，烧结矿中钛磁铁矿和浮氏体显着添加，硅酸盐粘结相和铁酸钙添加，但钛赤铁矿很多削减，削弱钛赤铁矿连晶效果。当燃料超越必定量时，烧结矿中钛赤铁矿进一步下降，铁酸钙含量也低，而钙钛矿含量显着添加，此刻硅酸相无甚改变。因而，进步含碳量对进步钒钛烧结矿强度并晦气。    (3)TiO2含量对矿藏组成的影响。跟着烧结矿中TiO2含量的添加，钙钛矿量添加，铁酸钙量削减，一起钛辉石添加，玻璃质削减。[next]   （三）钒钛烧结矿的冶金功能    1.钒钛烧结矿的转鼓强度    钒钛烧结矿的转鼓强度一般较普通烧结矿低。其原因首要是:(1)烧结矿中SiO2含量低，构成的硅酸盐粘结相少;(2)因为TiO2含量较高，烧结过程中与CaO易构成性脆的钙钛矿;(3)烧结液相量少，粘结才能差。别的，因为矿藏特性所决议，此种烧结矿还具有耐磨不耐摔的特色。    添加配碳量虽可改进钒钛矿的转鼓强度，但当配碳量超越必定配比时，强度反而下降。配碳量的添加可促进烧结液相量增多，有利于转鼓强度的进步，但一起因为配碳量的添加导致复原气氛加强，铁酸盐削减，钙钛矿量添加，因而，应操控恰当的配碳。    2.烧结矿储存功能    钒钛烧结矿有较好的储存功能，其储存天然粉化率比普通烧结矿低得多。原因在于烧结矿冷却过程中，当温度下降到675℃时普通烧结矿中的正硅酸钙(2CaO•SiO2)发作相变(由β-2CaO•SiO2向γ-2CaO改变），体积发作急剧胀大(添加10%),引起烧结矿粉化；而钒钛烧结矿在烧结过程中无2CaO•SiO2生成，因烧结矿中SiO2含量低，即便烧结碱度达1.70,其CaO含量也仅为9.5%～9.1%,且部分CaO与TiO2构成钙钛矿(CaO•TiO2),故游离CaO很少。    3.钒钛烧结矿的复原功能    钒钛烧结矿因为氧化度高、FeO含量低，其复原功能较普通烧结矿好。影响钒钛烧结矿复原性的要素首要有碱度、FeO含量等。    (1)碱度的影响。碱度对钒钛烧结矿复原性的影响规则与普通烧结矿类似，随烧结矿碱度的进步，复原度显着上升。    (2)FeO含量的影响。钒钛烧结矿中FeO首要以钛磁铁矿和钙铁橄榄石方法存在，其复原性较差，但与普通烧结矿比较，其含量较低，比较之下复原性仍较好。跟着FeO含量的添加，钒钛烧结矿复原度呈直线下降，因而，钒钛磁铁精矿烧结时，应操控适合的FeO含量，在确保钒钛烧结矿强度的条件下，使之具有杰出的复原性。    (3)TiO2含量的影响。随钒钛矿中TiO2含量的添加，烧结矿的复原度下降。一般以为因为TiO2含量的添加，势必会导致烧结矿中含铁物相(如钛赤铁矿、铁酸钙盐等)削减，而脉石矿藏(如钙钛矿、钛辉石等)添加，而晦气于复原气体的分散。    4.钒钛烧结矿的低温复原粉化功能    一般以为，烧结矿低温(400～500℃)复原粉化的发生，首要是因为赤铁矿复原为磁铁矿的过程中，晶形的改变所造成的。钛赤铁矿有各种晶型，如粒状、斑状、树枝状、叶片状、骸晶状等。关于不同晶型，其复原粉化功能不同，其间以骸晶状菱形钛赤铁矿复原粉化最为严峻。    钒钛烧结矿的低温复原粉化率RDI-3.15比普通烧结矿高得多。攀钢烧结矿的RDI-3.15一般大于55%～60%,且当普通烧结矿中参加部分钒钛物料时，烧结矿的复原粉化率也会显着上升。    钒钛烧结矿低温复原粉化率高的原因是:(1)烧结矿中含有很多的钛赤铁矿(40%～50%),其间约50%以骸晶状菱形赤铁矿存在，别的还有部分钛赤铁矿以网格状占有于钛铁矿的方位上。复原时，因为晶型改变而引起胀大粉化。(2)烧结矿中SiO2含量低，起粘结效果的硅酸盐相少，加之不起粘结效果的钙钛矿的存在，它不只自身性脆，并且还阻碍钛赤铁矿和钛磁铁矿间的连晶效果，抗胀大粉化的才能下降.(3)钒钛烧结矿的物相组成较普通烧结矿的物相组成杂乱，其不同的热胀大性引起的内应力，在低温复原阶段会导致很多微裂纹的构成，然后也下降了烧结矿强度。    虽然钒钛烧结矿低温复原粉化现象较为严峻，但实践生产中，没有因烧结矿的低温复原粉化率高而引起高炉上部块状带透气恶化而成为约束冶炼强化的环节。对小高炉冶炼钒钛烧结矿的解剖查询，所测得的烧结矿粒度组成也未发现反常。    进步烧结矿中FeO含量，能够削减再生赤铁矿的数量，下下降温复原粉化率，但FeO过高会引起烧结矿复原性的恶化。为此，攀钢在制品烧结矿上喷洒卤化物水溶液，使烧结矿低温复原粉化现象得到大幅度改进。    5.钒钛烧结矿的软熔滴落功能    烧结矿的矿藏组成决议了其软熔滴落功能，因为钒钛烧结矿高熔点矿藏多，致使其软化温度高，一起又因高熔点矿藏熔点不同大，因而其熔滴温度区间宽，且滴落过程中渣铁分离差，渣中带铁多。影响钒钛烧结矿软熔滴落功能的首要要素有烧结矿的碱度、TiO2含量等。    碱度对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响研讨。随碱度进步，烧结矿软化开端温度(Ta)、软化终了温度(Ts)(熔化开端温度)、开端熔滴温度(Tm)上升，软化温度区间(ΔTs-a)和熔滴温度区间(Tc)变窄，压差陡升，温度(TΔp)上升，最高压差(ΔPmax)减小，熔滴带厚度(H)变薄。    TiO2含量对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响的的研讨。随烧结矿中TiO2含量添加，开端滴落温度下降，压差陡升温度下降，最高压差减小，软熔温度区间变宽，滴落时刻延伸。

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。

怎么找钛矿 找钛矿标志 1、沿陈旧地块、地块边际、深大开裂散布的超基性-基性杂岩体，是寻觅钒钛磁铁矿床的好去处。如扬子地台西缘的盐源-丽江台缘拗陷、康滇地轴、华北地台北缘深大开裂、勉略宁区域、中天山、左权桐峪、代县黑山谷、黎城西头、怀柔新地、昌平上庄、舞阳赵案庄、兴宁霞岚、哈密尾亚和黑龙江呼玛等。其富集成矿规则是：在晚期岩浆阶段，钛成独立矿藏或成类质同象参加铁的氧化物，能够构成具工业价值的分异型和贯入型的钛铁矿床、钛磁铁矿床。 2、滨临基性-超基性岩区及老蜕变岩区的滨海堆积、残坡积和河流冲积物，是寻觅钛铁矿、金红石等砂矿的好去处。首要散布在海南岛(省)东部滨海，即万宁保定、南桥、东澳-龙保、横山、坑垄、琼海沙老、南港、博敖、潭门、文峰岭、文昌辅前、三更寺、陵水乌石-港坡、万洲坡、新村港、南湾岭、三亚马岭、儋州龙山、徐闻柳尾、陆丰甲子、阳江南山海、吴川吴阳、厦门黄厝、诏安宫口、合浦石康、保山板桥、藤县东胜、三吉壤、翰池、苍梧、定南车步、赤水、健康大同、岳阳新墙河、华容三郎堰、湘阴望湘、勐海勐河、勐往、健康付家河、月河恒口、岑溪义昌河、陵水陵水河、珲春珲春河等地。 3、超基性至中基性区域蜕变岩区，是寻觅金红石矿床的好去处。如枣阳大阜山、代县碾子沟、瑞安仙岩、大河熊山谷、西峡县八庙子沟、新县红显边、杨冲、莱西刘家庄等地。 4、人工重砂反常。因为钛矿藏比重较大，抗风化能力强，在风化剥蚀条件下，易于堆积于水系下流、堆积物或土壤底层，并富集成矿。有时在堆积的铝土矿及红土内也有钛的集合。 5、磁反常。