| 单词 | 石灰石化工制品碳酸钙 |
| 释义 | 【石灰石化工制品碳酸钙】 在地质学上称为石灰岩(工业原料称为石灰石)的钙碳酸盐岩，是自然界中分布广泛且储量丰富的一种沉积岩。石灰岩的主要矿物组成是方解石，化学组成为碳酸钙(CaCO3)。工业上所用的碳酸钙包括天然的和合成的两类制品，它们在橡胶、塑料、造纸和涂料等工业上作填充料，同时也广泛用于皮革、染料、油墨、饲料和日用化工等工业中。 以碳酸钙为主要化学成分的矿物，按结晶构造分为3种类型：方解石型、文石型和球霰石型。方解石是方解石型结构中的主要代表性矿物，也是自然界中最常见的矿物之一。工业上所用的合成碳酸钙大部分是属于方解石型结构的晶体。文石(亦称霰石)是文石型结构中的主要矿物，是方解石的一种结构多型。它比方解石有较高的密度和更紧密的堆积，属于低温矿物。在自然界中文石不稳定，易转变为方解石。在合成的碳酸钙中，该种结构较少见。球霰石是准稳定态，低密度，六方对称，常为高温碳酸钙沉淀中的产物。此外，在人工合成的碳酸钙中，还有一种属于无定形的非晶质结构，这种非晶质碳酸钙自然界尚未发现。同结晶质产品相比，非品质碳酸钙的比表面积高达600m2／g，是结晶碳酸钙的约20倍，密度1．6～2．5g／cm3。水溶性极好，该产品有极大的开发利用价值。碳酸钙制品按其制造方法可以分为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、特种碳酸钙和活性碳酸钙等：(1)重质碳酸钙 利用干法和湿法，通过机械直接粉碎、研磨天然石灰石、白垩、贝壳等，再经干燥、筛分等制得。重质碳酸钙产品是今后发展的重要方向。(2)轻质碳酸钙(沉积碳酸钙) 这是基于化学方法，将石灰石煅烧成生石灰，加水消化生成石灰乳Ca(OH)2，再与石灰石煅烧过程中放出的二氧化碳气体进行碳化反应，最后经脱水干燥、过筛制得。(3)特种碳酸钙 在轻质碳酸钙工艺基础上，改变碳化阶段的合成工艺和条件，如Ca(OH)2的浓度、温度、流速和CO2气体的温度、浓度、流速、流量，以及加上某些添加剂等制得具有不同晶形、粒径的各种碳酸钙产品，如链状、纺锤状、立方形、球形、六角板状等碳酸钙。(4)活性碳酸钙 在上述的碳酸钙产品表面通过一定的技术，以各种表面活性剂进行活化处理，制得具有各种特殊性质适于不同用途的碳酸钙产品。这种活性碳酸钙产品具有广泛的利用与开发前景。中国石灰石资源丰富，分布广泛，质地优良，是发展碳酸钙工业的一大优势。不同类型的碳酸钙制品在橡胶、造纸、塑料、涂料、新材料及其它日用化工工业等开发应用上有广阔的前途。因此，研制碳酸钙新产品，开拓碳酸钙产品的应用范围和发展碳酸钙工业是中国目前工业中的重要方面。世界上在纸张中超细碳酸钙的填充量约为纸张重量的20%～40%。但中国造纸工业碳酸钙用量尚少，且不够普遍。碳酸钙加入纸张涂覆料中可提高涂覆层的光泽、白度、不透明度、油吸收性、平滑度等等。尤其是由于纸张充填碳酸钙采用中性施胶法，纸张不会有变黄现象发生，易于长久保存。中国造纸工业中，由于仍使用较多的高岭土等，并采用酸性施胶法，致使纸张质量不好，尤其是因酸性纸张极易变黄发霉，不易长期保存。因此，采用碳酸钙代替高岭土作为纸张材料是中国造纸工业今后发展的方向。塑料工业中碳酸钙主要作为填充剂，填充量一般在5%～30%。