沉淀碳酸钙

沉淀碳酸钙是通过石灰石的锻烧，消化，碳化等一系列化学工艺过程生产的。它是化学工业生产中的一种基础原料，广泛应用于橡胶，塑料，造纸，涂料，医药保健和农药，食品等生产领域中。具体的，沉淀碳酸钙可用作工业废水的中种剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含SO₂废气中的SO₂消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡的防粘剂，还也可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。

图1. 沉淀碳酸钙的性状图

文献报道了一种菊花状沉淀碳酸钙填料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将氢氧化钙精浆加入碳化塔中，加入晶型控制剂，混合均匀；步骤二，通入窑气进行碳化，碳化过程中在线检测电导率，当电导率达到最低，然后再升高0.3-0.5mS/cm时停止通气，5-30分钟后再通气，直至电导率再升高到0.7-1.0mS/cm后停止碳化，得到熟浆；步骤三，往所述熟浆中加入晶型修饰剂，混合均匀，经除杂后得到所述菊花状沉淀碳酸钙填料。本发明制得的沉淀碳酸钙填料具有较高的比表面积和沉体，用于造纸加填，能有效提高纸页的松厚度，不透明度，白度等指标，同时可以提高填料的留着率，节约纤维用量，从而降低造纸成本。

沉淀碳酸钙生产过程中因原料石灰石中含有着色矿物如铁，锰等化合物而降低碳酸钙白度，这属内部原因，可通过化学增白方法提高白度。其方法包括消化，碳化，熟浆液等过程增白。实验表明，以Zn作为还原剂，乙二胺做为络合剂，H₂BO₃做为调节剂，加入量分别为氧化钙质量的0.08%～0.24%，0.3%～0.5%，0.24%～0.8%，消化温度为30℃，轻钙白度由81%增至93%以上。

对一种国产造纸填料级沉淀碳酸钙的溶解性及溶解抑制改性进行了初步研究。实验结果表明，沉淀碳酸钙在pH值为5.85的蒸馏水及pH值为3.50的硫酸铝溶液中均具有较强的溶解性，在醋酸/醋酸钠缓冲溶液中的溶解性随其pH值的降低而显著增加。硫酸铝，硫酸铝/硅酸钠，硅酸钠/稀盐酸，氯化锌及硅酸钠/氯化锌均可对其在pH值为5.85的蒸馏水中的溶解性产生一定的抑制作用。硫酸铝，氯化锌，硅酸钠/稀盐酸可对沉淀碳酸钙在pH值为5.95的醋酸/醋酸钠缓冲溶液中的溶解性产生较弱的抑制作用，硅酸钠/氯化锌的溶解抑制作用相对较为显著，滤液钙离子浓度可降低30%左右。当采用两段pH值法将硅酸钠/稀盐酸用于沉淀碳酸钙的溶解抑制改性时，改性填料在pH值为3.50的硫酸铝溶液中的溶解性显著降低。

造纸工业浆料中的部分原生纤维很早就用矿物填料来代替，纸张的光学性能，纸张的匀度，印刷适性，造纸成本决定了填料的添加量。而纸张中填料含量的增加，会降低纤维与填料，纤维与纤维之间的结合力，从而导致纸张的松厚度，挺度和强度的降低以及纸张的掉毛，掉粉和纸机磨损。沉淀碳酸钙的表面改性是改善加填纸性能的有效途径之一，这方面的研究在这几年十分活跃。

采用淀粉与脂肪酸或脂肪酸盐复配，对沉淀碳酸钙进行表面改性，从而改善纤维与填料间，纤维与纤维间的结合，改善填料留着率以及纸张强度。实验结果表明，抄纸过程中改性沉淀碳酸钙的单程留着率比未改性碳酸钙在纸张中的单程留着率高，以改性沉淀碳酸钙为填料的纸张物理性能明显提高，但白度与不透明度比未改性的有所降低。