常用于寻觅原生钛矿，因为原生钛矿中的钛铁矿、钛磁铁矿具有弱磁性，并且岩浆型和蜕变型钛矿中往往与磁铁矿共生或伴生，会显示出较强的磁性。 怎么找铀矿 依据地质环境，可将铀资源划分为以下矿床类型： 1)不整合型产于大型腐蚀不整合面邻近，多构成于16亿年-18亿年前，往往含有砷、镍、钼和金等元素; 2)砂岩型原生矿石中含有的铀矿藏是沥青铀矿和铀石，氧化后生成次生铀矿藏，如钾铀矿、钒钙铀矿和铀矿，合适原地浸出; 3)石英卵石砾岩型仅存在于缺氧条件下构成的早元古代堆积岩中，如兰德式矿床，为黄金的副产品; 4)脉型指填充于裂缝、裂隙或角砾岩中的矿床; 5)角砾杂岩型构成于非造山期的元古代古陆中，围岩为富含火山碎屑的石英岩和堆积岩，铀矿化产于近花岗基底杂岩之上的岩层中，矿石一般呈层状和不整合方式产出，伴有铜、银、金等; 6)侵入岩型(斑岩型)是指与侵入岩或深源岩有关的铀矿床，如白岗岩和碳酸岩; 7)磷灰岩型指含有低档次铀的磷灰岩，为磷酸工业的副产品; 8)破火山口型赋存于破火山口中，铀和钼、银等富集在火山筒的渗透性角砾岩填充物中和火山筒周围的弧形开裂带中; 9)火山岩型产于酸性火山岩的层状或锥状火山组织中，与钼、氟等伴生; 10)钙结砾岩型是构成于第四纪，埋藏浅，与钙化堆积物有关，堆积环境是泥碳、沼地、岩溶窟窿和裂隙; 11)告知型产于微斜长石花岗岩的告知岩中; 12)蜕变型构成在堆积蜕变岩或火山堆积岩中; 13)褐煤型产于褐煤和直接接近褐煤的粘土或砂岩中; 14)黑色页岩型五元素缔造，铀的含量很低，只能作为副产品; 15)其他类型矿床，如美国新墨西哥州格兰茨区的托迪尔托石灰岩矿床。 找铀矿标志 1、因为铀具有放射性，能够用航空放射性丈量和地上放射性丈量来寻觅铀矿床; 2、使用色彩斑斓的铀的次生矿藏来寻觅，如钙铀云母、铜铀云母、铀矿、钒钾铀矿、橙黄铀矿等; 3、使用共生脉石矿藏的变色来寻觅铀矿，放射性能使萤石变紫、水晶成为烟水晶、钻石变绿、黄玉发蓝，锆石中的铀能够在黑云母中发生多色性晕圈。放射线的照耀能使一些矿藏宣布荧光、磷光; 4、使用特征的围岩蚀变来寻觅，与铀矿化有关的蚀变组合有：硅化、红化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。红化可使钾长石、斜长石、绿泥石，乃至石英、方解石等变红，这是因为含铁矿藏的二价铁受放射性效果而变成三价铁所造成的，在这些矿藏中往往呈现微粒赤铁矿，首要沿解理纹及不规则的裂隙散布; 5、具有铀、钍地球化学反常;花岗岩基底的红盆地周边的砂岩、黑色岩系、含煤含磷层位、碱告知岩区、火山红层区等。

钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿(脉矿)矿石性质比较附近，意图矿藏品种比较简略，所选用的选办法及工艺流程共性较强；而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生，呈归纳性砂矿床产出，所以，钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多钠入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)主矿及钛、锆选矿选矿两部分叙说。 一、钛原生矿(脉矿)的选矿 现在工业上运用的钛原生矿(脉矿)均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源，依矿石性质而异，整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。 （一）预选 有的钛脉矿矿石，在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离，这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉，到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。 （二）选铁 含铁复合铁矿，现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿；关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎(或先经预选)及磨矿，使其到达可选的单体解离度后，选用鼓式、带式弱磁场温式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿，磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。 有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密，选用单一选矿办法难以取得独自的精矿，则只经重选丢掉尾矿，将所取得的铁、钛混合精矿，直接进行熔烧及熔炼，出产出高纯生铁及铁渣产品。 （三）选钛 钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法，依矿石性质而异，选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型： 重选－电选工艺流程 重选－电选工艺流程特点是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜槽)，其次为摇床。选用圆锥选矿机重选，现在已进行到工业实验阶段，但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石，取得供电选用的粗精矿。 电选选用的设备为辊式电选机，其意图是将重选粗精矿进一步富集，使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石，在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。 重选－磁选－浮选工艺流程 重选－磁选－浮选工艺流程特点是对进入钛选其他原矿，首要分级，租粒级选用重选粗选，磁选精选，细粒级选用浮选。重选选用摇床，磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为－0.074毫米，所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。 单一浮选工艺流程 单一浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略，操作办理便利，但由于药剂耗费会添加本钱，一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题，所以现在工业运用尚不广泛。 钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp－19等。为进步浮选作用，对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。 