在聚氯乙烯、聚丙烯和酚醛塑料等聚合物中均可用多量的碳酸钙填充。钙塑材料是中国塑料工业近些年来发展起来的一种新型复合材料，它是在合成树脂中加入无机钙系矿物(如碳酸钙、石膏或亚硫酸钙等)经混炼塑化后成型的产品，兼有塑料、木材、纸张等多种性能、可以制成各种具有耐热、耐寒、隔音、防震特性的产品，广泛用于产品包装、隔音隔热材料、门窗框和室内装修材料、天花板、墙壁板、地板以及家具等。为了改善碳酸钙在塑料中的分散性、补强性以及其它性能，近年来正在开发新型的偶联剂等高分子聚合物用于碳酸钙的表面处理，为活性碳酸钙应用于塑料工业开辟了广阔前景。微细碳酸钙在橡胶制品中有明显的补强性，即更高的抗扯断强度、耐磨性、抗拉伸强度，可以降低生胶含量以达到降低成本的目的。而且在浅色补强剂中，微细碳酸钙的耐压挠性特别好，对发展橡胶制品中的透明制品和浅色制品有很大的价值。此外，还特别适用于合成橡胶制品，微细碳酸钙填入橡胶后，制品的抗撕裂强度可提高1倍以上，屈挠次数将可提高5～6倍。活性碳酸钙填入橡胶后，更能显示其优越性，不仅增加了在橡胶中的相溶性，而且大大改善其流变性。在中国应努力研制微细化和表面活性化的碳酸钙系列产品，以适应橡胶工业发展的需要。涂料中碳酸钙的最大用量乳胶涂料，可部分取代钛白粉。在防腐涂料、溶剂涂料中作为防沉淀剂。碳酸钙普遍用于建筑物的钢材防锈、木材防腐和水泥结构部件的涂料。碳酸钙还广泛用于建筑内墙涂料。此外，碳酸钙在公路涂料、海洋涂料中也是重要组分。值得注意的是重质碳酸钙在涂料中的应用有广阔前途。它不仅可大大降低涂料成本，而且可改善材料的不透明度。因此，重质碳酸钙的开发应用有巨大潜力。此外，碳酸钙在医药、油墨、食品、饲料、陶瓷、染料以及民用化工产品如化妆品、牙膏等方面还有广泛的用途。国内外在工业用碳酸钙的研制方面已有一些新的进展，特别在应用研究方面发展较快。碳酸钙制品最重要的发展方向有如下的4个方面：(1)继续加强造纸颜料碳酸钙的研制和开发 重质碳酸钙和沉淀碳酸钙今后仍是造纸中的重要涂覆料。重质碳酸钙在造纸中的用量越来越大，中国粒径为3～5μm的产品用于一般造纸的颜料，平均粒径为1μm的产品用于铜版纸的颜料，平均在造纸工业中，快速推行中性施胶法，改变中国纸张的质量，开发多品种纸张产品是有关行业的重要任务。(2)继续致力于多种晶形、粒径的超细碳酸钙系列产品的研制与开发 国际上，特别是日本在多种晶形、粒径的超细碳酸钙系列产品的研究与开发方面已走在各国的前面，今后仍然是一个发展方向，非晶质碳酸钙的开发将有重要意义。(3)重质碳酸钙的进一步开发 国外极重视重质碳酸钙的开发，其用量已远远超过轻质碳酸钙。欧洲塑料用重质碳酸钙是轻质碳酸钙用量的16倍。二者的比例，造纸为3倍，橡胶为11倍。在美国，塑料为18倍，橡胶为10倍。有人认为，轻质碳酸钙有逐渐被重质碳酸钙所代替的趋势。(4)碳酸钙－有机复合体的研究与开发。国外已研制出多种表面改性碳酸钙产品，且仍在不断深入开发研究。碳酸钙一高聚物复合体的研究将会更加扩大碳酸钙的应用范围。特别是重质活性碳酸钙的研究与开发将是一个重要的发展方向。(中国科学院地质研究所张乃娴、马玉光撰) |
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