一、碳酸鈣性能與應(yīng)用
碳酸鈣(CaC03)是一個(gè)化學(xué)名，同時(shí)也是一類礦物材料的商品名總稱，包括方解石、大理巖、白堊等等，屬碳酸鹽類礦物。根據(jù)加工方法不同，碳酸鈣通常分為“輕質(zhì)碳酸鈣”和“重質(zhì)碳酸鈣”兩種。采用化學(xué)方法，選用較好的石灰?guī)r、方解石通過煅燒、水化、
除雜、碳化、濃縮、脫水、干燥等加工工藝得到的產(chǎn)品稱之為“輕質(zhì)碳酸鈣”簡(jiǎn)稱“PCC”。采用物理方法，選用高純度、高白度的方解石、石灰石、大理石、白堊、冰洲石等天然礦物，通過干法粉碎、磨粉、分級(jí)或干濕法結(jié)合的粉碎、研磨、除雜、分級(jí)、脫水、干燥
等加工工藝得到的產(chǎn)品稱之為“重質(zhì)碳酸鈣”簡(jiǎn)稱“GCC”。
(1) 重質(zhì)碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用
重質(zhì)碳酸鈣是塑料、橡膠填料中最主要的一類。由于其價(jià)格低廉、化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好，在400℃以下不會(huì)發(fā)生分解，白度高(90以上)，吸油率低，無毒、無味、無臭、分散性好等特點(diǎn)而成為塑料工業(yè)中首先而且使用最廣泛的填料。重鈣還能提高加工性能，改善流動(dòng)性，提高塑料充填時(shí)的分散性能，提高耐磨性，提高塑料制品機(jī)械力學(xué)性能，提高拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，提高塑料制品熱學(xué)性能，提高熱變型溫度(在聚丙稀中加入30%重鈣.其熱變溫度可提高20－60℃)，改善導(dǎo)熱系數(shù)和耐燃性，降低熱膨脹系數(shù)和比熱；改善成型加工性能，由于改性后的碳酸鈣的填充率增加，可促進(jìn)聚合物結(jié)晶時(shí)的成型作用，增加高溫時(shí)剛度、強(qiáng)度。可使制品在較高溫度下從模具中縮短成型周期。
(2) 重鈣在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
多年來，紙張生產(chǎn)都是在酸性環(huán)境下進(jìn)行的。由于世界高嶺土資源的嚴(yán)重不足和環(huán)保的需要，歐美等國(guó)家從二十世紀(jì)七十年代開始由酸性造紙轉(zhuǎn)化為中性和堿性造紙，我國(guó)在最近幾年也已開始發(fā)展堿性和中性造紙。作為堿性礦物填料的碳酸鈣生產(chǎn)因而得到迅速的發(fā)展。其主要原因：一是用碳酸鈣生產(chǎn)的紙張白度高，油墨吸收性好和通風(fēng)性好；二是它所涂布的紙張抗腐蝕性和耐久性好、強(qiáng)度高；三是碳酸鈣價(jià)格便宜。因而近年來造紙業(yè)所用的碳酸鈣(包括輕鈣和重鈣)得到了高速發(fā)展。全世界從1980年到1995年在造紙涂料配方中碳酸鈣的使用量大幅度增加了從占涂布顏料總量5%—10%上升到30%，歐洲造紙重鈣用量已超過了46%。
(3) 重鈣在涂料工業(yè)中的應(yīng)用
據(jù)中國(guó)非礦協(xié)會(huì)碳酸鈣委員會(huì)提供的資料，世界年消費(fèi)涂料2800萬噸，中國(guó)消費(fèi)量為280萬噸～285萬噸。我國(guó)涂料用量從1984年的72.5萬噸到2000年的280萬噸，年增長(zhǎng)速度為8.63%，涂料用量從名列世界第六躍升到第三位，僅次于美國(guó)和日本，近年來，涂料工業(yè)的發(fā)展增速已超過了12%。但目前涂料人均消費(fèi)水平僅為2kg左右。不僅遠(yuǎn)比經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家15kg低，也低于世界平均4.4kg、亞太地區(qū)平均2.18kg的水平。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)民生活進(jìn)入小康，人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，涂料消費(fèi)水準(zhǔn)還將有較大幅度提高，因此涂料市場(chǎng)的潛力很大，尤其是農(nóng)村和正處于經(jīng)濟(jì)開發(fā)的大西北地區(qū)，將有更大的發(fā)展機(jī)遇。