二、钛锆砂矿的选矿 钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿，其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低，产品质量好及伴生矿藏品种多，归纳收回价值大等长处，是比较抱负的矿产资源之一。铁铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。 钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外，一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有：推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等；船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。 钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。 （一）粗选 送至粗选厂的矿石，首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业，然后给人粗选流程进行选别。 粗选的意图是将人选矿石按矿藏密度不同进行别离，丢掉低密度脉石矿藏尾矿，取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿，作为精选厂给料。 粗选厂一般与采矿作业纳为一体，组成采选厂。为习惯砂矿床特征，一般粗选厂均建为移动式，移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。 钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大，收回率高又便于移动式选厂运用的设备，较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机，少数选用摇床。上述设备有单一运用的，也有合作运用的：单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂；大都厂选用以圆锥选矿机粗选，螺旋选矿机再精选；一些规划较小的选矿广，往往选用单一的螺旋选矿机粗选。 （二）精选 钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床，精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯，到达各自的精矿质量要求，使之成为产品精矿。 精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段，以干法作业为主。依据粗精矿的性质，在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程，不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑，在或许条件下力求削减这一进程。 精选厂的湿法作业品种有：选用摇床或螺旋选矿机重选，进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏，关于含盐份的粗精矿，一起具有清洗盐份的作用；选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿，削减干选当选矿量；在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和，到达铲除矿藏表面污染，进步精选作用的意图；选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。 干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异，干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂，归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选，流程比较复杂，作业较多，流程结构改变也较大；关于矿藏组成简略的粗精矿，干选流程则很简略。 磁选是选用不同类型及场强的磁选机，比照磁化系数不同的矿藏间的分选，常用的磁选设备有：盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机，在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏－磁铁矿，然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。 电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组；金红石与锆英石的别离；难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。 在出产实践中，有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件，使电、磁选作业替换进行，以增进分选作用。

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

现在工业上使用的钛原生矿（脉矿）均系含钛的复合铁矿。为使用其间的钛资源，依矿石性质而异，整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。 一、预选 有的钛脉矿矿石，在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离，这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉，到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可根据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。 二、选铁 含钛复合铁矿，现在工业上使用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿；关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎（或先经预选）及磨矿，使其到达可选的单体解离度后，选用鼓式、带式弱磁场温式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿，磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。 有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密，选用单一选矿办法难以取得独自的精矿，则只经重选丢掉尾矿，将所取得的铁，钛混合精矿，直接进行焙烧及熔炼，出产出高纯生铁及钛渣产品。 