碳酸鈣的定義、分(fen)類(lei)和(he)性質

碳酸鈣的定義

碳酸鈣是一種無機化合物，是石灰巖石（簡稱石灰石）的主要成分，其分子式為CaCO3，分子質量為100.09。其中氧化鈣(CaO)占56.03%，二氧化碳（CO2）占(zhan)43.97%。

碳酸鈣(gai)的分類

1、按生產方法分類

根據碳(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)生產方法(fa)的不同，可(ke)以將碳(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)分為輕質(zhi)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)、重質(zhi)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)和活性碳(tan)(tan)酸鈣(gai)(gai)。

（一）、輕質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai) 又稱沉淀碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)，簡稱輕鈣(gai)(gai)，是將石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)等(deng)原料煅燒(shao)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)（主要(yao)成(cheng)(cheng)分為氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)(gai)）和二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)，再加水(shui)消化(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)乳（主要(yao)成(cheng)(cheng)分是氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈣(gai)(gai)），然后再通入(ru)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)乳生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)沉淀，經(jing)脫(tuo)水(shui)，干(gan)燥和粉碎而制(zhi)得。由(you)于輕質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的沉降體積(ji)（2.4～2.8mL/g），比重質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的沉降體積(ji)（1.1～1.4mL/g）大，所以(yi)稱之(zhi)為輕質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)。

（二）、重(zhong)質碳酸(suan)鈣 簡稱(cheng)重(zhong)鈣，是用機械方(fang)法(fa)直(zhi)接(jie)粉碎天然的(de)方(fang)解石、石灰(hui)石、白堊、貝殼等而制得(de)。由(you)于重(zhong)質碳酸(suan)鈣的(de)沉降體積比輕質碳酸(suan)鈣的(de)沉降體積小，所以稱(cheng)之為重(zhong)質碳酸(suan)鈣。

（三(san)）、活性(xing)碳酸(suan)鈣(gai) 又稱改(gai)性(xing)碳酸(suan)鈣(gai)，表面(mian)(mian)處(chu)理碳酸(suan)鈣(gai)，膠質碳酸(suan)鈣(gai)或(huo)(huo)白艷華，簡稱活鈣(gai)，是用(yong)表面(mian)(mian)改(gai)性(xing)劑對輕質碳酸(suan)鈣(gai)或(huo)(huo)重(zhong)質活性(xing)鈣(gai)進行表面(mian)(mian)改(gai)性(xing)而制得。由于經表面(mian)(mian)改(gai)性(xing)劑改(gai)性(xing)后的碳酸(suan)鈣(gai)一(yi)般都具(ju)有(you)補(bu)強(qiang)作用(yong)，即所謂的“活性(xing)”，所以習慣(guan)上把改(gai)性(xing)碳酸(suan)鈣(gai)都稱為活性(xing)碳酸(suan)鈣(gai)。

2、按粉體粒徑分類

碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)產品是一(yi)種(zhong)粉(fen)(fen)體，根(gen)據碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)粉(fen)(fen)體平(ping)均粒(li)徑(jing)（d）的大(da)小，可以將碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)分為(wei)微(wei)(wei)粒(li)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)（d>5um）、微(wei)(wei)粉(fen)(fen)碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)(0.1um<d≤5um)、微(wei)(wei)細碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)（0.1um<d≤1um）、超(chao)細碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)（0.02um<d≤0.1um）和超(chao)微(wei)(wei)細碳(tan)酸(suan)(suan)鈣(gai)（d≤0.02um）。

