天然碳酸鈣存在於(yu) 方解石、冰洲石、文石等礦物中;也存在於(yu) 大理岩、漢白玉、石灰岩、石鍾乳、石筍、石柱、石幔、石灰華、白堊土等岩石中;亦存在於(yu) 動物骨骼或外殼。
方解石 石灰石
冰洲石 石灰華
石鍾乳 漢白玉雕像
3、碳酸鈣性質:碳酸鈣為(wei) 白色固體(ti) 狀,無味、無臭,具有無定型和結晶型兩(liang) 種形態,結晶型呈柱狀或菱形。相對密度2.71g/cm3;熔點1339℃;約在825℃時分解為(wei) 氧化鈣和二氧化碳。難溶於(yu) 水和醇。與(yu) 稀酸反應,同時放出二氧化碳,呈放熱反應,也溶於(yu) 氯化銨溶液,幾乎不溶於(yu) 水。
4.1 碳酸鈣分類:根據碳酸鈣生產(chan) 方法的不同,可以將碳酸鈣分為(wei) 重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、膠體(ti) 碳酸鈣和晶體(ti) 碳酸鈣。
(1)重質碳酸鈣由直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼製得;
(2)輕質碳酸鈣又稱沉澱碳酸鈣,簡稱輕鈣,是將石灰石等原料煆燒生成石灰(主要成分為(wei) 氧化鈣)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分為(wei) 氫氧化鈣),然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱,最後經脫水、幹燥和粉碎而製得;
(3)膠體(ti) 碳酸鈣又稱改性碳酸鈣、表麵處理碳酸鈣、膠質碳酸鈣或白豔華,簡稱活鈣,是用表麵改性劑對輕質碳酸鈣或重鈣碳酸鈣進行表麵改性而製得。由於(yu) 經表麵改性劑改性後的碳酸鈣一般都具有補強作用,即所謂的“活性”,所以習(xi) 慣上把改性碳酸鈣都稱為(wei) 活性碳酸鈣;
(4)晶體(ti) 碳酸鈣使用氯化鈣碳化法製取,步驟主要是將氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣,氯化鈣用二氧化碳碳化後即得到碳酸鈣,再經結晶、分離、洗滌、脫水、烘幹、篩選後,就得到了結晶碳酸鈣產(chan) 品。
4.2 碳酸鈣應用:碳酸鈣可用作橡膠、塑料 、造紙、塗料和油墨等行業(ye) 的填料。廣泛用於(yu) 有機合成、冶金、玻璃和石棉等生產(chan) 中。還可用作工業(ye) 廢水的中和劑、胃與(yu) 十二指腸潰瘍病的製酸劑、酸中毒的解毒劑、含SO2廢氣中的SO2消除劑、乳牛飼料填加劑和油毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。
4.2.1 塑料行業(ye)
碳酸鈣(包括重鈣和輕鈣)是使用最為(wei) 廣泛、用量最大的無機礦物粉體(ti) 材料,碳酸鈣作為(wei) 塑料常用的粉體(ti) 材料具有許多其他粉體(ti) 材料所不具備的優(you) 點,如白度高、易表麵有機化處理、對加工設備及模具的磨損輕、成型加工流動性好等,加之資源豐(feng) 富、價(jia) 格低廉,成為(wei) 塑料加工行業(ye) 首選的無機礦物粉體(ti) 材料。
碳酸鈣用於(yu) 塑料填料
4.2.2 橡膠行業(ye)
對於(yu) 橡膠來說,碳酸鈣是僅(jin) 次於(yu) 碳黑、白碳黑的第三大補強填充劑,具有毒性小、價(jia) 格低、補強效果好等特點。
碳酸鈣用於(yu) 橡膠的補強填充劑
4.2.3 塗料行業(ye)
重質碳酸鈣(俗稱重鈣)是世界塗料工業(ye) 的第一填料,它不僅(jin) 價(jia) 廉,可以大幅度降低塗料的製作成本,作為(wei) 功能性填料之一,它可以影響塗料的許多性能,如改變塗膜的機械強度,提高塗膜耐水性、抗粉化性等。正是其作為(wei) 優(you) 質價(jia) 廉的功能性填料,所以在民用與(yu) 工業(ye) 塗料中,碳酸鈣一直是塗料組成中最主要的基礎物質之一。