三、选钛 钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法，依矿石性质而异，选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几种类型： 重选－电选工艺流程 重选－电选工艺流程特点是选用重选法粗选，电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机（包含螺旋溜槽），其次为摇床。选用圆锥选矿机重选，现在已进行到工业实验阶段，但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石，取得供电选用的粗精矿。 电选选用的设备为辊式电选机，其意图是将重选粗精矿进一步富集，使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石，在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。 重选－磁选－浮选工艺流程 重选－磁选－浮选工艺流程特点是对进入钛选其他原矿，首要分级，粗粒级选用重选粗选，磁选精选，细粒级选用浮选。重选选用摇床，磁选选用于式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为－0.074毫米，所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。 单－浮选工艺流程 单－浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单－浮选工艺简略，操作办理便利，但由于药剂耗费会添加本钱，一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题，所以现在工业使用尚不广泛。 钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Et－oxolp－19等。为进步浮选效果，对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定效果。

常见的含钛矿藏有钛铁矿、金红石、钙钛矿和榍石。它们的可浮性如下。     钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）用羧酸及胺类捕收剂都能浮游。但用羧酸类捕收时，脉石矿藏不易浮游，故羧酸类用得较多。工业上常用的详细药剂有油酸、塔尔油和环烷酸及其皂。并且常用火油为辅佐捕收剂。钛铁矿和金红石浮选之前，先用硫酸洗刷矿藏表面，能够进步它们的可浮性，下降捕收剂的用量。     用羧酸捕收钛铁矿和金红石时，PH＝6~8，两种矿藏都浮游得比较好。在PH＜5的酸性介质中，吸附于钛铁矿表面的油酸简单洗脱，洗刷后钛铁矿的可浮性显着下降。     钠和能够阻止十三酸和油酸钠在钛铁矿的表面固着，下降它们在钛铁矿表面的固着量，因而能按捺钛铁矿，硅酸钠关于钛铁矿也有必定的按捺作用。     钛铁矿浮选的回收率与调整时矿粒的絮凝和涣散状况有关。假如作调整槽传动轴的净功耗与调整时刻的联系曲线，可按其功耗的大小将调整时刻分红五个阶段，即感应阶段、絮凝阶段、絮凝高峰阶段、絮凝损坏阶段和涣散阶段，如图1所示。各阶段的回收率和精矿档次的联系如图2所示。  图1  净功耗与调整时刻的联系 1—感应阶段；2—絮凝阶段；3—絮凝高峰阶段； 4—絮凝损坏阶段；5—涣散阶段  图2  钛铁矿的回收率与档次的联系 2—絮凝阶段；3—絮凝高峰阶段； 4—絮凝损坏阶段；5—涣散阶段[next]       由图可见，矿浆开端絮凝时（絮凝阶段），净功耗、钛铁矿回收率和脉石回收率都上升；抵达絮凝高峰阶段，矿浆充沛絮凝，净功耗、钦铁矿回收率和脉石回收率都达到了极点；抵达絮凝损坏阶段，钛铁矿的回收率不变，精矿档次添加，净功耗和絮凝程度下降；抵达涣散阶段，精矿档次下降，回收率最小。     升高矿浆温度，捕收剂膜的疏水性增大，钛铁矿的回收率添加而精矿档次下降。充气对钛、锆矿藏有显着的影响。充空气60~120s，金红石和钛铁矿的回收率都上升而锆英石的回收率下降。若只充入氮气，则两种钛矿藏遭到按捺而锆英石能照旧浮游。     钙钛矿（CaTiO3）能够先用硫酸处理，经冲刷后用油酸或其他脂肪酸浮游。苏打和水玻璃能够按捺它，而铬酸盐和重铬酸盐能够活化它。当矿石中方解石多时，会使酸洗的耗酸量增大。为了削减酸的用量，在浮钙钛矿之前能够先浮方解石。     榍石CaTiSiO5能够用火油乳化的油酸捕收，能够被水玻璃按捺。其可浮性较其他含钛矿藏差，更比磷灰石等碱土金属盐类矿藏差，假如伴生的磷灰石多能够先浮磷灰石。     A  钛锆矿的选别办法及实例     钛锆矿的选别办法 钛铁矿、金红石和锆英石常常伴生，密度都在4.0~4.7g/cm3之间，用重选法选别时，它们一起进入重砂中。它们的可浮性也很挨近，用乳化油酸浮选时，它们一起进入混合精矿中。它们的混合精矿准则上有两种别离办法：    （1）先用磁选法分出钛铁矿（磁选也能够放在浮选之后），其非磁性部分用钠按捺锆英石，用乳化油酸在pH= 3.8~4.6的介质中浮选金红石。    （2）用硫酸按捺金红石，用乳化油酸或阳离子捕收剂浮选锆英石。     B  某钛锆矿浮选实例     该矿矿石为石英砂矿床，80％~95％的钛铁矿及金红石小于0.15mm，100%的铅英石小于0.15mm。先用摇床选别得到它们的混合精矿。然后将摇床精矿按图3所示的流程处理。  图3  钛锆摇床精矿别离流程

由太阳辐射出来的光线中,存在有大约5%的波长≤400 nm 的紫外线 。太阳光中的紫外线 , 按其波长可以分为:波长为320 nm～400 nm的长波紫外线,称为A型紫外线 (UVA);波长为 290 nm～320 nm 的中波紫外线, 称为B型紫外线 (UVB)以及波长为200 nm～290 nm的短波紫外线, 称为C型紫外线。 由于紫外线波长很短, 能量颇高,它的破坏力很大, 长时间照射到身体上会损害人的皮肤, 造成炎症或晒伤, 严重的会产生皮肤癌 。中波紫外线UVB是引起皮肤发生炎症和晒伤的主要因素。 1、纳米TiO2屏蔽的原理 TiO2是一种N型半导体 ，用于防晒化妆品中的纳米TiO2晶型一般为金红石型 ， 它的禁带宽度为3.0 eV，当波长小于400nm 的紫外线照射 TiO2时，价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上，同时产生电子 -空穴对，因此 TiO2 具有吸收紫外线的功能。由于纳米 TiO2粒径小，粒小数众多，这样阻挡或截获紫外线的几率就大大增加。 2、防晒化妆品中纳米TiO2的特点 2.1、紫外线屏蔽效率高 防晒化妆品的紫外线屏蔽能力用日光防护系数(SPF 值)来表示，该值越大,防晒效果越好。涂有防晒产品的皮肤(PS)产生最低可测红斑所需的能量与未使用防晒产品的皮肤产生相同程度红斑所需能量之比。 