超細碳酸鈣顆粒的形態(tài)控制技術及應用

2022-09-27
來源：中國粉體網昧光

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[導讀] 第二屆全國碳酸鈣產業(yè)高值化發(fā)展交流大會，華東理工大學陳雪梅教授精彩報告，不容錯過。

中國粉體網訊 碳酸鈣是用量最大的無機粉體材料之一，因為制備方法、表面修飾方法等不同，可以具有紡錘體、針形、球形、立方形、鏈狀、片狀等不同顆粒形態(tài)。由于不同形態(tài)的碳酸鈣其粒徑、比表面積、流動性等指標差異較大，因此在油墨、塑料、造紙、橡膠、涂料、化妝品等行業(yè)中必須有選擇的應用。

一方面，標準化粉體材料應用指標，保證產品質量穩(wěn)定性；另一方面，充分發(fā)揮粉體材料形態(tài)多樣化優(yōu)勢，提高產品附加值。

不同形貌的碳酸鈣

1碳化工藝對碳酸鈣形貌的影響

一般而言，碳酸鈣的生產方法就決定了其性質與形貌。以碳化法為例，溫度、懸浮液濃度、通氣量、添加劑、碳化塔的結構都會影響顆粒的大小、形狀、表面特性。

碳化法工藝反應式

（1）溫度對碳酸鈣形貌的影響

化學動力學和熱力學的理論證明，溫度是影響化學反應速度的重要因素。從動力學角度來看溫度升高對提高碳化反應速度有利。而從熱力學的角度來看，提高溫度對碳化反應的平衡不利。碳化溫度降低，氫氧化鈣和二氧化碳在水中的溶解度增大，提高了結晶所需的飽和度，有利于晶粒形狀的控制。

（2）晶形控制劑對碳酸鈣形貌的影響

晶形控制劑對粒徑的影響主要通過改變過飽和度和界面性質來實現(xiàn)的。在碳化反應過程中，控制不同的反應條件可以制得各種不同晶形的產品，如紡錘形、立方形、鏈狀、球狀、片狀、針狀等。

（3）Ca（OH）₂懸浮液濃度對碳酸鈣形貌的影響

溶液中Ca（OH）₂濃度高，有利于碳化過程中晶體的生長，也容易產生大晶體，使粒徑分布不均勻。碳化過程中結晶成核與成長是連續(xù)發(fā)生的，結晶成長速率是過飽和度的函數(shù)。成核速率的增加，使產物粒徑變��；生長速率增加，使晶體粒度變大。

2不同形貌的碳酸鈣生產與應用

（1）立方形碳酸鈣

據(jù)文獻報道，立方形碳酸鈣的晶型控制劑有Al₂（SO₄）₃、ZnSO₄、H₂O₂等；采用碳化法工藝制備立方形碳酸鈣時，晶核形成時的溫度是影響材料形貌的因素之一；常用作油漆、油墨、涂料等領域填充劑。

（2）鏈狀碳酸鈣

鏈狀超細碳酸鈣是由幾個到幾十個微細碳酸鈣晶粒相互連接而成，隨著合成條件不同，會具有不同的粒徑和長徑比；采用碳化法工藝制備鏈狀碳酸鈣時，常用鎂鹽、鉀鹽作為晶型控制劑；由于鏈狀碳酸鈣有較高的活性和優(yōu)良的補強性能，可添加到橡膠、塑料中應用。

（3）其他形貌碳酸鈣

除了立方形、鏈狀碳酸鈣，針形、球形、片狀、花瓣狀的碳酸鈣在造紙、涂料、無紡布等領域也具有很高的應用價值。要了解十余種不同形貌的碳酸鈣如何實現(xiàn)量產？要梳理常用晶型控制劑能生產哪些形貌的碳酸鈣？期待系統(tǒng)的掌握碳酸鈣形貌控制技術？

3月16~17日，第二屆全國碳酸鈣產業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在河南·南陽舉行，屆時中國無機鹽工業(yè)協(xié)會碳酸鈣行業(yè)專家組專家、上海市塑料工程技術學會理事、華東理工大學陳雪梅教授將在大會上做“超細碳酸鈣顆粒的形態(tài)控制技術及應用”的學術報告，全面深入的闡述主題內容，與參會人員開展深入交流，解答技術難題，心動就要行動，現(xiàn)在就可了解。

3專家介紹