轻质碳酸钙也叫沉淀碳酸钙。其化学式为CaCO3，与所有强酸反应生成相应的钙盐(如氯化钙CaCl2)，同时释放二氧化碳。在室温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029，溶解度为0.0014。轻质碳酸钙水溶液的pH值为9.5-10.2；空气体饱和的轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0 ~ 8.6；轻质碳酸钙无毒、无味、无刺激，通常为白色，相对密度为2.7 ~ 2.9；沉降体积大于2.5毫升/克，比表面积约为5平方米/克..

轻质碳酸钙的生产技术和方法

从国外轻质碳酸钙的生产来看，与国内相比，在自动化控制和环保措施上更为先进。国外轻质碳酸钙多用于生产纸浆产品，因此在造纸工业中应用广泛。国外的相关技术指标与国内标准不同，总体上比国内更适合轻质碳酸钙用户的需求。轻质碳酸钙的生产工艺主要有间歇鼓泡碳化工艺和连续喷雾碳化工艺。

1轻质碳酸钙的传统生产方法

轻质CaCO3的传统生产工艺在工业上，轻质CaCO3的传统生产工艺是以石灰石为原料，石灰石经过900℃以上的煅烧，生成生石灰，并释放出CO2。它的制作工艺是:石灰缎烧& mdash熟石灰消化& mdash石灰碳化& mdash固液分离& mdash烘干& mdash包装。主要化学反应如下:

石灰石的煅烧会释放CO2 CaCO3 & rarr氧化钙+二氧化碳(1)

石灰(氧化钙)与水反应生成熟石灰CaO+H2O→r；氢氧化钙

将CO2注入熟石灰中，反应生成轻质碳酸钙Ca(OH)2+CO2→CO2；碳酸钙+H2O (3)

钢渣生产轻质碳酸钙技术

一种用醋酸法从钢渣中生产轻质碳酸钙的工艺，包括用醋酸介质从钢渣中提取钙离子、除硅、二氧化碳溶解碳酸化、沉淀纯碳酸钙、过滤分离四个过程。醋酸法钢渣生产轻质碳酸钙的工艺流程如图1所示。

用乙酸从钢渣中提取钙离子

casio 3+2ch 3 cooh & rarr；Ca2++2CH3COO-+SiO2+H2O (4)

用NaOH碱化

ca(ch 3c oo)2+2 NaOH；碳酸氢钙+氢氧化钙

碳化反应

氢氧化钙+二氧化碳；碳酸钙+H2O (6)

硝酸浸出磷石膏钙渣制备优质轻质碳酸钙

用适量的硝酸溶液浸取磷石膏钙渣中的粗Ca(NO3)2溶液，反应至无气泡产生，过滤，除去硝酸不溶物，得到含杂质的粗Ca(NO3)2溶液。杂质的主要成分是可溶性硝酸盐，如Fe(NO3)3、Al(NO3)3、Mn(NO3)2，以及阴离子，如SO2-4和PO3-4。

向粗Ca(NO3)2溶液中的精制Ca(NO3)2溶液中通入NH3，调节溶液的pH值以调节碱并除去杂质。此时，溶液中的阳离子如Al3+、Fe3+和Mn2+生成氢氧化物但不溶，而阴离子如SO2-4和PO3-4生成钙盐但不溶。过滤除去这些干扰杂质，得到精制的Ca(NO3)2溶液。

M2 ++ 2OH-& rarr；m(OH)2 & darr；(M =铁、锰等。);Ca2 ++ SO2-4 & rarr；CaSO4 & darr

M3 ++ 3OH-& rarr；m(OH)3 & darr；(M =铁、铝等。);3c a2 ++ 2po 3-4 & rarr；ca3(PO4)2 & darr；

碳化:将精制的Ca(NO3)2溶液稀释至一定体积，并转移至四口烧瓶中。控制NH3和CO2气体碳化的反应温度和流量。化学反应方程式如下:

硝酸钙+2氨+二氧化碳+H2O；CaCO3 & darr+2NH4NO3

洗涤:过滤沉淀物，多次洗涤，直至滤液中无硝酸根离子。

干燥:将洗涤后的沉淀物在120℃的烘箱中干燥2h，得到轻质碳酸钙产品。

氯化铵法制备轻质碳酸钙

与生石灰NH4Cl反应生成CaCl2和NH3，多余的生石灰与水反应生成Ca(OH)2。该溶液呈强碱性。其他金属离子，如Mg2+、Fe3+和Mn2+，除碱金属离子外，生成氢氧化物且不溶，而其他阴离子，如SO2-4。PO3-4除卤素离子外，生成钙盐，不溶。它们和其他不溶性杂质可以通过过滤除去。滤液用CO2碳化生成CaCO3沉淀，其他可溶性杂质可通过过滤和洗涤除去。反应式如下:

CaO+2nh 4cl & rarr；氯化钙+氨+H2O

曹+H2O & rarr；氢氧化钙

M2 ++哦-& rarr；M(OH)2(M =镁、铁、锰等。)

M3 ++哦-& rarr；M(OH)3(M =铁、铝等。)