（1）、輕質碳酸鈣的粉體特點

a．顆粒(li)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)規則，可視為單分(fen)散粉(fen)體，但可以(yi)是多種(zhong)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)，如(ru)紡錘(chui)形(xing)、立方(fang)形(xing)、針形(xing)、鏈(lian)形(xing)、球形(xing)、片形(xing)和四(si)角柱形(xing)。這(zhe)些不同(tong)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)碳酸鈣可由(you)控制(zhi)反應條件制(zhi)得。

b.粒(li)度分布狹窄。

c.粒(li)(li)(li)徑(jing)小，平(ping)均(jun)粒(li)(li)(li)徑(jing)一般為1～3um。要確(que)定輕質(zhi)碳酸鈣的平(ping)均(jun)粒(li)(li)(li)徑(jing)，可用三軸(zhou)粒(li)(li)(li)徑(jing)中的短軸(zhou)粒(li)(li)(li)徑(jing)作為表觀粒(li)(li)(li)徑(jing)，再取中粒(li)(li)(li)徑(jing)作為平(ping)均(jun)粒(li)(li)(li)徑(jing)。以后除說明外(wai)，平(ping)均(jun)粒(li)(li)(li)徑(jing)，即指平(ping)均(jun)短軸(zhou)粒(li)(li)(li)徑(jing)。

（2）、重質碳酸鈣的粉體特點

a. 顆(ke)粒形狀不規則(ze)，是多分散粉(fen)體。

b. 粒徑(jing)分布較(jiao)寬。

c. 粒徑大，平均粒徑一般為5～10um。要確定重質碳酸鈣的平

均(jun)粒徑(jing)(jing)，需要測定(ding)粒徑(jing)(jing)分(fen)布函(han)數(shu)和(he)諸如顆粒沉降速度或(huo)比(bi)表面積(ji)之類的粉體現(xian)象函(han)數(shu)。作為(wei)一種簡單的方法是在電(dian)子顯微鏡照片(pian)上測量(liang)顆粒投影的長度和(he)寬度，計(ji)算幾何(he)平(ping)均(jun)粒徑(jing)(jing)作為(wei)表觀粒徑(jing)(jing)，再取中(zhong)位(wei)粒徑(jing)(jing)作為(wei)平(ping)均(jun)粒徑(jing)(jing)。

（3）、活(huo)性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)的平均粒(li)徑(jing)取為(wei)表面改性(xing)(xing)前輕(qing)質碳(tan)酸鈣(gai)或重質碳(tan)酸鈣(gai)的平均粒(li)徑(jing)。

3．按微觀排列(lie)分類

根據組成碳酸鈣(gai)的原(yuan)子(zi)和離子(zi)的排列是否(fou)有規律，可以將碳酸鈣(gai)分為晶體碳酸鈣(gai)和非(fei)晶體碳酸鈣(gai)。

4．按結晶形(xing)狀(zhuang)分類

根據碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)結晶(jing)形狀(zhuang)的(de)不(bu)(bu)(bu)同，可將輕質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)分(fen)為(wei)紡錘形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)、立方形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)、針形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)、鏈(lian)形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)、球形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)、片形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)和四角柱形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)。這些不(bu)(bu)(bu)同結晶(jing)的(de)碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)可由(you)控(kong)制(zhi)反(fan)應條件制(zhi)得。重質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)則(ze)為(wei)不(bu)(bu)(bu)規則(ze)形碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)。活(huo)性碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)形狀(zhuang)一(yi)般為(wei)表(biao)面改性前輕質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)或重質碳(tan)(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)(gai)的(de)形狀(zhuang)。

碳酸鈣的性質(zhi)

1．物理性質

（a）密度 各種碳酸鈣的同(tong)質異(yi)構體的密度(du)不同(tong)。密度(du)平均值(zhi)為2.710g/cm3，霰石為2.929g/cm3，球霰石為2.650g/cm3。

（b）硬度 方(fang)解(jie)石的莫氏硬度為3，霰石的約為3.5～4。

（c）強(qiang)度 只(zhi)可測出方解石根(gen)據直徑(jing)d(mm)不同，經多大力p(kgf=9.8N)就壓(ya)碎。直徑(jing)在0.1～2mm之間時關系為(wei)p=0.95d+0.091d2。