碳酸鈣作為充填劑，具有空間和位隔作用，能代替某些白色顏料，因其價(jià)格比其它無機(jī)顏料低，所以添加后可降低涂料成本，同時(shí)由于其粒子細(xì)，可縮短分散時(shí)間，因其性質(zhì)較為穩(wěn)定，添加后不會(huì)使涂料的質(zhì)量下降，同時(shí)，在涂料中碳酸鈣也是主要的優(yōu)質(zhì)顏料，主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、亮度合乎要求，粒度分布可以控制，超細(xì)碳酸鈣又有很好的減光性能和抗老化性能。
二、滑石的性能與應(yīng)用
滑石是一個(gè)種含水的鎂質(zhì)硅酸鹽礦物，層狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為3MgO·4Si02·H20，由于其質(zhì)軟，有很強(qiáng)的滑膩感而名。滑石具有絕熱性，電絕緣性，高熔點(diǎn)，抗酸堿和對(duì)油類有強(qiáng)烈的吸附性能，因此廣泛應(yīng)用于造紙、防水、化工、雕塑、醫(yī)藥、涂料、橡膠、陶瓷、軍工等行業(yè)。
(1) 滑石在造紙工業(yè)上的應(yīng)用
滑石用于造紙可使紙張堅(jiān)固潔白，增加不透明度和亮度，增強(qiáng)對(duì)油墨的吸附能力�；瘜�(duì)顏料有較強(qiáng)的固著力，使彩色印刷品獲得良好的色彩效果。
滑石的凹面磨耗值很低，因而對(duì)造紙?jiān)O(shè)備和印刷設(shè)備磨損甚小。再者滑石密度小于二氧化鈦(Ti02)，因此作為填料比二氧化鈦優(yōu)越。而滑石粉的價(jià)格遠(yuǎn)低于二氧化鈦，使之更具有競(jìng)爭(zhēng)性。
滑石還用于廢紙脫墨工藝和樹脂控制，可有效地使廢紙?jiān)谙礈熘忻撃臀椒�(wěn)定樹木成漿時(shí)產(chǎn)生的樹脂性物質(zhì)。所以滑石在造紙工業(yè)用量至今仍占滑石用量一半以上的重要原因，作為涂料有重鈣不可替代的功能。
(2) 滑石在涂料行業(yè)的應(yīng)用
滑石由于層狀結(jié)構(gòu)，作為涂料的填料，易于分散在水基和有機(jī)質(zhì)中，同時(shí)化學(xué)性穩(wěn)定，較高的吸油率，光潔度好，色澤鮮明，特別是能充分改善涂料的分散度和TiO2預(yù)料的成膜性，特別是涂料工藝及涂料的使用方法改進(jìn)，更需要滑石的某些物化性能。所以滑石在涂料行業(yè)的使用，這幾年呈上升趨勢(shì)。
(3) 滑石在防水材料中的應(yīng)用
滑石既可以用作屋面制品一一油氈、屋面紙、瀝青瓦、屋面板等的填充料，又可以用作屋面材料的防粘粉劑。當(dāng)用作填充料時(shí)，滑石在熔融的瀝青組分中起穩(wěn)定劑作用，增加屋面材料的穩(wěn)定性和抗風(fēng)化能力。當(dāng)滑石粉噴灑在瀝青瓦或成卷的屋面材料表面時(shí)，可以防止其在制作和存放期間發(fā)生粘連。防水材料是滑石目前第二大用戶。
(4) 滑石在化妝品和醫(yī)藥中的應(yīng)用
由于滑石具有質(zhì)軟、潤(rùn)滑這一特性，決定它在化妝品、醫(yī)藥行業(yè)的使用，有著目前其它非金屬材料不可替代的作用。
三、提高滑石深加工水平，變資源優(yōu)勢(shì)為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
綜上分析，碳酸鈣與滑石有很多相同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括造紙、涂料等，由于碳酸鈣為立方晶體的碳酸鹽，礦物的特性決定了它更多地作為一個(gè)體積填料而應(yīng)用，而滑石為層狀硅酸鹽，具有很多功能特性而使其作為功能填料，而不可替代。另外，滑石為含鎂硅酸鹽和表面存在弱的范德華力，使得滑石能夠應(yīng)用于防水材料、化妝品、醫(yī)藥、雕刻等領(lǐng)域。
為了更好地開發(fā)利用滑石資源，必須加大深加工水平。包括進(jìn)一步提純滑石和生產(chǎn)超細(xì)滑石，使其能在造紙、涂料等領(lǐng)域保持其應(yīng)用水平，同時(shí)發(fā)揮滑石絕緣性、滑潤(rùn)性等特有性質(zhì)，增加在電纜料、紡織工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用量，并且開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域，超細(xì)、超純滑石還有利于創(chuàng)匯。最終達(dá)到變資源優(yōu)勢(shì)為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
