重质碳酸钙

重质碳酸钙为白色粉末，无色、无味。在空气中稳定。几乎不溶于水,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热到898℃开始分解为氧化钙和二氧化碳。其是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。 重质碳酸钙可用作碱性剂；营养增补剂；面团调节剂；固化剂；酵母食料；抗结块剂；疏松剂；发酵剂；胶姆糖助剂和改良剂；白色色素（食品表面着色剂）。 重质碳酸钙(简称重钙) 是由方解石、大理石、石灰石等天然碳酸盐矿物磨碎而成，具有一系列优越的物化性质（尤其是物理性质），诸如易分散性、表面亲水性、光泽度和白度、硬度低、填充量大等，因而是重要的化工原料，其应用领域包括造纸、塑料、橡胶、电缆、油漆和涂料、粘结剂、密封剂、日化、医药、饲料以及复合新型钙塑材料等。重质碳酸钙是重要的绿色环保、节能减排、符合国家可持续发展的非金属矿物材料，具有明显的补强增白作用以及抗冲击性、易加工、无毒无害且成本低廉等优势。 1.塑料填充母料用重钙
重钙的物理指标参见中国塑料加工工业协会改性塑料专业委员会结合全国重钙生产情况所制订的重质碳酸钙技术指标(如图1所示)。

图1为重质碳酸钙技术指标
重钙产品的主要优点：
①价格低廉 普通重钙 (400目) 出厂价约为200元/t，活性重钙为750元/t，超细重钙 (1250目) 为1200～1800元/t。
②纯度高 杂质含量少，碳酸钙含量达98%～99%。
③惰性大，一般不产生化学反应。
④白度高，可达92%～94%以上，是一种廉价的白色颜料。
⑤比表面积较小，吸油率低。
⑥硬度低，对机器设备磨损小。
⑦无毒、无味、无臭、分散性好。
⑧热稳定性好，在400℃以下不会分解。
2.造纸用不同填料的优缺点比较
造纸工业中，不同填料的优缺点比较如图2所示。

图2为造纸用不同填料性能比较
有关重质碳酸钙的概述、性能、生产工艺、应用等是由Chemicalbook的侍艳编辑整理。（2015-11-17） 国内外重质碳酸钙生产工艺主要分为干法、湿法或干湿结合法。干法生产工艺的细磨和分级主要有:1)球磨-分级机多规格产品系统；2)雷蒙磨-振动磨-分级机组合系统；3)立式搅拌磨-分级机组合系统；4)气流磨-分级机组合系统。湿法生产工艺的研磨主要有:1)立式磨单机开路系统；2)立式磨多机串联系统；3)卧式磨串并联组合系统。湿法生产的滤饼、浆料可直接销售, 或经冲击式自磨、干燥系统干燥成粉体产品。干湿结合法生产工艺(适用于现代化大型企业)流程示意图见图3。

图3为干湿结合法生产工艺流程示意图 重钙是用途最广泛的填料，大量用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化妆品、化工、医药和饮料等行业。
1.涂料
重钙作为填充剂 (体质颜料)，具有空间和隔位的作用 (骨架作用)，能代替涂料中某些白色颜料。同时由于其颗粒细，且其性质较为稳定 (400℃以上才分解)，因而添加后不会使涂料的质量显著降低。例如，在油基腻子中，重钙的用量约占总重量的 40%～70%，在铁红酯胶底漆中，重钙用量9%～13%，在白灰色油漆二道底漆中，重钙的用量占25%，在底漆中，重钙的用量可达25%～78%，在水性建筑内外墙的涂料中，由于碳酸钙呈白色又亲水，用量可达50%以上。
2.印刷油墨
一般使用经活化处理的，颗粒形状为立方体的重钙，可以降低成本，增加体积，改善性能。
3.橡胶
重钙在橡胶制品中的作用：①增量、降低成本；②改进加工性能，起到补强和半补强作用；③改进加工性能，便于其他助剂的加入；④超细重钙加入到橡胶制品中比不加填料的硫化橡胶获得更高的拉伸强度、耐磨性和撕裂强度。粒径在0.1μm以下的超细重钙在天然橡胶和合成橡胶中均具有显著的补强作用。
重钙的晶形和粒子的表面性质均对橡胶的表面性能带来一定的影响。比表面积越大和吸油值越高，对橡胶的补强性越好。
4.塑料
(1)在塑料中加入重钙可起如下作用：
①增量，降低成本。
②提高塑料制品的耐热性，例如，在聚丙烯中加入40%的重钙，其热变形温度可以提高20℃。
③改进塑料的散光性，起到遮光或消光的作用。
④改善塑料制品的电镀性能或印刷性能。
⑤减少塑料制品尺寸收缩率，提高尺寸稳定性。
重钙广泛应用于聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯以及各种不饱和树脂中。其中，聚氯乙烯制品是重钙应用最早，最大的市场。作为聚氯乙烯的次级稳定剂，受热时重钙能阻止烟雾的产生。
(2)重钙在各种塑料制品中的用量：
①在软质聚乙烯电线、鞋底中，重钙占10%～30%。
②在聚氯乙烯管材、板材、异型材中，重钙占15%～40%。
③在聚氯乙烯瓦、地板砖中，重钙占40%～80%。
④在聚乙烯、聚丙烯包装材料、汽车零部件中，重钙占20%～60%。
⑤在钙塑材料中，一般重钙用量为50%～90%，填充量最高可达95%。
⑥在聚烯烃填充母料中，重钙用量占80%。
⑦在聚乙烯可焚烧垃圾袋中，重钙用量占30%～40%。
5.造纸
重钙是目前国内造纸业消耗量排列第三位的无机白色颜料，随着世界造纸工业从酸性向碱性转化，许多造纸厂由酸性工艺中使用高岭土、滑石填料，转换成在碱性工艺中使用重钙填料。不同的纸张中，重钙的参考填充量为： 新闻纸4% ～8%；书籍纸 10%～15%；杂志纸20%～30%；复写、传票纸5%～30%；字典纸30%～35%；卷烟纸25%～35%；高档超细纸30%～40%。
目前，国内已可生产高档超细重质碳酸钙产品用于生产高档纸制品，其白度≥96%，5μm 含量100%，2μm含量>95%，黏浓度≥78%，磨耗值<2mg。市场价： 干粉1800～ 2400元/t 泥饼900～1400元/t。 我国重钙尚无统一标准，近年来塑料加工行业对重钙白度要求不断提高，从90% 上升到92%、94%甚至96%。粒度要求也越来越细，从200目上升到325目，现在普遍使用400目以上的重钙，而不少塑料制品对重钙提出要达到1500目或2500目的要求。
1.美国重钙质量标准
下面我们引用美国对于钙质碳酸盐填料的典型性质和分级规定 (美国材料试验标准ASTM) 供参考，如图4所示。

图4为美国重钙质量标准
2.我国重钙技术要求
重钙填料应用于众多工业行业，不同的工业部门对重钙填料的技术性能有不同的要求。涂料工业用填料要求低吸油性，造纸工业则要求高白度与超细度，而建筑沥青制品在颜色和粒度上要求不高，只要求价格低廉。
现将重钙的主要用途及一般工业技术要求列入图5。

图5为重钙填料用途及—般工业技术要求