（d）分解溫度 在常壓下，方解石(shi)的分解溫(wen)度(du)(du)為898℃，霰(xian)石(shi)的分解溫(wen)度(du)(du)為825℃，球霰(xian)石(shi)則在溫(wen)度(du)(du)升到分解溫(wen)度(du)(du)之前已轉變為方解石(shi)，所以球霰(xian)石(shi)的分解溫(wen)度(du)(du)不存(cun)在。

（e）熔(rong)點 在(zai)(zai)較(jiao)大(da)的壓力(li)范(fan)圍(wei)內，方解(jie)(jie)(jie)石(shi)(shi)在(zai)(zai)溫度升到熔(rong)點(dian)之前已分解(jie)(jie)(jie)為氧化鈣和二氧化碳，所以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)大(da)壓力(li)范(fan)圍(wei)內，方解(jie)(jie)(jie)石(shi)(shi)的熔(rong)點(dian)不(bu)存在(zai)(zai)。當壓力(li)為10.4Mpa時，方解(jie)(jie)(jie)石(shi)(shi)的熔(rong)點(dian)為1339℃。由于霰(xian)石(shi)(shi)在(zai)(zai)高溫高壓下會轉(zhuan)變成方解(jie)(jie)(jie)石(shi)(shi)，所以(yi)霰(xian)石(shi)(shi)的熔(rong)點(dian)不(bu)存在(zai)(zai)。球霰(xian)石(shi)(shi)是不(bu)穩定(ding)型，其熔(rong)點(dian)也不(bu)存在(zai)(zai)。

（f）濃度積(ji)、溶解度和PH值(zhi) 各種碳酸鈣的同質異構體的濃度積是相同的。在25℃時，碳酸鈣在水中的濃度積為8.7×10ˉ9。碳酸鈣(gai)(gai)在冷水(shui)（25℃）和(he)(he)熱水(shui)（100℃）中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)(jie)度（100克(ke)水(shui)中(zhong)溶(rong)解(jie)(jie)克(ke)數）分別(bie)為0.0014和(he)(he)0.0020。在常溫下，碳酸鈣(gai)(gai)水(shui)溶(rong)液(ye)的(de)PH值(zhi)為9.5～10.2。水(shui)中(zhong)如溶(rong)解(jie)(jie)有二氧(yang)化碳，則碳酸鈣(gai)(gai)的(de)溶(rong)解(jie)(jie)度會增(zeng)大。在常溫下，在被空氣飽和(he)(he)的(de)水(shui)中(zhong)，碳酸鈣(gai)(gai)水(shui)溶(rong)液(ye)的(de)PH值(zhi)為8.0～8.6。

（g）熱膨脹系數 方解石的熱膨脹系數取決于測量的方向。在常溫下，平行于c軸方向的熱膨脹系數約為2.5×10ˉ6℃ˉ1，垂直于c軸方向的熱膨脹系數約為5×10ˉ6℃ˉ1，而垂直于菱面體晶格的熱膨脹系數約為11×10ˉ6℃ˉ1在常溫下，霰石在晶軸a、b和c方向的熱膨脹系數αa、αb和αc約為10×10ˉ6℃ˉ1、16×10ˉ3℃ˉ1和32×10ˉ3℃ˉ1

（h）比熱容 方解石和霰石在普通溫度和較高溫度下的比熱容差別不大，在1200℃以內的平均定壓比熱容Cp=0.8257+0.000762KJ/(kg· k)

2．化(hua)學性質

(1)在常壓下加熱到898℃（方解石）或825℃（霰石）時，碳酸鈣將分解成氧化鈣（Ca0）和二氧化碳（CO2）:

CaCO3===CaO+CO2↑

(2)碳酸鈣幾乎(hu)與所有(you)的強酸發生反應，生成相應的鈣鹽(yan)，同時放出二氧化碳。如(ru)：

CaCO3+2HcL===CO2+CaCL2+H2O

(3)碳酸鈣在含二氧化碳的水中的溶解度比在無二氧化碳的水中高得多，這是因為這時碳酸鈣生成了比較易溶的碳酸氫鈣（Ca(HCO3)2）:

CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2

(4)碳酸鈣可以形成6個水的水含物CaCO3?6H2O,可通過往單蔗糖鈣溶液中通入CO2而(er)制得。普通碳酸(suan)鈣則不形成(cheng)水合物。

 (5)除酸以外,許多(duo)腐(fu)蝕性物質都不能(neng)腐(fu)蝕或(huo)者只能(neng)緩慢地腐(fu)蝕碳酸鈣。

輕質活性鈣的(de)制造過程

輕質活性(xing)鈣的(de)定義和分(fen)類

活性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)，又(you)稱改(gai)性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)、膠(jiao)質(zhi)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)或白艷華，簡稱活鈣(gai)(gai)(gai)(gai)，是(shi)用表(biao)(biao)面改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)對輕質(zhi)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)或重質(zhi)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)進行(xing)表(biao)(biao)面改(gai)性(xing)(xing)而制得(de)。表(biao)(biao)面改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)一般是(shi)具有(you)(you)兩親基(ji)團的有(you)(you)機物（如(ru)高級脂肪酸、表(biao)(biao)面活性(xing)(xing)劑(ji)(ji)、偶聯劑(ji)(ji)等）。經(jing)表(biao)(biao)面改(gai)性(xing)(xing)劑(ji)(ji)改(gai)性(xing)(xing)后的碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)一般具有(you)(you)粒徑(jing)小(xiao)、吸油值低、分散(san)性(xing)(xing)好、能補(bu)強等優點(dian)，但主要的優點(dian)是(shi)具有(you)(you)補(bu)強性(xing)(xing)，即所謂(wei)的“活性(xing)(xing)”，所以(yi)習慣上將改(gai)性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)均(jun)稱為活性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)(gai)(gai)(gai)，將改(gai)性(xing)(xing)過(guo)程稱為活化過(guo)程。

根(gen)據(ju)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)所用原料的不同(tong)，可將(jiang)(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)分為(wei)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)輕質（沉(chen)淀）碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)和活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)重質碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)。根(gen)據(ju)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)粒徑的大小，可將(jiang)(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)分為(wei)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)普通碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)、活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)微細(xi)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)和活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)超細(xi)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)。根(gen)據(ju)表(biao)面改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑的不同(tong)，可將(jiang)(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)分為(wei)各(ge)種反應的活(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈣(gai)。

活化原(yuan)理

水和(he)油(you)(you)(you)(you)是(shi)互不相溶的，因為(wei)水是(shi)無機(ji)(ji)物(wu)，油(you)(you)(you)(you)是(shi)有機(ji)(ji)物(wu)。盡管精心振蕩混合(he)，它們終還是(shi)會分成兩層。水在下，油(you)(you)(you)(you)在上(shang)。但如果(guo)將表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑加到(dao)水和(he)油(you)(you)(you)(you)的混合(he)溶液中(zhong)，表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑的親水基(ji)(ji)與水分子(zi)結(jie)合(he)，親油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)和(he)油(you)(you)(you)(you)分子(zi)結(jie)合(he)，這樣(yang)通(tong)過(guo)表面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑的“橋(qiao)梁”作用，把本來互不相溶的水和(he)油(you)(you)(you)(you)融合(he)在一(yi)起，使水滴可以穩定(ding)地分散在油(you)(you)(you)(you)中(zhong)或油(you)(you)(you)(you)滴可以穩定(ding)地分散在水中(zhong)。

對于碳(tan)(tan)酸鈣(gai)（固(gu)體(ti)無機物）和(he)高(gao)(gao)聚物（橡(xiang)膠和(he)塑料等，固(gu)體(ti)有(you)機物），也可以(yi)通過(guo)具有(you)兩親基團的有(you)機物（表面(mian)改性(xing)劑(ji)，即高(gao)(gao)級(ji)脂肪(fang)酸、表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)、偶(ou)聯劑(ji)等）的“橋梁”作用，把它們融合在(zai)(zai)一起，使碳(tan)(tan)酸鈣(gai)更好地分散在(zai)(zai)高(gao)(gao)聚物中，并具有(you)一定的補強性(xing)。

