碳酸钙

一、基本性质

1. 物理性质

• 外观：白色晶体或粉末，无毒、无臭、无刺激性

• 密度：2.70-2.95g/cm³（方解石 2.93g/cm³，霰石 2.95g/cm³）

• 熔点 / 分解温度：方解石 898℃，霰石 825℃，分解为氧化钙和二氧化碳

• 溶解性：常温下微溶于水（溶解度 0.0014g/100ml），易溶于稀酸并放出 CO₂

• 结晶形态：主要有方解石（六方晶系）和霰石（斜方晶系）两种天然结晶形态，还有无定形变体

2. 化学性质

1. 热分解反应：CaCO₃ → CaO + CO₂↑（600℃开始分解，825℃以上快速分解）

2. 酸反应：与强酸反应生成钙盐、水和 CO₂，如 CaCO₃+2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

3. 与 CO₂和水反应：在含 CO₂的水中形成可溶性碳酸氢钙：CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca (HCO₃)₂

二、分类与生产方法

1. 碳化法（PCC 主流）：石灰石 + 无烟煤煅烧→CaO→消化得 Ca (OH)₂→通入 CO₂碳化→脱水干燥→粉碎过筛

2. 物理研磨法（GCC 主流）：天然矿物破碎→超细研磨→分级→除杂→成品，无化学反应参与

三、主要应用领域

1. 工业领域

• 塑料：填充剂（添加 15-40%），降低成本、提高刚性和耐热性

• 橡胶：补强剂，改善耐磨性和抗老化性

• 造纸：纸张填料和涂料，提高白度、不透明度和印刷适性，降低木浆用量

• 涂料：哑光漆中约 30% 重量比，增加遮盖力、降低成本

• 建材：水泥、混凝土、石灰生产原料，大理石用于装饰

2. 食品与医药

• 食品添加剂（E170）：钙强化剂（奶粉、面粉添加 1-2%）、抗结剂、酸度调节剂，符合 GB 1886.214-2016 标准

• 医药用途：

• 补钙剂：预防治疗骨质疏松、佝偻病等，钙吸收率 25-30%

• 抗酸剂：中和胃酸，缓解胃痛、反酸

• 药物辅料：片剂填充剂，增加体积便于成型

3. 农业与环保

• 土壤改良：调节酸性土壤 pH 值，提供钙元素

• 饲料添加剂：畜禽补钙，促进骨骼发育

• 环保治理：废水处理中去除重金属离子，烟气脱硫

4. 日化与其他

• 牙膏：摩擦剂，清洁牙齿表面污渍

• 化妆品：填充剂，改善质地和延展性油墨：增稠剂和稳定剂，提高印刷效果

四、安全性与注意事项

• 食品级：重金属（铅、砷、汞）含量需低于限值，纯度≥98%，白度≥90%

• 医药级：作为补钙剂时，过量服用可能引起嗳气、便秘，长期过量可致高钙血症

• 工业级：粉尘可能刺激呼吸道，操作时需佩戴防护用品

五、自然界存在形式