由于纳米 TiO2既吸收紫外线又散射紫外线， 因此国内外均把其作为最理想的物理防晒剂，通常情况下纳米TiO2屏蔽 UVB 的能力为纳米 ZnO 的3倍～4倍。 2.2、适宜的粒径范围 纳米TiO2 屏蔽紫外线是由其吸收能力和散射能力共同决定的，纳米TiO2的原始粒径越小吸收紫外线能力越强。根据Rayleigh光散射定律，纳米TiO2对不同波长紫外线的最大散射能力则存在一最佳原始粒径。实验也表明，紫外线的波长越长，纳米 TiO 2对它的屏蔽性越取决于对它的散射能力;波长越短，对它的屏蔽性越取决于对它的吸收能力。 2.3、优异分散性和透明性 纳米TiO2原始粒径在100 nm 以下，远小于可见光的波长，理论上纳米TiO2在完全分散的情况下可以透过可见光，因此是透明的。由于纳米TiO2的透明性，其加入防晒化妆品中不会对皮肤产生遮盖作用。因此，可以显现自然的肌肤美，透明性是防晒化妆品中纳米TiO2的重要指标之一。事实上，纳米TiO2在防晒化妆品中是呈透明性但并非完全透明，这是因为纳米TiO 2 的粒子小、比表面积大、表面能极高，很容易形成团聚体，从而影响产品的分散性和透明性 。 2.4、良好的耐候性 防晒化妆品用的纳米TiO2要求具有一定的耐候性(特别是耐光性)，因为纳米TiO2的粒子小、活性大，吸收了紫外线后会产生电子-空穴对，部分电子-空穴对会迁移到表面导致纳米 TiO 2 表面吸附的水产生原子氧和氢氧自由基，氢氧自由基具有很强的氧化能力，会使产品变色和因香料分解而发生异味 。因此, 必须在纳米TiO2 表面包一层或多层透明的氧化硅、氧化铝和氧化锆等隔离层以抑制其光化学活性。 3、纳米TiO2的种类和发展趋势 3.1、纳米TiO2粉体 这种纳米TiO2产品以固体粉末的形式出售，根据纳米TiO2的表面性质可分为亲水性粉体和亲油性粉体。亲水性粉体用于水性化妆品中，亲油性粉体用于油性化妆品中。亲水性粉体一般通过无机表面处理得到。这些国外纳米TiO2粉体大都根据其应用领域而经过专门的表面处理。 3.2、肤色纳米TiO2 由于纳米TiO2粒子细 、易散射可见光中波长较短的蓝色光，当加入防晒化妆品中会使皮肤呈蓝色调，看上去不健康。为了配成皮肤色，早期往往要向化妆品配方中加入氧化铁一类红色颜料 。但由于纳米TiO2与氧化铁在密度上和与基料之间的润湿性上的差异，往往会发生浮色。 4、我国纳米TiO2生产状况 我国纳米TiO2的小试研究非常活跃, 理论研究水平已达世界先进水平， 但应用研究和工程化研究相对落后,许多研究成果无法转化为工业化产品。我国的纳米TiO2 的工业化生产始于 1997 年，比日本晚 10多年。 制约我国纳米TiO2产品质量和市场竞争力原因有2个: ①应用技术研究滞后 应用技术研究需要解决纳米TiO2在复合体系中的添加工艺、效果评价等问题。纳米TiO2 在许多领域的应用研究还没有完全展开,某些领域例如防晒化妆品领域的研究仍要继续深化。应用技术研究的相当滞后造成我国纳米TiO2 产品无法形成系列化牌号以适应不同领域的特殊要求。 ②纳米 TiO2的表面处理技术有待进一步深入研究 表面处理包括无机表面处理和有机表面处理,表面处理技术是由表面处理剂配方、表面处理工艺和表面处理设备组成。 5、结束语 防晒化妆品中纳米TiO2的透明性、紫外线屏蔽性能、分散性和耐光性是判别其质量优劣的重要技术指标 , 纳米TiO2的合成工艺和表面处理方法是决定这些技术指标的关键。

导读ID:bjyyxtech纳米碳酸钙具有密度小、纯度高、分散性良好和流变性高等优点，可部分替代半补强炭黑和白炭黑产品，具有填料和补强双重功能。随着橡胶、塑料、造纸、和涂料等行业的发展，市场对纳米碳酸钙的需求越来越大。同时生产纳米碳酸钙的工艺合理的回收利用二氧化碳，符合国家倡导的节能减排政策，因此纳米碳酸钙工业的发展异常迅猛。  1 引言 碳酸钙是用量最大的无机粉体材料之一，被广泛应用于涂料、油墨、塑料、造纸、橡胶、化妆品等行业，具有价格低廉、原料来源广泛、环境友好、经济效益良好等优点。按照制备的方法，碳酸钙可分为重型碳酸钙和轻型碳酸钙。重型碳酸钙制备比较简单，一般是用物理办法直接粉碎石灰石得到，而轻型碳酸钙制备更复杂，需通过化学反应沉淀得到。碳酸钙按粒径大小，可以分为微米级( 粒径>1μm)、亚微米级（粒径为0.1 ～ 1μm）以及纳米碳酸（粒径0.1 ～ 100 nm）。纳米碳酸钙具有密度小、纯度高、分散性良好和流变性高等优点，可部分替代半补强炭黑和白炭黑产品，具有填料和补强双重功能。随着橡胶、塑料、造纸、和涂料等行业的发展，市场对纳米碳酸钙的需求越来越大。同时生产纳米碳酸钙的工艺合理的回收利用二氧化碳，符合国家倡导的节能减排政策，因此纳米碳酸钙工业的发展异常迅猛。2 纳米碳酸钙的生产工艺目前制备纳米碳酸钙的生产方法可分为：碳化法、复分解法。碳化法是指利用Ca(OH)2 与CO2 碳化反应得到CaCO3。一般讲石灰石煅烧，得到生石灰和窑气。生石灰经过消化之后得到Ca(OH)2 溶液，再通入窑气，即可得到碳酸钙浆液，经过脱水、干燥得到碳酸钙成品。碳化法原料来源广泛、成本低廉，目前国内大部分厂家采用此种方法。华东理工大学超细粉末工程中心在碳化法制备纳米碳酸钙研究方面的拥有自主专利，其研制的年产100 吨纳米碳酸钙中试技术在1993 年12 月通过了上海市科委组织的技术成果鉴定，之后多家企业采用该技术。1999 年上海卓越年产7000t 纳米碳酸钙项目建成投产，产品指标达到国际先进水平；2001 年山西兰花与超细粉末中心合资组建山西兰花华明纳米材料有限公司，年产1.5 万t 纳米碳酸钙，由于市场需求较大，目前山西兰花二期工程年产50 万t 纳米碳酸钙项目已经启动。复分解法是采用钙盐水溶液（氯化钙等）与碳酸盐水溶液，在一定条件下混合，通过控制反应物浓度、温度、生成物碳酸钙的过饱和度和加入适当的添加剂制取无定型碳酸钙，该法可得到电子级碳酸钙产品。复分解法中制得碳酸钙产品中吸附的大量氯离子很难去除，结晶过程需大量时间和消耗大量的水，成本较高，因此仅用于实验室小试研究，工业上较少采用。3 碳化法制备纳米碳酸钙的工厂设计特点由于纳米碳酸钙运用的场合不同，对纳米碳酸钙的生产及深加工有一定的差异，但其核心都是纳米碳酸钙的碳化合成。本文以典型纳米碳酸钙的工厂设计为例说明纳米碳酸钙工厂设计的特点。3.1 主要原料主要原料为石灰石、燃料煤、小块炭、新鲜水、少量的添加剂和包覆剂。生产车间的主要介质为碳酸钙溶液，为不燃物质，生产的火灾危险性级别为戊类。使用的原料相对于大化工来说更加安全。石灰石和煤的成分规格见表1 和表2。3.2 工厂的单体组成 主要生产车间内容包括窑炉车间、动力车间、消化车间、合成车间、后处理车间、回水池、陈化池。辅助设施包括石灰石堆场、煤堆场、成品仓库、机修车间。公用工程包括变配电室、消防水池等。行政管理和生活设施包括办公楼、实验楼、食堂、宿舍、浴室等。3.3 工艺流程简述 纳米碳酸钙生产流程示意如图1。根据车间简述如下： 3.3.1 窑炉车间 石灰石由铲车送入皮带机料斗，经皮带输送至石头洗涤转鼓，喷淋用水来自回水池，分离出泥浆和碎石随洗涤水一起落入碎石坑，洗涤水流入，煤渣定期清理。出转鼓的石料送入石头料斗，料斗中的石料由底部震动给料和其下面的皮带秤计量，再经皮带自动分批送到窑炉的提升斗。