活化原理即活性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)的(de)生產原理，就是(shi)要(yao)將表(biao)(biao)(biao)面(mian)改(gai)性(xing)(xing)均勻地涂(tu)覆到碳(tan)酸鈣(gai)顆(ke)粒的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)，使碳(tan)酸鈣(gai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)有(you)一層(ceng)表(biao)(biao)(biao)面(mian)改(gai)性(xing)(xing)劑的(de)單分子(zi)層(ceng)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)改(gai)性(xing)(xing)劑的(de)親(qin)水(shui)基團與碳(tan)酸鈣(gai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)進行類似化學鍵的(de)結合，表(biao)(biao)(biao)面(mian)改(gai)性(xing)(xing)劑的(de)親(qin)油基團則定(ding)向排列(lie)于活性(xing)(xing)碳(tan)酸鈣(gai)的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)。

工藝流程

工(gong)藝(yi)上常用的(de)(de)活(huo)性碳酸鈣(gai)的(de)(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)程有兩種，一(yi)是(shi)濕法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)程，另一(yi)是(shi)干法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)程。兩中流(liu)(liu)程各(ge)有優缺(que)點(dian)：濕法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)優點(dian)是(shi)活(huo)化均(jun)勻，缺(que)點(dian)是(shi)投資(zi)大、成(cheng)本高，對(dui)活(huo)化劑(ji)的(de)(de)要求也法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)優點(dian)是(shi)投資(zi)少、成(cheng)本低(di)，對(dui)活(huo)性劑(ji)的(de)(de)要求不高，缺(que)點(dian)是(shi)活(huo)化不太均(jun)勻。

1． 濕(shi)法(fa)生產工藝流程(cheng)

工(gong)藝流程(cheng)是(shi)以輕質碳(tan)酸(suan)鈣的生產工(gong)藝流程(cheng)為基礎(chu)，所以只能用來(lai)生產活性輕質碳(tan)酸(suan)鈣。該工(gong)藝流程(cheng)與輕質碳(tan)酸(suan)鈣的生產工(gong)藝流程(cheng)區別主(zhu)要有(you)兩點，一是(shi)增加了活化步驟(zou)，另一是(shi)用板式干燥器代替轉筒(tong)干燥器。

將輕質碳(tan)(tan)酸鈣(gai)生產(chan)過(guo)程(cheng)中碳(tan)(tan)化(hua)得到(dao)的(de)(de)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)用泵送入活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)中，并(bing)按碳(tan)(tan)酸鈣(gai)（不計(ji)水(shui)）流量的(de)(de)1%將表面改(gai)性劑(ji)(ji)同時(shi)(shi)加入活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)中，活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)是一個(ge)體積不大的(de)(de)帶攪拌(ban)(ban)的(de)(de)反應(ying)罐，在(zai)(zai)攪拌(ban)(ban)的(de)(de)作用下，表面改(gai)性劑(ji)(ji)與(yu)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)進入活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)后瞬間即(ji)達到(dao)幾乎完全混合(he)，表面改(gai)性劑(ji)(ji)與(yu)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)懸(xuan)浮(fu)(fu)液(ye)在(zai)(zai)活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)中停留規定時(shi)(shi)間后，從活(huo)(huo)化(hua)器(qi)(qi)出口出來(lai)。活(huo)(huo)化(hua)的(de)(de)碳(tan)(tan)酸鈣(gai)脫水(shui)后送入干(gan)燥器(qi)(qi)中干(gan)燥，一般用水(shui)蒸氣或(huo)導熱油作為熱源，干(gan)燥后的(de)(de)活(huo)(huo)性碳(tan)(tan)酸鈣(gai)可直接作為產(chan)品包(bao)裝，也可以(yi)經(jing)粉(fen)碎后包(bao)裝。