Ca2 ++ SO2-& rarr；4CaSO4

Ca2 ++ PO3-& rarr；四碳酸三钙

氯化钙+氨+二氧化碳+H2O；CaCO3+2NH4Cl

过滤后的CaCO3母液即NH4Cl溶液可以循环使用。

轻质碳酸钙的应用

1在橡胶中的应用

轻质碳酸钙是橡胶工业中使用最早和最大的填料之一。橡胶中填充大量轻质碳酸钙，可以增加产品的体积，从而节省昂贵的天然橡胶，达到降低成本的目的。轻质碳酸钙填充在橡胶中可以获得比纯硫化橡胶更高的拉伸强度、耐磨性和撕裂强度，在天然橡胶和合成橡胶中有显著的补强作用，同时可以调节稠度。

2在塑料中的应用

碳酸钙可以在塑料制品中起到骨架作用，对塑料制品的尺寸稳定性有很大的作用，提高制品的硬度，提高制品的表面光泽度和平滑度。一般在塑料制品中加入碳酸钙可以提高耐热性。由于碳酸钙白度在90%以上，还可以替代昂贵的白色颜料，起到一定的增白作用。

3在造纸中的应用

在造纸中添加填料可以提高纸张的不透明度和白度，改善纸张的平滑度和均匀性，增加纸张的柔软度，减少纸张的吸湿性和变形，同时有助于降低生产成本。轻质碳酸钙作为填料在造纸中具有明显的优势，如高白度、高纯度、高散射系数、合适的强度分布、稳定的pH值、良好的化学稳定性和着色性。

4在涂料中的应用

在水性涂料行业的应用更为广泛，能使涂料不沉淀，易分散，光泽好。水性涂料的用量为20% ~ 60%。

5在医药和食品工业中的应用

轻质碳酸钙在牙膏中用作摩擦剂，因为它既能去除牙菌斑和物质残留，又能抛光牙齿，不伤牙釉质，而且具有良好的香味渗透性和膏体扩散性。另外，它呈微碱性，能中和牙菌斑细菌的酸性代谢产物如柠檬酸，降低口腔pH值。具有清除口腔酸性菌斑、中和口腔酸性代谢产物等多种功能。在药物制剂中用作中和剂、助滤剂、缓冲和溶解剂、填充剂和钙源补充剂。在食品加工中用作膨胀剂、发酵剂和营养补充剂。

轻质碳酸钙市场前景广阔。

塑料行业:塑料制品是重质碳酸钙的最大消费领域。根据塑料工业& ldquo第十五& rdquo以及2015年的计划，2006-2015年中国塑料制品年增长率为8%，相应产量分别为2500万吨和5000万吨，2010年将达到3600万吨。2005年，重质碳酸钙在包装塑料制品中的使用比例平均达到12%左右。2005年，中国工业配套塑料制品(包括家用电器和电子工业、汽车工业、通信电缆、机械、军用零配件等。)达到450万吨，需要重质碳酸钙约10.8万吨。按照2006-2010年年均10%的增长率计算，2010年将需要约4.5万吨超细活性重质碳酸钙。& ldquo第十五& rdquo预计2005年中国日用和医用塑料产量将达到472万吨。按照2006-2010年年均10%的增长率计算，2010年将需要约3万吨超细活性重质碳酸钙。

造纸行业:据造纸行业统计，2005年国内涂布纸产能将达到200万吨左右，涂布白板纸产能将达到230万吨，合计430万吨。按平均每吨涂布纸和纸板220公斤计算，需要946，000吨涂料。例如，2005年，1990年欧洲造纸涂料用重质碳酸钙的市场份额为42%。

橡胶工业:中国是世界橡胶消费大国。目前，年橡胶消费量达245万吨，居世界第二位。据有关部门预测，2010年将达到295万吨，2015年将达到370万吨。按平均100个橡胶件填充40个橡胶件估算，2010年将达到118万吨。碳酸钙是橡胶制品中主要的无机非金属填料之一。据估计，它约占目前橡胶制品中无机非金属填料总量的1/4，仅次于粘土。据估计，2005年橡胶中重质碳酸钙的消费量达到约15万吨，其中超细重质碳酸钙约2万吨。2010年总需求将达到20万吨左右，年均增长约5.9%，其中超细活性重质碳酸钙约3万吨，年均增长约14.9%。

涂料:重质碳酸钙，白度较高，是建筑内外涂料的主要白色填料和颜料之一。在一些水性建筑内外墙涂料中，用量可达10% ~ 20%以上。在新的树脂涂料中，要求加入精细的活性重质碳酸钙。据预测，从2006年到2010年，涂料和油漆对重质碳酸钙的需求将以年均8%左右的速度增长，略低于同期涂料和油漆的实际增长速度。

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碳酸钙用途广泛，质优价廉。& ldquo十一五规划& rdquo在此期间，唐山地区的最高价一度达到最高速度，且在不断增加。为了更好地适应国民经济发展的需要，钙制品行业必须走循环经济和可持续发展的道路。综合利用和清洁生产，走环境友好之路；逐步走向规模化和联合生产；钙产品正在向功能化、专业化、精细化方向发展。发挥优势，扬长避短，采用新技术、新工艺、新设备，走规模化道路。R&D新产品满足国内外市场的需求；减少进口，扩大出口，占领国际市场。相信在不久的将来，中国的钙制品工业将很快成为世界上一个强大的生产国。