碳酸鈣(CaC03)是一個(gè)化學(xué)名，同時(shí)也是一類礦物材料的商品名總稱，包括方解石、大理巖、白堊等等，屬碳酸鹽類礦物。根據(jù)加工方法不同，碳酸鈣通常分為“輕質(zhì)碳酸鈣”和“重質(zhì)碳酸鈣”兩種。采用化學(xué)方法，選用較好的石灰?guī)r、方解石通過煅燒、水化、
除雜、碳化、濃縮、脫水、干燥等加工工藝得到的產(chǎn)品稱之為“輕質(zhì)碳酸鈣”簡(jiǎn)稱“PCC”。采用物理方法，選用高純度、高白度的方解石、石灰石、大理石、白堊、冰洲石等天然礦物，通過干法粉碎、磨粉、分級(jí)或干濕法結(jié)合的粉碎、研磨、除雜、分級(jí)、脫水、干燥
等加工工藝得到的產(chǎn)品稱之為“重質(zhì)碳酸鈣”簡(jiǎn)稱“GCC”。
(1) 重質(zhì)碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用
重質(zhì)碳酸鈣是塑料、橡膠填料中最主要的一類。由于其價(jià)格低廉、化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好，在400℃以下不會(huì)發(fā)生分解，白度高(90以上)，吸油率低，無毒、無味、無臭、分散性好等特點(diǎn)而成為塑料工業(yè)中首先而且使用最廣泛的填料。重鈣還能提高加工性能，改善流動(dòng)性，提高塑料充填時(shí)的分散性能，提高耐磨性，提高塑料制品機(jī)械力學(xué)性能，提高拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率，提高塑料制品熱學(xué)性能，提高熱變型溫度(在聚丙稀中加入30%重鈣.其熱變溫度可提高20－60℃)，改善導(dǎo)熱系數(shù)和耐燃性，降低熱膨脹系數(shù)和比熱；改善成型加工性能，由于改性后的碳酸鈣的填充率增加，可促進(jìn)聚合物結(jié)晶時(shí)的成型作用，增加高溫時(shí)剛度、強(qiáng)度。可使制品在較高溫度下從模具中縮短成型周期。
(2) 重鈣在造紙工業(yè)中的應(yīng)用
多年來，紙張生產(chǎn)都是在酸性環(huán)境下進(jìn)行的。由于世界高嶺土資源的嚴(yán)重不足和環(huán)保的需要，歐美等國(guó)家從二十世紀(jì)七十年代開始由酸性造紙轉(zhuǎn)化為中性和堿性造紙，我國(guó)在最近幾年也已開始發(fā)展堿性和中性造紙。作為堿性礦物填料的碳酸鈣生產(chǎn)因而得到迅速的發(fā)展。其主要原因：一是用碳酸鈣生產(chǎn)的紙張白度高，油墨吸收性好和通風(fēng)性好；二是它所涂布的紙張抗腐蝕性和耐久性好、強(qiáng)度高；三是碳酸鈣價(jià)格便宜。因而近年來造紙業(yè)所用的碳酸鈣(包括輕鈣和重鈣)得到了高速發(fā)展。全世界從1980年到1995年在造紙涂料配方中碳酸鈣的使用量大幅度增加了從占涂布顏料總量5%—10%上升到30%，歐洲造紙重鈣用量已超過了46%。
(3) 重鈣在涂料工業(yè)中的應(yīng)用
據(jù)中國(guó)非礦協(xié)會(huì)碳酸鈣委員會(huì)提供的資料，世界年消費(fèi)涂料2800萬噸，中國(guó)消費(fèi)量為280萬噸～285萬噸。我國(guó)涂料用量從1984年的72.5萬噸到2000年的280萬噸，年增長(zhǎng)速度為8.63%，涂料用量從名列世界第六躍升到第三位，僅次于美國(guó)和日本，近年來，涂料工業(yè)的發(fā)展增速已超過了12%。但目前涂料人均消費(fèi)水平僅為2kg左右。不僅遠(yuǎn)比經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家15kg低，也低于世界平均4.4kg、亞太地區(qū)平均2.18kg的水平。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)民生活進(jìn)入小康，人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，涂料消費(fèi)水準(zhǔn)還將有較大幅度提高，因此涂料市場(chǎng)的潛力很大，尤其是農(nóng)村和正處于經(jīng)濟(jì)開發(fā)的大西北地區(qū)，將有更大的發(fā)展機(jī)遇。