煤棚中小块炭由铲车送入皮带机，输送至煤炭料斗，经震动给料机至称重皮带，再经皮带自动分批送至窑炉的提升斗。窑炉的石料和煤炭间分批定时进行，进料情况可在生产自动化控制系统中自动设定，并记录各台窑炉的原料用量。助燃空气由风机从炉体下部吹入炉内，再引风机的吸引下，窑气尾气通过管道输送至除尘器除尘。在窑炉中石灰石煅烧分解为合格的生石灰和二氧化碳气体，石灰石窑炉涉及的主要化学反应如下：窑炉现场照片见图2。3.3.2 动力车间 窑炉产生的窑气，经过除尘净化后，用压缩机压缩成高浓度CO2 气体，送至碳化合成车间。 3.3.3 消化车间 生石灰底部设有卸灰机，石灰经过螺旋进料器进入化灰机。来自热水槽的热水进化灰机。在化灰机中，生石灰与水发生消化反应，生成氢氧化钙，石灰乳从化灰机的末端流出，流经螺旋除渣器，然后重力流入粗浆槽。未消化的粗渣由化灰机中心转鼓分离，从化灰机末端落入粗渣皮带，送入厂房外的灰渣收集池。消化中的化学反应如下：粗浆自粗浆槽泵经过旋液分离器组合，旋液的液流石灰乳接入精乳槽入口，旋液器分离出的底流细渣自然落入渣浆池。精乳流入陈化池。   3.3.4 合成碳化车间 碳化反应是纳米碳酸钙生产工艺中的核心反应。碳化过程中悬浮液的浓度及粘度、CO2 的浓度及单位面积通气量、CO2 气体的分散状态、添加剂的种类和添加量、反应器的不同以及碳化前是否引入晶种和碳化后熟化处理等都会对粒径和晶形产生一定的影响。陈化池的精制石灰乳入碳化合成釜，同时加入添加液。碳化合成釜底部通入含二氧化碳的气体进行碳化反应，即氢氧化钙与二氧化碳合成为纳米碳酸钙。碳化反应过程中需要间壁换热，用循环水移走部分反应热，以控制碳化过程中的温升序列，碳化尾气直接排空。合成过程的主要化学反应如下：碳化反应结束后，碳化合成釜直接通入蒸汽升温至包覆温度，加入来自包覆剂釜的包覆液，碳化釜出料自流进入缓冲池进行熟化处理。3.3.5 后处理车间 后处理车间的任务是将合成车间的活性碳酸钙浆料变成相应的产品。下面介绍几种常见的纳米碳酸钙产品的后处理工艺。（1）纳米碳酸钙改性聚乙烯材料 来自缓冲池的碳酸钙浆料输送到压滤机，过滤脱水形成滤饼，滤饼经压榨后自压滤机卸下，经滤饼皮带机转送到网带干燥机的料仓。滤液集流入压滤水收集槽，再被滤液泵入滤饼回收压滤机，二次滤液流入回水池。滤饼回收压滤机收到的滤饼通过提升机提升后，人工送入滤饼皮带机。滤饼进入网带干燥机后得到干粉，干燥机的热风分别由热风炉供应，出干燥机的潮湿热气体通过湿式除尘后经抽风机排空。进入粉碎机料斗的干粉经过粉碎机后进入螺杆挤出机，同时注入塑料粒子。在螺杆挤出机中，塑料被加热熔融并与碳酸钙等成为混合熔体，在挤出机出口挤出，挤出的条经干法切粒、震动筛整形，送至包装料仓，计量包装，由皮带机送至成品库。（2）油墨用纳米碳酸钙 碳酸钙浆液经压滤泵将碳酸钙钙浆料输送到压滤机，过滤脱水形成滤饼，滤饼经压榨后自压滤机卸下，经滤饼皮带机转送到挤条机，挤出成型后得到油墨用纳米碳酸钙产品，然后计量、包装。（3）水性分散体纳米碳酸钙碳酸钙浆液经压滤泵将碳酸钙浆料输送到压滤机，过滤脱水形成滤饼，滤饼经压榨后自压滤机卸下，经滤饼皮带机转送到打散机，同时加入改性剂，经分散、改性，形成与水性涂料体系相溶的分散良好的水性分散体纳米碳酸钙。然后计量、包装。3.4 公用工程及辅助设施 3.4.1 供电及电讯 厂区内应新建变电站，以满足生产用电需要。防雷设计遵照《建筑物防雷设计规范》GB50050-94(2000) 进行。爆炸危险场所按第二类防雷建构筑物设计，非防爆场所按第三类防雷建构筑物设计对输送、储存、生产爆炸危险介质的设备，管道按《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990 进行防静电接地设计。主要生产装置内应设置电讯端子箱，用以满足各装置的通讯需求。通信设计范围考虑装置界区内部的行政电话和调度电话分机、火灾报警部分、可燃气体及毒性气体探测系统及相关弱电线路的敷设。3.4.2 给排水 给水要满足生产、消防、生活的需要，厂区内应新建消防水池和循环水池。排水系统可分为生产排水系统、生活污水排水系统、雨水系统、事故排水系统。为了充分利用水资源，可采用生产排水回用，不外排。生活污水则经化粪池后排入工业污水处理。3.5 自控技术 采用集散型控制系统（DCS）对生产过程进行监控，该系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作管理和分散控制的先进控制系统。正常情况下操作人员在控制室就可以使装置连续安全生产。为了保护装置和设备的安全，根据工艺专业所提条件设计了报警联锁系统，这些功能由DCS 实现，通过DCS操作站可清楚的观察联锁系统的运行情况，或者由继电器实现DCS 报警。DCS 自控水平依下列原则确定：（1）对工艺过程影响较大，需随时监控的参数设自动调节；（2）对需要经常了解其变化趋势的参数设记录；（3）对工艺过程影响不大，但需经常监视的参数设指示；（4）对可能影响生产及安全的参数设报警或联锁, 并进行报警打印；（5）对要求计量或经济核算的参数积算；（6）对生产过程设班报、日报及月报等报表打印；（7）对生产过程中机泵等运转设备设状态显示。3.6 职业卫生 为减少作业过程中的粉尘危害，筛粉设备可以选用产生粉尘少的气流筛；在窑炉车间、消化车间等产生粉尘的场所，应采用局部通风措施；对于车间物料输送过程中产生的粉尘废气，在各产尘点设集尘罩，通过吸尘管道，将含尘废气分别引至布袋除尘器除尘；对于堆场扬尘，本项目在堆场四周设挡风抑尘网，并配套洒水设施。为减少作业过程中的噪音危害，应增设消声器，单独布置动力房、风机房等产生噪音的场所。4 结论 纳米碳酸钙由于它的优异性能，广泛应用于诸多行业。其工业生产主要采用碳化法，主要经过煅烧、消化、碳化、过滤、干燥等工段，其核心流程是碳化工段。目前我国的纳米碳酸钙产业发展异常迅速，但很多产品粒径分布不均匀、产品质量不高，主要是因为没有掌握最佳的核心工艺参数，如晶型控制剂、碳化温度、CO 的通气速率、搅拌形式与转速等。相信解决这些关键问题，我国纳米碳酸钙工业的发展一定会迎来春天。（本文作者：诸发超华东理工大学工程设计研究院有限公司）