濕(shi)法生產過程較(jiao)適合(he)于水(shui)溶性的表面(mian)改性劑，如(ru)高(gao)級(ji)脂肪酸(suan)等。

2． 干法生產(chan)工藝流程

該工藝流程是將表面改性劑與干燥的輕質(zhi)碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)或重(zhong)質(zhi)碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)用高速攪拌機或高速混和機混合進行活化，從而制得活性碳(tan)(tan)酸(suan)鈣(gai)。

6.3 輕(qing)質碳酸鈣在塑料(liao)中(zhong)的作用及(ji)影響(xiang)

碳(tan)酸鈣是用(yong)(yong)量，使用(yong)(yong)范圍廣的(de)一(yi)種無機填充劑(ji)（又稱無機填料）。碳(tan)酸鈣主要用(yong)(yong)于橡膠、塑料、建材、紙張、油漆、醫(yi)藥、食(shi)品(pin)、飼料、化妝品(pin)、油墨等(deng)的(de)生(sheng)產、加工和(he)應用(yong)(yong)中(zhong)。碳(tan)酸鈣主要的(de)作用(yong)(yong)就是增加產品(pin)的(de)體(ti)積，降低(di)生(sheng)產成本。下面重點講一(yi)下碳(tan)酸鈣在塑料中(zhong)的(de)作用(yong)(yong)。

6.3.1 碳酸鈣在(zai)塑料中(zhong)的作用

（1）增(zeng)加塑料體(ti)積、降低(di)產品成(cheng)本 碳酸鈣也是(shi)塑料工業中使用(yong)較早(zao)、用(yong)量(liang)較大的(de)填充劑。碳酸鈣地填充在(zai)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)(xi)（PVC）、聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)（PE）、聚(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)（PP）、丙(bing)烯(xi)(xi)腈-丁(ding)二(er)烯(xi)(xi)-苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)工聚(ju)物(wu)（ABS）的(de)等樹脂(zhi)中,以增(zeng)加塑料制(zhi)品的(de)體(ti)積,節(jie)約昂(ang)貴的(de)樹脂(zhi),降低(di)產品成(cheng)本。

（2）提高塑(su)料(liao)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing) 碳(tan)酸鈣(gai)(gai)的(de)(de)添加，在(zai)塑(su)料(liao)中(zhong)起(qi)到一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)骨(gu)架作用，對塑(su)料(liao)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)有很大作用。由于在(zai)塑(su)料(liao)中(zhong)既要(yao)考慮塑(su)料(liao)的(de)(de)彈性(xing)(xing)、沖擊強度。還必(bi)須要(yao)求(qiu)制品有一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)。因此，要(yao)根據塑(su)料(liao)自身不(bu)同的(de)(de)要(yao)求(qiu)，對碳(tan)酸鈣(gai)(gai)提出(chu)粒徑和晶形等要(yao)求(qiu)。

（3）提高塑料(liao)的(de)硬(ying)度(du)和剛性 在(zai)塑料(liao)中(zhong)，特別是軟(ruan)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)聚(ju)氯乙(yi)烯中(zhong)，塑料(liao)的(de)硬(ying)度(du)隨(sui)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)配(pei)入量的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加而(er)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)，塑料(liao)的(de)伸(shen)長率(lv)又隨(sui)其硬(ying)度(du)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加而(er)降低。顆粒(li)細(xi)、吸(xi)油(you)值大(da)(da)(da)的(de)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)，塑料(liao)硬(ying)度(du)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)率(lv)大(da)(da)(da)。反之，顆粒(li)粗、吸(xi)油(you)值小(xiao)的(de)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)，塑料(liao)硬(ying)度(du)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)長率(lv)小(xiao)。在(zai)軟(ruan)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)聚(ju)氯乙(yi)烯中(zhong)，以(yi)加重質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)塑料(liao)硬(ying)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長率(lv)為小(xiao)，加輕質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)碳酸(suan)鈣(gai)(gai)的(de)塑料(liao)硬(ying)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長率(lv)次之。