碳酸鈣作為充填劑，具有空間和位隔作用，能代替某些白色顏料，因其價(jià)格比其它無機(jī)顏料低，所以添加后可降低涂料成本，同時(shí)由于其粒子細(xì)，可縮短分散時(shí)間，因其性質(zhì)較為穩(wěn)定，添加后不會(huì)使涂料的質(zhì)量下降，同時(shí)，在涂料中碳酸鈣也是主要的優(yōu)質(zhì)顏料，主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、亮度合乎要求，粒度分布可以控制，超細(xì)碳酸鈣又有很好的減光性能和抗老化性能。
二、滑石的性能與應(yīng)用
滑石是一個(gè)種含水的鎂質(zhì)硅酸鹽礦物，層狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為3MgO·4Si02·H20，由于其質(zhì)軟，有很強(qiáng)的滑膩感而名。滑石具有絕熱性，電絕緣性，高熔點(diǎn)，抗酸堿和對(duì)油類有強(qiáng)烈的吸附性能，因此廣泛應(yīng)用于造紙、防水、化工、雕塑、醫(yī)藥、涂料、橡膠、陶瓷、軍工等行業(yè)。
(1) 滑石在造紙工業(yè)上的應(yīng)用
滑石用于造紙可使紙張堅(jiān)固潔白，增加不透明度和亮度，增強(qiáng)對(duì)油墨的吸附能力�；瘜�(duì)顏料有較強(qiáng)的固著力，使彩色印刷品獲得良好的色彩效果。
滑石的凹面磨耗值很低，因而對(duì)造紙?jiān)O(shè)備和印刷設(shè)備磨損甚小。再者滑石密度小于二氧化鈦(Ti02)，因此作為填料比二氧化鈦優(yōu)越。而滑石粉的價(jià)格遠(yuǎn)低于二氧化鈦，使之更具有競(jìng)爭(zhēng)性。
滑石還用于廢紙脫墨工藝和樹脂控制，可有效地使廢紙?jiān)谙礈熘忻撃臀椒�(wěn)定樹木成漿時(shí)產(chǎn)生的樹脂性物質(zhì)。所以滑石在造紙工業(yè)用量至今仍占滑石用量一半以上的重要原因，作為涂料有重鈣不可替代的功能。
(2) 滑石在涂料行業(yè)的應(yīng)用
滑石由于層狀結(jié)構(gòu)，作為涂料的填料，易于分散在水基和有機(jī)質(zhì)中，同時(shí)化學(xué)性穩(wěn)定，較高的吸油率，光潔度好，色澤鮮明，特別是能充分改善涂料的分散度和TiO2預(yù)料的成膜性，特別是涂料工藝及涂料的使用方法改進(jìn)，更需要滑石的某些物化性能。所以滑石在涂料行業(yè)的使用，這幾年呈上升趨勢(shì)。
(3) 滑石在防水材料中的應(yīng)用
滑石既可以用作屋面制品一一油氈、屋面紙、瀝青瓦、屋面板等的填充料，又可以用作屋面材料的防粘粉劑。當(dāng)用作填充料時(shí)，滑石在熔融的瀝青組分中起穩(wěn)定劑作用，增加屋面材料的穩(wěn)定性和抗風(fēng)化能力。當(dāng)滑石粉噴灑在瀝青瓦或成卷的屋面材料表面時(shí)，可以防止其在制作和存放期間發(fā)生粘連。防水材料是滑石目前第二大用戶。
(4) 滑石在化妝品和醫(yī)藥中的應(yīng)用
由于滑石具有質(zhì)軟、潤(rùn)滑這一特性，決定它在化妝品、醫(yī)藥行業(yè)的使用，有著目前其它非金屬材料不可替代的作用。
三、提高滑石深加工水平，變資源優(yōu)勢(shì)為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
綜上分析，碳酸鈣與滑石有很多相同的應(yīng)用領(lǐng)域，包括造紙、涂料等，由于碳酸鈣為立方晶體的碳酸鹽，礦物的特性決定了它更多地作為一個(gè)體積填料而應(yīng)用，而滑石為層狀硅酸鹽，具有很多功能特性而使其作為功能填料，而不可替代。另外，滑石為含鎂硅酸鹽和表面存在弱的范德華力，使得滑石能夠應(yīng)用于防水材料、化妝品、醫(yī)藥、雕刻等領(lǐng)域。
為了更好地開發(fā)利用滑石資源，必須加大深加工水平。包括進(jìn)一步提純滑石和生產(chǎn)超細(xì)滑石，使其能在造紙、涂料等領(lǐng)域保持其應(yīng)用水平，同時(shí)發(fā)揮滑石絕緣性、滑潤(rùn)性等特有性質(zhì)，增加在電纜料、紡織工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用量，并且開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域，超細(xì)、超純滑石還有利于創(chuàng)匯。最終達(dá)到變資源優(yōu)勢(shì)為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
