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碳酸钙基本知识及应用
发布日期：2009-08-24

【基本信息】　　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. 　　【中文名】碳酸钙　　【英文名】 Calcium carbonate 　　【别名】 Carbonic acid calcium salt; Limestone; Marble 　　【俗名】石灰石、方解石、大理石、白垩、霰石、汉白玉　　【产品名称】碳酸钙　　【分子式】 CaCO3 　　【分子量】 100.09 　　【熔点】825°C 　　【主要成份】CaO占56.3%,Co2占43.97% 　　【CAS 登录号】 471-34-1 　　【EINECS 登录号】 207-439-9 【物理化学性质】　　【密度】 2.93g∕cm3 　　【熔点】 825°C 　　【水溶性】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。　　【安全数据】危险品标志 Xi 　　危险类别码 R36/38 　　【安全说明】S26;S37/39 　　【状态】白色晶体或粉末。无臭、无味。露置空气中无反应，不溶于醇。　　【性质】遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。在101.325千帕下加热到900℃时分解为氧化钙和二氧化碳。【碳酸钙的分类】　　1、按生产方法分类　　根据碳酸钙生产方法的不同，可以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。　　重质碳酸钙(俗称，重钙，单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉) 　　calcium carbonate ,heavy 　　分子式 CaCO3 分子量100.09 　　简称重钙，是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。　　性质：白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化，比重2.710。熔点1339ºC。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、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)。　　用途：按粉碎细度的不同，工业上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门。　　单飞粉：用于生产无水氯化钙(CaCl2)，是重铬酸钠生产的辅助原料。玻璃及水泥生产的主要原料。此外，也用于建筑材料和家禽饲料等。　　双飞粉：是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等。　　三飞粉：用作塑料、涂料腻子、涂料、胶合板及油漆的填料。　　四飞粉：用作电线绝缘层之填料、橡胶模压制品以及沥青制油毡之填料。　　制法及工艺流程　　粉碎法：系将含CaCO3在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高压磨经粉碎、分级、分离，而制得的成品。　　包装：塑料袋包装，每袋净重50公斤。　　储运注意事项储存于干燥的库房中。运输中防止袋破。不得与液体酸类共储混运。　　轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙) 　　calcium carbonate ,light 　　分子式CaCO3 分子量100.09 　　又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、，干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于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，所以称之为轻质碳酸钙。　　性质：白色粉末。无味，无臭。比重约2.71。在825～896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态，结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系，呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸，同时放出二氧化碳，呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定，有轻微的吸潮能力。　　用途：可用作橡胶、塑料　　、造纸、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。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原料。　　制法及工艺流程　　碳化法：系将石灰石与白煤按一定比例混配后，经高温煅烧、水消化、二氧化碳碳化，再经离心脱水、干燥、冷却、粉碎、过筛即得成品。　　CaCO3==高温==CaO+CO2↑ 　　CaO+H2O===Ca(OH)2 　　Ca(OH)2+ CO2===CaCO3↓+H2O 　　包装：麻布袋或塑料袋包装。每袋净重50公斤或25公斤。　　储运注意事项：储于干燥处。避免与酸类物质接触。运输中应小心，不得散包。注意防潮。　　