导读纳米碳酸钙因为具有较大的比表面积和很高的表面能， 在有机基体中极易发作聚会， 且其表面有许多羟基和表面亲水疏油， 与非极性或弱极性物质的亲和性较差， 致使有机基体和无机填料之间的相容性较差， 纳米材料的优势得不到应有的发挥。一般来说， 纳米材料的表面改性或许复合能够从3 个方面衍生基底材料特性： 1） 相容性， 不管何种改性， 有必要有利于改进材料的物理、化学或许生物运用方面的相容性： 如表面的亲水亲油性或疏水疏油性， 生物相容性等； 2） 调控材料表界面的物理化学特性， 如改进表面的吸附、键合偶联、催化等方面的特征； 调理材料在光、电、磁、热等方面的特性等； 3） 改进或附加延伸材料的运用特性，如机械强度、延展性、阻隔性等特性。近年来， 国内一些学者如盖国胜等针对纳米碳酸钙等粉体改性提出了新的观念， 粉体改性本质是在微观上构成复合材料内部的应力会集与损坏的棱角钝化。对纳米碳酸钙进行改性， 表面尖利棱角被包覆的纳米颗粒层钝化， 平坦润滑的解理面也因纳米颗粒层的堆积而变得粗糙。其表面既具有纳米颗粒的优异特性， 又改变了微米级矿藏颗粒的表面特征。经过对纳米碳酸体改性一则能够下降成本， 二则能够改进其原有功能， 如进步刚度、拉伸强度、导热性等。图1 给出了不同改性剂改性纳米碳酸钙的原理结构示意图。图1不同改性剂改性纳米碳酸钙结构图纳米碳酸钙的改性途径一般首要选用接枝、偶联反响， 即在纳米碳酸钙表面接上必定的有机基团（如羧基等）， 偶联剂、表面活性剂等， 可改进碳酸钙的亲水亲油性， 或许在其表面包覆必定的细密层或膜层（如聚合物， 无机物， 氧化物等）， 改性后的纳米碳酸钙往往均匀粒径变小， 散布变窄， 有利于促进聚会粒子的涣散和细化， 下降其表面能， 接触角增大， 使其表面具有亲油性， 可进步其在油性介质中的涣散性。改进其与有机基料之间的潮湿性和结合力， 最大极限地进步材料的功能和填充量。常用于碳酸钙表面处理的改性剂首要有无机物、表面活性剂、偶联剂、聚合物等。图2 罗列出了比较典型的不同改性剂对纳米碳酸钙改性后的SEM 图。图2 不同的纳米碳酸钙改性后的SEM 图1无机物改性纳米碳酸钙呈弱碱性， 耐酸性较差， 必定程度上约束了其运用范围， 选用无机物对纳米碳酸钙进行表面改性， 可将其表面包覆构成完好而细密的包覆层， 强度较大， 因为表面包覆层的空间位阻效果和朝向外侧基团的憎水效果使得氢离子无法接触到内层的碳酸钙粒子。一方面能够改进纳米碳酸钙的涣散性， 且活化度进步， 简直可接近100%， 另一方面能够明显进步其耐酸性， 扩展运用范围。常运用的这类无机物有无机盐、铝酸、铝酸盐、明矾、盐、酸碱、无机粒子等。Wu 等用铝盐（包含硫酸铝、硫酸按铝、轻基、聚合及其水合物或混合物） 处理碳酸钙， 改性后的碳酸钙具有较好的耐酸性， 可在中性或酸性造纸中用作填料。杨金鑫等以简略的机械法和表面化学修饰相结合， 成功地制备除了具有“草莓” 结构且疏水功能杰出的纳米碳酸钙／二氧化硅复合粒子， 粒径散布均匀， 聚会粒子削减， 有效地进步了其涣散功能。Kim 等用水合（H2SiF6） 改性碳酸钙， 因为碳酸钙呈弱碱性，改性后碳酸钙表面掩盖有无定形硅（Si） 和氟化钙（CaF2） 的混合物， 构成强度较大的细密膜层， 比较未改性前， 极大地增强了碳酸钙的抗酸性， 有望用于pH 值为6.0 左右的弱酸性阳极电泳漆。2表面活性剂表面活性剂包含脂肪酸、树脂酸及其盐类，阴 阳离子、非离子型表面活性剂及高分子表面活性剂等。其分子的一端为长链烷基， 结构与聚合物分子类似， 因此和聚合物烯烃等有机高聚物有必定的相容性。分子的另一端为羧基、醚基等极性基团， 能够与碳酸钙粒子表面发作物理化学吸附或化学反响， 掩盖于填料粒子表面， 构成一层亲油性结构， 与填料和树脂有杰出的相容性， 大幅度下降了聚合物粘度， 改进涣散性和进步添加量。现在运用较多的表面活性剂有脂肪酸（盐） 和磷酸酯（盐）。Jea 等用硬脂酸改性碳酸钙， 调查了其对聚复合物流变性的影响。结果表明： 硬脂酸可下降填料表面与树脂间的界面效果力。改性后的碳酸钙进步了聚的冲击韧性和拉伸强度。3偶联剂偶联剂分子中的一部分基团可与矿藏表面的各种官能团反响， 构成强有力的化学键， 另一部分基团可与有机高分子材料发作化学反响或物理环绕，借助于这一偶联剂的单分子层的“架桥” 效果， 从而将矿藏与有机体两种差异很大的材料牢固地结合起来。现在用于纳米碳酸钙的偶联剂首要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂及铝酸酯偶联剂。Domka等选用四异十八烷酰钛酸酯改性碳酸钙， 改性后的碳酸钙可使丁二烯-乙烯橡胶的拉伸强度添加近100%。进步了复合材料的归纳功能。刘立华等用铝酸酷偶联剂湿法改性纳米碳酸钙， 改性后其比表面积增大， 亲油性和在有机相中的涣散性明显进步， 添加于有机硅密封胶中可增强其流变功能。近年来， 跟着高分子材料的开展， 大分子偶联剂又成为一大研讨热门。它是一种新式高效的偶联剂， 国内外对此研讨报导也接二连三。徐伟相等为进一步改进HDPE /纳米碳酸钙系统的功能， 选用一种大分子偶联剂（聚合物型涣散剂） 对纳米碳酸钙进行表面处理， 处理使得填充系统有杰出的归纳功能， 且开裂伸长率明显进步， 加工功能也得到极大改进， 必将引起更多的重视。

Ca［WO4］ 【化学组成】由于W和Mo离子半径几乎相等，因此，白钨矿中W与Mo为完全类质同像，成 为白钨矿—钼钨矿系列。高温时，Mo含量高；与辉钼矿共生的白钨矿中，Mo含量也高。部分的Ca可被Cu和TR代替。 【晶体结构】四方晶系；a0=0.525nm,c0=1.140nm;Z=4。白钨矿晶体结构简单，是由稍扁平的［WO4］四面体和Ca离子沿c轴相间排列而成。 【形态】晶体常呈四方双锥，也有的沿{001}呈板状（图H-22）。依(110)成双晶普遍。集合体多呈不规则粒状，较少呈致密块状。   图H-22白钨矿晶体 【物理性质】白色、黄白、浅紫等，油脂光泽或金刚光泽；透明至半透明。解理{111}中等；断口参差状。硬度4.5～5。相对密度5.8～6.2(相对密度随Mo的增加而降低)。性脆。具发旋旋光性，在紫外光照射下发浅蓝色至黄色(依Mo的含量而定，Mo增加，荧光变浅黄至白)的荧光。 【成因及产状】主要产于接触交代矿床。也可见于高—中温热液矿床。 【主要用途】重要钨矿石矿物。

一、概况 我国攀西地区是一个钒钛磁铁矿矿产资源集中地，该区钛瓷源储量居世界首位，占我国钛资源总储量的95.8%。矿山一期巳投产的是兰尖矿，该矿于l966年开始筹建，1970年投产。采矿为露天开采，选矿采用磁选法选出铁精矿，作为攀枝花钢铁公司炼铁及提钒原料，选矿厂尾矿(磁尾)，即为选钛给矿。为充分合理的利用攀枝花钛资源，自1977年以来，全国各有关单位，从选钛、钛富料、钛白到海绵钛等各项工艺技术开展了大量科研工作，并取得了很大成绩，为攀枝花钛的综合利用奠定了基础。在选钛方面，于1970年建成了带有试验厂性质的选钛厂，给综合利用攀枝花钛资源创造了条件，也为将来大型选钛厂的建设打下了技术基础。现有选钛厂仅对部分磁选尾矿进行钛的综合回收，随着钛工业的发展，攀枝花将成为我国钛原料的主要生产基地。 二、矿石性质 攀枝花选钛厂给矿系攀枝花矿山公司密地选矿厂1～4系列的磁选尾矿，一般含TiO28%左右，含泥量较高，-0.045毫米粒级含量达34～39%。钛铁矿嵌布粒度一般在0.4毫米以下，+0.4毫米TiO2品位不高，可作尾矿丢弃。给矿中主要有价矿物为钛铁矿，其次为钛磁铁矿及少量磁黄铁矿等硫化物;脉石矿物以辉石为主，其次为斜长石等。选钛厂给矿主要化学成分、粒度组成及主要矿物含量和性质分别见表1、表2、表3。 