轻质及纳米碳酸钙关键技术

1 碳酸钙工业概述

1.1 碳酸钙工业历史和现状

1.1.1 世界碳酸钙工业的发展历史和现状

1.1.2 中国碳酸钙工业的发展历史和现状

1.1.3 中国纳米碳酸钙工业的发展历史和现状

1.2 碳酸钙的分类及其鉴别方法

1.2.1 碳酸钙工业的分类

1.2.2 按照是否进行表面处理分类

1.2.3 按其专门的用途分类

1.2.4 按照碳酸钙的不同晶型和形貌分类

1.2.5 按粒径进行分类

1.3 碳酸钙的主要技术指标

1.3.1 普通轻钙、活性轻钙、专用纳米钙的主要质量控制指标比较

1.3.2 沉淀碳酸钙的主要技术指标分析比较

1.4 纳米碳酸钙与普通轻钙和活性轻钙的工艺比较

1.4.1 工艺流程图的比较

1.4.2 工艺条件的比较

1.4.3 纳米碳酸钙与普通轻质碳酸钙的性能比较

1.5 我国碳酸钙工业存在的主要问题

1.5.1 结构与规模问题

1.5.2 体制与技术问题

1.6 碳酸钙工业在化学工业中的重要地位和作用

1.7 纳米碳酸钙产品的物化性质

1.7.1 纳米碳酸钙产品的物理性质

1.7.2 纳米碳酸钙产品的主要化学性质

1.8 纳米碳酸钙产品的主要纳米特性

1.8.1 量子尺寸效应

1.8.2 表面效应

1.8.3 小尺寸效应

1.8.4 宏观量子隧道效应

2 纳米碳酸钙生产的关键技术

3 生产轻质(纳米)碳酸钙的主要设备

4 高浓度二氧化碳生产纳米碳酸钙的关键技术

5 三级连续加压鼓泡碳化新工艺

6 纳米碳酸钙与其他化工产品联合生产的关键技术

7 纳米碳酸钙生产过程质量控制关键技术

8 纳米碳酸钙生产过程检验与分析关键技术

9 纳米碳酸钙应用关键技术

10 纳米碳酸钙安全生产与环境保护关键技术

11 纳米碳酸钙生产技术的展望附录参考文献

《轻质及纳米碳酸钙关键技术》以纳米级超细活性碳酸钙成功的生产实践为依托，以超微细碳酸钙质量检验的最新国家标准GB/T 19590-2004为指南，从生产实践角度深刻阐述其各工序生产关键技术;系统介绍了其主要设备与自动控制技术;从纳米碳酸钙在橡胶、塑料、涂料、油墨、胶黏剂、造纸、硅灰石针状晶体表面纳米化修饰和表面改性等应用实践角度较系统地阐述了其应用关键技术。

《轻质及纳米碳酸钙关键技术》结晶于生产之中，又升华于生产之上。可供各类碳酸钙生产企业的技术、分析检验人员、大专院校和科研院所的研究人员阅读。

纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起 来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之间。由于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寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。

纳米碳酸钙在国外已有五十年的应用历史，广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。

主要应用范围:PVC型材，管材;电线、电缆外皮胶粒;PVC薄膜(压延膜)的生产，造鞋业制造(如PVC鞋底及装饰用贴片)等。适合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。

应用特性:由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度;改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助济，减少树脂的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。

纳米碳酸钙在橡胶中具有空间立体结构、又有良好的分散性，具有良好的半补强作用。

应用范围:天然胶，丁腈，丁苯，混炼胶等，适用于轮胎、胶管、胶带以及油封、汽车配件等橡胶制品中。

应用特性:经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性，具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能，可使橡胶易混炼、易分散，混炼后胶质柔软，橡胶表面光滑;可使制品的延伸性、抗张强度、撕裂强度等有本质的提高;可以降低含胶率或部分取代钛白粉、白炭黑等价格昂贵的白色填料，提高产品的市场竞争力。

应用范围:硅酮、聚流、聚氨酯、环氧等密封结构胶。

应用特性:应用于密封胶粘材料中，与胶料有很好的亲和性，可以加速胶的交联反应，大大改善体系的触变性，增强尺寸稳定性，提高胶的机械性能，且添加量大，达到填充及补强双重作用。同时，它能使胶料表面光亮细腻。

可作为颜料填充剂，具有细腻、均匀、白度高、光学性能好等优点，纳米碳酸钙具有空间位阻效应，在制漆中，能使配方密度较大的立德粉悬浮，起防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光泽高，而遮盖力却不下降，这一特性使其在涂料工业被大量推广应用。

应用范围:水性涂料和油性涂料。

应用特性:大大改善体系的触变性，可显著提高涂料的附着力，耐洗刷性，耐沾污性，提高强度和表面光洁度，并具有很好的防沉降作作用。部分取代钛白粉，降低成本。

应用范围:适用于平版胶印油墨、凹版印刷油墨等。

应用特性:使用纳米碳酸钙所配置的油墨，身骨及粘性较好，故具有良好的印刷性能;稳定性好;干性快且没有相反作用;由于颗粒小，故印品光滑，网点完整，可以提高油墨的光洁度，适用于高速印刷。

造纸业是纳米碳酸钙最具开发潜力的市场。

应用范围:卷烟纸、记录纸、簿页印刷纸、高白度铜版纸以及高档卫生巾、纸尿布等。

应用特性:造纸中加入纳米碳酸钙可以提高纸张的松密度、表观细腻性、吸水性;提高特种纸的强度、高速印刷性;调节卷烟纸的燃烧速度。

纳米碳酸钙应用在饲料行业，可作为补钙剂，增加饲料含钙量。在化妆品中使用，由于其纯度高，白度好，粒度小，可以部分替代钛白粉，在牙膏中添加纳米碳酸钙可以改善其挤出性能。

随着我国橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨等工业的迅速发展，产品质量和行业标准的不断提高，纳米碳酸钙将被大量使用在各行业中，替代进口同类产品。

纳米碳酸钙的生产工艺主要运用炭化法，主要有间歇碳化法、连续喷雾碳化法、超重力碳化法等生产方法。

重质碳酸钙的生产工艺主要是粉碎、超细粉碎、分级和表面改性。

轻质碳酸钙的生产工艺 一般以石灰石为原料，经煅烧、消化、碳化、分离、干燥、分级、包装等工序制备沉淀碳酸钙产品。