石灰石经煅烧、消化、碳酸化、分离、干燥和分级制成的产品称为轻质碳酸钙，它是应用最广泛的无机填料之一。广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、油墨、印刷、电缆、食品、医药、化妆品、日用品、饲料、润滑油等行业。
超细碳酸钙，尤其是纳米碳酸钙粒子，既保留了原碳酸钙的性质，又具有纳米粒子的特性。此外，通过控制制备条件，可以获得不同粒径和晶型的纳米碳酸钙。因此，纳米钙与轻钙在生产工艺、质量控制、外观、粒径、应用等方面都存在诸多差异。了解它们之间的区别，有助于我们根据不同的需求识别和开发不同功能的碳酸钙产品。
1.生产技术和质量控制的差异
虽然轻质碳酸钙的生产方法很多，但碳化法几乎是我国实现工业化生产的唯一途径。石灰石等原料煅烧生产以氧化钙和二氧化碳为主要成分的生石灰，然后石灰用水消化生产以氢氧化钙为主要成分的石灰乳，再通入二氧化碳碳化石灰乳生产碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥、粉碎生产轻质碳酸钙。该方法具有能耗低、工艺简单、原料丰富的显著特点，满足不同行业的要求。
我国于80年代初开始研发生产纳米碳酸钙，80年代末实现工业化生产。国内研发单位主要有北京化工大学、华东理工大学、哈尔滨工程大学化工学院、中国科学院合肥固体物理研究所、天津化工研究院等。
纳米碳酸钙的生产过程主要分为煅烧提纯、消化、碳化、干燥和包装四个步骤。生产时，将精选的石灰石矿石煅烧得到氧化钙和窑气，然后氧化钙被消化，产生的悬浮氢氧化钙在高剪切力的作用下被粉碎。经多级水力旋流器分离除去颗粒和杂质后，通入一定浓度的精制氢氧化钙悬浮液，加入适当的表面改性剂，碳化至终点，得到碳酸钙浆料，再经脱水、干燥和表面处理，最终得到所需的纳米碳酸钙产品。
1)消化
轻质钙的制备过程对消化温度和消化水水质要求低，离心脱水回收的滤液可作为消化热水，可充分利用热能，提高消化反应温度，降低生产用水量。石灰一般要求中烧或过烧，溶出生料浆粘度低，有利于提高碳化效率。
纳米碳酸钙的制备应使用活性高的轻烧石灰，控制较高的溶出温度和稳定的生料浆粘度。原浆精制过程中的洗渣液可以作为溶出水，但不能用熟浆滤液进行溶出，因为滤液中含有大量碳酸钙晶体，加入原浆中会成为晶种参与碳化反应，影响碳化结晶的均匀性，结晶过程中容易产生大颗粒晶体，从而影响产品的粒度分布范围。
2)碳化
轻钙的制备不控制碳化反应的起始温度，几乎不控制生料浆的浓度、粘度和浓度。有时为了提高碳化速度，在碳化后的初始生料浆中加入一部分熟浆，可以明显提高碳化反应速度，也可以作为调节产品沉降体积的手段。
纳米碳酸钙是在不同于普通轻质碳酸钙的碳化反应器中制备的，该反应器配有可以控制反应温度的冷水夹套、可以改善气液混合的搅拌器、制冷设备等。通过控制生料浆碳化的初始温度、石灰乳液的浓度、石灰的浓度、温度、流速和搅拌速度，也可以通过多级碳化来控制晶体的粒度和晶体形状。由于不能将更多的晶种带入碳化反应的初始阶段，碳化反应器应易于清洗，以便在每批碳化后清洗系统。在制浆或碳化过程中还可以加入一定量的晶型控制剂，调节反应速度，改善晶体分散，控制结晶。碳化过程控制比普通的轻钙或细钙复杂得多。
3)干燥
一般只要控制产品的白度、水分、筛余、值符合要求，产品干燥简单过筛后，轻钙即可包装。干燥温度不高，只要不超过碳酸钙的分解温度即可，所以普通轻质碳酸钙一般在600-750℃干燥，效率高。
纳米碳酸钙大部分是经过表面处理的，所以干燥时产品的温度不能控制太高，否则会造成表面活性剂的结焦，产品会严重变黄，影响产品质量。目前，纳米碳酸钙的干燥温度一般为200-300℃。根据物料在不同干燥系统中的停留时间，过程控制温度略有不同。产品干燥后的粉碎、解聚和分级是纳米碳酸钙产品质量控制的关键措施。根据不同颗粒分布和不同表面活性剂处理的产品，干燥粉碎分级设备的选择各有侧重。
2.不同的外观质量
1)外观
用手指搓纳米碳酸钙粉，感觉颗粒光滑，附着力强，手指上的粉很难洗掉。在粉末空气体中形成的粉尘很难沉降，纳米碳酸钙与粒径较小的水混合形成的膏体白度较低，稍有透明感。
2)白度
因为普通纳米碳酸钙产品非常注重生产过程中的质量控制& ldquo黑色和黄色的点& rdquo和其他杂质，所以产品白度较高，一般为94%-96%，会比普通活性轻钙略高，但部分普通轻钙非活性产品白度较高，可达96%-97%。
3)体积密度
一般来说，纳米碳酸钙产品的堆密度较小，大多为0.4-0.6g/cm3，而轻质碳酸钙产品的堆密度一般为0.6-0.7g/cm3。但随着纳米碳酸钙产品应用性能的不断提高，部分产品的堆积密度逐渐增大，不同干燥设备生产的产品堆积密度差异较大。一般从堆积密度上很难区分纳米碳酸钙产品和普通轻质钙产品。
3.不同的颗粒大小和晶体形状。
1)不同的颗粒尺寸
纳米碳酸钙与普通轻质碳酸钙的本质区别在于原始粒径也叫一次粒径，两种产品通过透射电镜分析可以准确鉴别。
2)不同的晶体形式
由于纳米碳酸钙的碳酸化过程与普通轻质碳酸钙的碳酸化过程有很大的不同，纳米碳酸钙在结晶过程中晶型会发生变化。晶体的形状主要是立方体，并且晶体的形状随着工艺条件和晶形控制剂的影响而变化。而普通轻质碳酸钙的形态比较简单，主要是纺锤形，或者是结块形成菊花状晶体。
4.应用程序进程的性能和功能是不同的。
纳米碳酸钙由于粒径小，在应用材料中表现出一些特殊的性能，如在橡胶、塑料中的强力增强和改性，可以大大提高材料的某些力学性能和光学性能。因此，纳米碳酸钙一般具有功能填料和体积填料的双重功能。普通轻质碳酸钙在补强性能上明显不如纳米碳酸钙产品，所以一般只具有体积填充的作用。
纳米碳酸钙在国内已经产业化，不同的碳化方法应运而生。规模不断增大，产量不断增加，应用领域不断扩大。橡胶、油墨等行业正在迅速向塑料、涂料、粘合剂、造纸等行业扩展，需求每年以20%的速度递增。高档产品不断投放市场，满足了国内外两大市场日益增长的需求。
目前，功能性碳酸钙已经成为碳酸钙应用市场的一大需求点。面对市场需求，不同的用户对产品有不同的要求。除了看碳酸钙产品的粒度，还要看产品的性能和质量，这样各种功能钙产品才能有更强的市场竞争力。因此，可以在纳米碳酸钙的应用性能上多下功夫，开发出更多的多功能、特种纳米碳酸钙。其他无机粉体材料的功能开发也是如此。