表1 磁选尾矿主要化学成分成分TFeTiO2CoCuNiMnO含量，%13.828.630.0160.0190.0100.187成分SiO2Al2O3PSCaOMgO含量，%34.4011.060.0340.60911.217.66                                 表2 磁选尾矿粒度组成表，%取样日期1980.11.221981.11.30粒级，mmγβTiO2ξγβTiO2ξ＋0.634.602.481.323.031.920.74－0.63＋0.47.384.633.946.362.562.07－0.4＋0.3164.504.632.464.544.392.53－0.315＋0.255.355.673.504.946.233.91－0.25＋0.15410.379.4311.2813.527.1912.36－0.154＋0.111.7611.3515.4014.039.9117.66－0.1＋0.0714.4910.395.385.8510.077.48－0.071＋0.04515.729.6717.359.899.9912.55－0.04535.739.5139.1934.848.4740.71合计100.008.67100.00100.007.27100.00(续表2)取样日期1983.12.231984.7.5粒级，mmγβTiO2ξγβTiO2ξ＋0.632.562.340.703.431.920.68－0.63＋0.46.712.832.227.262.722.04－0.4＋0.3164.974.012.334.333.341.72－0.315＋0.255.445.663.615.144.562.42－0.25＋0.15414.498.3014.0314.628.6313.03－0.154＋0.112.0410.3814.638.9715.3414.21－0.1＋0.0718.2110.8810.465.9510.3917.12－0.071＋0.04511.3911.1514.8711.2910.0711.85－0.04534.199.2737.1030.019.1936.03合计100.008.54100.00100.009.68100.00表3 磁选尾矿中主要矿物含量及性质项目钛铁矿硫化物钛磁铁矿钛辉石等斜长石矿相对含量，%11.4～15.31.6～2.14.3～5.445.6～50.330.4～33.3单体解离度，%84.2～37.080.5～84.752.6～60.189.4～91.487.3～92.7密度，t∕m34.19～4.714.58～4.704.74～4.813.1～3.32.65～2.67硬度，kg∕mm2713～752295～426752～795933～1018762～894比磁化系数，cm3∕g240×10－64100×10－6－100×10－614×10－4比电里，Ω·cm1.75×1051.25×1041.38×1033.13×10＋3＞10＋4三、选矿工艺流程及技术指标 攀枝花选钛厂目前生产上采用的是重选粗选、电选精选的工艺流程。流程见图1。图1 选钛生产原则流程 密地选厂磁选尾矿自流到选钛厂，首先进入隔渣筛分脱泥作业，筛分粒度为0.4毫米，筛上产品含TiO2仅为2.35～3.80%，作尾矿丢弃。筛下产品人φ9米浓缩机脱泥，浓缩机溢流作尾矿丢弃，底流进入水力分级机，分成0.4～0.1毫米、0.1～0.04毫米，-0.04毫米三个级别。一级入螺旋选矿机粗选，二级入螺旋溜槽选别，分级溢流(-0.04毫米)作尾矿丢弃。经粗选丢尾后的一级及二级精矿合并，再经浮选脱硫、磁选除铁后，进行过滤干燥，然后再采用风力分级分成0.4～0.1毫米及0.1～0.04毫米两个级别分别进行电选，获得成品钛精矿，电选尾矿作最终尾矿丢弃。技术指标见表4。 表4 选钛厂生产技术指标表指标名称1982年1983年1984年给矿品位，TiO2%8.698.858.95粗选精矿品位，TiO2%29.0529.0529.71粗选尾矿品位，TiO2%6.926.686.31粗选回收率（理论），%26.7031.8437.45电选给矿品位，TiO2%29.0228.9629.34电选精矿品位，TiO2%47.0047.3347.07电选尾矿品位，TiO2%16.5814.3913.22电选回收率（理论），%66.2372.0476.40选钛总回收率（理论），%17.6822.9428.61

纳米碳酸钙表面改性理论 ①化学键理论 化学键理论认为偶联剂含有两种化学官能团，即亲水基团和亲油基团，其亲水基团可以与碳酸钙填料分子形成化学键，其亲油基团可以与聚合物分子键合，产生较强的界面结合力，提高填充复合材料的表面性能。 ②表面浸润理论 表面浸润理论认为液态树脂对被黏物的良好浸润对复合材料的性能有重大的影响，如果能将填料完全浸润，那么树脂对高能表面的物理吸收能将提高与有机物树脂内聚强度和黏接强度。 ③可变形层理论 可变形层理论认为偶联剂改性填料表面可能择优成为吸取树脂中一配合剂，相间区域的不均衡固化可能导致一个较偶联剂在聚合物与填料之间的单分子层厚得多的树脂层，即可变形层，它能松弛界面张力，防止界面裂缝的扩展，从而改善界面的结合能强度。 表面改性技术存在的问题我国纳米碳酸钙表面改性技术在改性设备、表面改性活化剂种类及配方等方面已经取得了一些进展，但由于起步较晚，改性技术还很不成熟，目前主要存在以下问题。 ⑴ 活性剂品种少、复合配方的活性剂开发不足 近几年，我国纳米活性碳酸钙产量虽有发展，但从技术角度上没有多大进步，其主要原因是助剂和活性剂品种少，仅有硬脂酸盐、硅、钛、铝等偶联剂为活性剂，一些复合配方、新型助剂、表面活性剂开发不足。如造纸工业，目前国内分散剂还不行，国外可以做到用碳酸钙配出来的浆料不下沉，而国内产品很快就沉下去了。国外造纸的附着剂就是将涂料附着在纸浆上，纸张填料国外可以填到45%，而我们同他们的差距还很大。 ⑵ 改性纳米碳酸钙产品单一、质量不稳定 对于纳米碳酸钙表面改性产品，只有白艳华U，白艳华CC，CCR和DD几种特定的工业化品种，改性后的产品性能不是很稳定，如细度、水分、碱度等指标波动较大，严重影响用户的产品质量。市场需求增长较快的纳米活性碳酸钙主要依靠进口，新产品开发能力薄弱。 ⑶ 未能生产晶型可控的纳米碳酸钙 主要制备了纺锤形、立方形、针形、球形、板状、棒状、链锁形、无定形等形状的纳米碳酸钙产品，但各种晶型的生产很难控制，大多数晶型的制备只集中于实验研究阶段，未能形成规模生产。 ⑷ 纳米碳酸钙产品色泽单一 目前研制生产的纳米碳酸钙大多都是白色的。通常生产彩色塑料、橡胶、合成革产品，需要在生产过程中另加着色剂(如色素、色母、色淀)，对于合成革、橡胶、塑料制品的生产来说，因着色剂和粉体填料在基料中难以分散均匀，需要混炼很长时间，从而使生产周期长、消耗大。再者，受产品强度的限制，填料的加入量不能太大，使产品成本较高。因此，有色纳米碳酸钙的合成显得尤为重要。 综上所述，虽然我国纳米碳酸钙表面改性技术在改性工艺、改性设备、活化剂配方等方面已经取得了一些进展，但由于起步较晚，改性技术还很不成熟。实践表明，我国轻质碳酸钙的质量水平与发达国家的主要差距还不是粒径大小和粒度分布方面的问题，而是表现在晶型的一致性较差，即有杂晶存在，表面改性和分散性能不能达标等。究其原因，无不与CaCO3分子的结构特点不清、活性碳酸钙的结构模型不明、对纳米碳酸钙表面改性机理研究不深等有关。这也是制约我国碳酸钙改性技术进一步发展的重要瓶颈。因此，要想在CaCO3超微粒子表面进行分散和表面改性处理，首先要探讨清楚CaCO3分子的结构特点，其次要构建起活性碳酸钙系列结构模型，然后才能对纳米碳酸钙表面改性机理进行较深入研究。