碳酸鈣作為體質顏料的介紹及相關應用
2021-07-06
碳酸鈣主要是從石灰石礦獲得，也可以作為某些制造流程的副產品，或直接用二氧化碳對石灰乳漿反應制得。
天然碳酸鈣的制造可以用干磨法或濕磨法。干磨法中干磨好的產品經空氣分選機分離出過大的顆粒返回重磨。利用濕磨法可以產生更細、更鮮艷的、篩分更好的品級。石灰石在有水存在的條件下研磨，利用錐形或管狀研磨機將磨制品連續的放出，用離心機分選，過大的顆粒和進料一起送回重磨。濕磨法的另一重要優點是可通過進一步的浮選改進產品顏色和化學純度。在連續式研磨過程中，有多種類型的研磨機可以使用，但原則上都應使用壓縮空氣、高溫壓縮空氣或過熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進入研磨機，在高速下互相碰撞摩擦而產生研磨，控制液體和顏料的研磨過程使細顆粒和液體一起流出。一般的研磨機都兼有分選和研磨的功能。
沉淀碳酸鈣填料的制造有幾種成熟的工藝，生產商可使用不同的方法制造不同品級的顏料，但公同之處就是沉淀法都是利用天然碳酸鈣為原料，煅燒制成氧化鈣(石灰)，然后水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用來除去幾乎所有的大顆粒雜質以及沒有分解成石灰的石灰石。1.重碳酸法控制氫氧化鈣和二氧化碳的反應過程，可得到顆粒大小不同的碳酸鈣，但對所有的沉淀碳酸鈣而言，其粉體顆粒大小一般是中等程度。2.副產品法此方法利用氫氧化鈣漿和碳酸鈉溶液反應，可產生相當細的碳酸鈣顆粒。這一工藝中需要特別注意的是要完全清洗去所有的氫氧化鈉成分，否則碳酸鈣顏料具有堿性，會導致在涂料中的應用出現問題。3.氯化鈣法此方法中的反應物通常由其它化工過程得來，例如在制造碳酸氫鈉時得到的氯化銨與氫氧化鈣混合可產生氯化鈣和氫氧化銨，氯化鈣和碳酸鈉反應可得到一系列非常細的碳酸鈣，并且填料的顏色純度高，顆粒的粒徑分布相似。當然，需要仔細的洗去所有的氯化鈉組分。氯化鈣方法得到碳酸鈣具有方解石晶型結構，顆粒大小通常為8~10µm，最小的范圍為0.03~0.05µm。而石灰乳法得到的產品為文石型，顆粒大小一般為0.2~2.0µm。碳酸鈣填料有許品級，相對密度在2.70~2.77之間，吸油量為5~45g/100g，平均粒徑從小于1µm到非常大的，200號篩余物(約300µm)通常有25~30%，通過控制生產工藝可獲得膠體范圍內(小于0.1µm)粒徑分布的產品。
碳酸鈣不溶在水，對大部份油性樹脂涂料的基料具有惰性，但其對稀酸類敏感。這一性質有利于碳酸鈣在許多室內涂料中的應用，如底漆、半光漆等，在高光漆、噴漆、以及許多其它工業涂料中也有一定的應用。
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