碳(tan)酸(suan)鈣在塑(su)料(liao)內一般不能起(qi)補強作用，碳(tan)酸(suan)鈣的(de)顆(ke)粒常常可以被樹脂所浸潤，所以碳(tan)酸(suan)鈣添加(jia)的(de)正常作用是使塑(su)料(liao)剛性增大，塑(su)料(liao)的(de)彈(dan)性模(mo)量(liang)和(he)硬(ying)度(du)也增大。但(dan)隨著添加(jia)量(liang)的(de)增加(jia)，塑(su)料(liao)的(de)拉伸強度(du)和(he)極限(xian)伸長率(lv)都(dou)下(xia)降。

（4）改善塑(su)料(liao)的加工性能(neng) 碳酸鈣(gai)的添加，可以(yi)改變(bian)塑(su)料(liao)的流變(bian)性能(neng)。

碳(tan)酸(suan)鈣(gai)的添(tian)加(jia)，特別是經過表(biao)面(mian)改性(xing)的碳(tan)酸(suan)鈣(gai)添(tian)加(jia)之(zhi)后，不(bu)僅(jin)可以(yi)提高(gao)制(zhi)品(pin)的硬度，還可以(yi)提高(gao)制(zhi)品(pin)的表(biao)面(mian)光澤和表(biao)面(mian)平整性(xing)。此(ci)外(wai)，可以(yi)減小塑料的收縮率、熱(re)膨脹系數、蠕變(bian)性(xing)能，這就(jiu)為(wei)加(jia)工(gong)成型(xing)創造了有利條件。

（5）提(ti)高(gao)(gao)塑料的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing) 碳酸(suan)鈣的(de)添加(jia)(jia)，可以提(ti)高(gao)(gao)塑料的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)。例如：在聚氯乙烯中(zhong)，添加(jia)(jia)40%的(de)碳酸(suan)鈣時，塑料的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)溫度提(ti)高(gao)(gao)約20℃。當碳酸(suan)鈣的(de)填充比≤20%時，塑料的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)溫度一般提(ti)高(gao)(gao)8～12℃。

（6）改(gai)進(jin)塑料的(de)散光性(xing) 在塑料中(zhong)，有(you)的(de)制品要(yao)求增(zeng)白而(er)不透明，有(you)的(de)希望消光。碳(tan)酸鈣的(de)添(tian)加在這(zhe)方面可(ke)以發揮一定的(de)作用。白度(du)在90度(du)以上的(de)碳(tan)酸鈣，在塑料中(zhong)有(you)明顯(xian)的(de)增(zeng)白作用。如與鈦白粉、立德粉（鋅鋇白）配(pei)合，塑料的(de)散光性(xing)則有(you)很大的(de)改(gai)進(jin)。

在(zai)(zai)鈣塑紙(zhi)張中，在(zai)(zai)低密度聚(ju)乙烯（LDPE）及(ji)高密度聚(ju)乙烯（HDPE）薄(bo)膜中，添加(jia)碳(tan)(tan)酸鈣都可以(yi)(yi)達到散光和消(xiao)光作用，使之適宜于書(shu)寫、印(yin)刷。白(bai)(bai)度較好的(de)碳(tan)(tan)酸鈣還可以(yi)(yi)取代(dai)昂(ang)貴(gui)的(de)白(bai)(bai)色(se)顏料。

（7）可(ke)使塑料具(ju)有某些特殊(shu)性能(neng)(neng) 碳酸(suan)鈣(gai)添加于電纜料中有一(yi)定(ding)的(de)絕緣作用(yong)(yong)。碳酸(suan)鈣(gai)的(de)添加，可(ke)以提高某些塑料的(de)電鍍(du)性能(neng)(neng)、印刷性能(neng)(neng)。微(wei)細(xi)碳酸(suan)鈣(gai)或超細(xi)碳酸(suan)鈣(gai)添加在(zai)聚(ju)氯乙烯（PVC）中，有一(yi)定(ding)的(de)阻(zu)燃作用(yong)(yong)。