2、按粉体粒径分类　　碳酸钙产品是一种粉体，根据碳酸钙粉体平均粒径（d）的大小，可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙（d＞5μm）、微粉碳酸钙（1μm＜d＜5μm）、微细碳酸钙（0.1μm＜d≤1μm）、超细碳酸钙（0.02μm＜d≤0.1μm）和超微细碳酸钙（d≤0.02μm）。　　轻质碳酸钙的粉体特点　　a 颗粒形状规则，可视为单分散粉体，但可以是多种形状，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控制反应条件制得。　　b 粒度分布较窄。　　c 粒径小，平均粒径一般为1-3μm。要确定轻质碳酸钙的平均粒径，可用三轴粒径中的短轴粒径作为表现粒径，再取中位粒径作为平均粒径。以后除说明外，平均粒径，即指平均短轴粒径。　　重质碳酸钙的粉体特点　　a 颗粒形状不规则，是多分散粉体。　　b 粒径分布较宽。　　c 粒径大，平均粒径一般为5-10μm。要确定重质碳酸钙的平均粒径，需要测定粒径分布函数和诸如颗粒沉降速度或比表面积之类的粉体现象函数。作为一种简便的方法是在电子显微镜照片上测量颗粒投影的长度和宽度，计算几何平均粒径作为表观粒径，再取中位粒径作为平均粒径。　　⑶ 活性碳酸钙的平均粒径取为表面改性前轻质碳酸钙或重质碳酸钙的平均粒径。　　3、按微观排列分类　　根据组成碳酸钙的原子和离子的排列是否有规律，可以将碳酸钙分为晶体碳酸钙和非晶体碳酸钙。　　胶体碳酸钙(活化碳酸钙，白艳华) 　　calcium carbonate,activeated 　　分子式CaCO3 分子量100.09 　　又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙、胶质碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重钙碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用，即所谓的“活性”，所以习惯上把改性碳酸钙都称为活性碳酸钙。　　性质：白色细腻、轻质粉末，粒子表面吸附一层脂肪酸皂，使CaCO3具有胶体活化性能。比重1.99～2.01。　　胶体碳酸钙不溶于水，遇酸分解，灼烧变成焦黑色，放出二氧化碳并生成氧化钙。其活性比普通碳酸钙大，具有补强性。易分解于胶料之中。　　用途：橡胶的填充料，可使橡胶色泽光艳、伸长率大、抗张强度高、耐磨性能良好。还用作制人造革、电线、聚氯乙烯、涂料、油墨和造纸等工业的填料。可使成品具有一定的抗张强度及光滑的外观。生产微孔橡胶时，可使其发泡均匀。　　制法及工艺流程　　碳化法：石灰石在高温下煅烧之后，先用水消化，再经筛滤、碳化、表面处理、干燥粉碎后，即得胶体碳酸钙成品。　　CaCO3==高温==CaO+CO2↑（在高温的情况下）　　CaO+H2O===Ca(OH)2 　　Ca(OH)2+ CO2===CaCO3+H2O 　　包装：内用双层塑料袋，外用麻袋包装。每袋净重20公斤或50公斤。　　储运注意事项：储存于干燥的库房中。避免与酸类物质接触。注意防潮。　　晶体碳酸钙　　calcium carbonate,crystal 　　分子式CaCO3 分子量 100.09 　　性质：纯白色，六方结晶型粉末。比容1.2～1.4毫升/克。溶于酸，几乎不溶于水。　　用途：用于牙膏、医药等方面。亦可用作保温材料和其它化工原料。　　制法及工艺流程　　氯化钙碳化法：系将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙，氯化钙用二氧化碳碳化后即得碳酸钙，再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后，得结晶碳酸钙成品。　　Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O 　　CaCl2+2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl+ H2O 　　包装：内用双层塑料袋、外用麻袋或塑料编织袋包装。每袋净重20公斤。　　储运注意事项：储于阴凉处，防高温。运输中防止勾挂散包。　　石灰石：主要矿物成分为方解石。矿物颗粒和晶体结构不多见，表面平滑，呈小颗粒状。硬度不一，有些致密石灰石可以抛光。颜色有黑、灰、白、黄和褐色。石灰石含海水形成的石灰，故而得名。　　大理石、石灰石、白垩、岩石等天然矿物的主要成分是碳酸钙。【泄漏应急处理】　　隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿一般作业工作服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。【健康危害】　　从事开采加工的工人常出现上呼吸道炎症、支气管炎，可伴有肺气肿。Ｘ线胸片上出现淋巴结钙化，肺纹理增强。作业工人患尘肺主要与本品中所含有二氧化硅杂质有关。【用途】　　1、200目以内：可用于各种饲料添加剂含钙量达 55.6 以上无有害成份　　2、250目至300目：用做塑料厂,橡胶厂，涂料厂，防水材料厂的原料及内外墙粉刷。白度在85度以上。　　3、350目至400目：用于制造扣板，落水管道，化工。白度在 93 度以上。　　4、400目至600目：可用于牙膏膏体，肥皂。白度在 94 度以上　　5、800目：用于橡胶，塑料，电缆， pvc 白度在 94 度以上　　6、1250目：pvc ， PE ，油漆，涂料级产品，造纸底涂，造纸面涂,白度在 95 度以上。具有高纯度、高白度、无毒、无臭、细油质低、硬度低。

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