6.3.2 輕質碳酸鈣對型(xing)材(cai)的影響及相關質量控制

（1）粒度范(fan)圍(wei)的影(ying)響

從理(li)論和實驗都證(zheng)明(ming)輕質活(huo)性碳酸(suan)鈣(gai)在型材(cai)中的平(ping)均(jun)粒徑一(yi)(yi)般(ban)為1～5um，但顆粒過大或過小必須(xu)嚴格(ge)限制，從粒徑分布圖顯示越(yue)窄越(yue)好。附后兩(liang)張粒徑圖作(zuo)了一(yi)(yi)個比較。

（2）白 度

輕質碳酸鈣白度在90度以(yi)上(shang)對塑料有明(ming)顯的(de)增(zeng)白作(zuo)用，但每批次的(de)白度差異(yi)應控制在2度以(yi)內，如果超出會(hui)造成型材色(se)澤(ze)的(de)不一致，影響型材外觀。

（3）雜 質

輕質(zhi)碳酸(suan)鈣在生(sheng)產(chan)過程(cheng)中(zhong)由于原材料(liao)、環境等因素不可避免有雜(za)(za)質(zhi)，特別(bie)是黑雜(za)(za)質(zhi)的混入，如(ru)雜(za)(za)質(zhi)含量超過一定(ding)范圍會(hui)在型材表(biao)面造(zao)成麻點，影響光澤度。

（4）水 份

輕質活性(xing)鈣行(xing)業標準水份≤1.0%，但(dan)在型(xing)(xing)材(cai)行(xing)業使用一般控制在0.4%以(yi)內(nei),如水份過高(gao)會在型(xing)(xing)材(cai)擠出過程中造成(cheng)氣泡,形成(cheng)劃痕,影響型(xing)(xing)材(cai)外(wai)觀(guan)。

6.3.3碳酸鈣(gai)對塑料老(lao)化的影響

作為高(gao)分(fen)子聚(ju)合(he)物(wu)，在光、熱等(deng)環境(jing)條件(jian)下(xia)(xia)會(hui)發生分(fen)子鏈的斷裂，同時有可能產(chan)生接枝或交聯(lian)反應，宏觀上(shang)表現為力學性能下(xia)(xia)降，這種現象稱(cheng)之為老化。

在(zai)光(guang)的作用(yong)下(xia)聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)塑料薄膜(mo)極易(yi)發生(sheng)老化。針對(dui)聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)光(guang)老化機(ji)理研制生(sheng)產了光(guang)穩定劑。當碳酸鈣加入到聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)中制成薄膜(mo)后(hou)，對(dui)其老化性能影響是(shi)決定我(wo)們如何在(zai)地(di)膜(mo)或與陽(yang)光(guang)頻繁(fan)接觸的聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)或聚(ju)(ju)丙烯(xi)塑料制品中使用(yong)碳酸鈣的問題。

實驗表明含有碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣或(huo)滑石粉的聚乙(yi)烯(xi)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)在(zai)(zai)(zai)日光(guang)暴曬過程中，達到一定值羰基指數（CI）的時間都少于純聚乙(yi)烯(xi)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)，表明碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣的存在(zai)(zai)(zai)對聚乙(yi)烯(xi)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)的老(lao)化是有一定寸(cun)進作用的，見下表列出(chu)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣改性母料填充PE薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)在(zai)(zai)(zai)人工(gong)加速(su)氙(xian)燈老(lao)化前后力學性能的變化數據(ju)。檢測結果表明隨著(zhu)碳(tan)(tan)酸(suan)(suan)鈣用料增加，在(zai)(zai)(zai)同樣老(lao)化條件下，填充PE薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)老(lao)化速(su)度加快。