碳酸鈣用作塗料填料
4.2.4 造紙行業(ye)
碳酸鈣是造紙工業(ye) 主要無機化工原料之一,用作造紙填料和紙張塗布顏料的碳酸鈣可歸為(wei) 兩(liang) 大類: 一類是研磨石灰石製造的天然碳酸鈣(GL),另一類是化學沉澱製造的合成產(chan) 品—沉澱碳酸鈣(PCC)。造紙中加入填料的目的,是為(wei) 了提高紙張不透明度和亮度,改進紙張平滑度和均勻狀態,增加紙的柔軟性,降低紙張吸濕性和變形程度。對印刷紙來說,加填後紙張吸墨性、適印性能均加強。較大程度地加入填料,也有利於(yu) 降低紙張成本。
碳酸鈣用作造紙填料
4.2.5 食品行業(ye)
純粹的礦物質碳酸鈣,采用各種工藝方法可以除去礦物質中的各有害物質,如重金屬離子等,製備成較為(wei) 純淨的碳酸鈣,作為(wei) 各種食品的添加劑。碳酸鈣在食品中可做添加劑、增補劑、固化劑、抗結板塊劑、酵母糖助劑、補鈣劑和改性劑,有些食品顏色偏暗或偏黑,導致做出來的視覺效果達不到要求,加入碳酸鈣增白,增加視覺效果,達到消費者的需求;碳酸鈣在一些食品中還可做膨鬆劑和發酵劑,減少發酵時間。
碳酸鈣用於(yu) 食品添加劑
4.2.6 藥物行業(ye)
防治骨質疏鬆和其他有關(guan) 疾病中,碳酸鈣因其含鈣量高,價(jia) 廉、無副作用,效果價(jia) 格比最佳而使用最廣泛。盡管有十幾種鈣鹽作為(wei) 鈣元素補充劑,但碳酸鈣製劑是使用最廣泛、含鈣量最高、效果好、價(jia) 格最低的最佳鈣補充劑。
碳酸鈣用於(yu) 鈣元素補充劑
4.2.7 其他行業(ye)
碳酸鈣可以用做牙膏的摩擦劑,動物飼料的添加劑;碳酸鈣還用於(yu) 印刷油墨、油灰、封蠟、膠粘劑中,大多是起增加體(ti) 積和降低成本的填充作用。
碳酸鈣用於(yu) 牙膏摩擦劑 碳酸鈣用於(yu) 油墨填料
5、碳酸鈣儲(chu) 量與(yu) 分布:碳酸鈣礦物種類比較多,不同礦物種類的應用不盡相同,因此,碳酸鈣資源量及其分布以石灰石、方解石、大理岩和冰洲石來分開敘述能更為(wei) 清晰和準確體(ti) 現目前的現狀,也更容易理解和應用。
5.1 石灰石儲(chu) 量與(yu) 分布
石灰石(石灰岩)是碳酸鹽岩的最主要類型,自然界儲(chu) 藏量最大,在國民經濟中應用量最為(wei) 廣泛的非金屬礦之一,其自分布約占我國國土麵積35.8% 以上,因此全國各地幾乎都有這類礦床。我國石灰石資源占世界總儲(chu) 量的64% 以上,是絕對優(you) 勢天然資源,據原國家建材局地質中心統計,全國石灰岩分布麵積達43.8萬(wan) km2(未包括西藏和台灣),約占國土麵積的1/20,安徽省探明石灰岩儲(chu) 量98.63億(yi) 噸,為(wei) 全國之冠,其次為(wei) 河南、陝西、山東(dong) 、廣東(dong) 、內(nei) 蒙古、河北6省50.30~73.46億(yi) 噸;湖南、廣西、四川超過40億(yi) 噸。總體(ti) 來說,中國水泥灰岩礦產(chan) 資源充足,分布廣泛。
5.2 方解石儲(chu) 量與(yu) 分布
方解石沒有單列為(wei) 礦種,因此國土資源部還沒有方解石儲(chu) 量數據,目前狀況是哪個(ge) 地區方解石開發應用好,方解石勘查工作就相對多一些,儲(chu) 量數據相對準確一些。近十幾年來,全國主要重質碳酸鈣產(chan) 區在廣西賀州、廣東(dong) 連州、安徽池州和浙江衢州,其中廣西1999年探明方解石儲(chu) 量16億(yi) 噸,安徽1.2億(yi) 噸,廣東(dong) 80億(yi) 噸,浙江超過1億(yi) 噸,其它如江蘇、吉林、福建、遼寧、貴州、山東(dong) 、內(nei) 蒙等地方解石也有勘查工作。
5.3 大理岩分布與(yu) 儲(chu) 量
國土資源部2014年統計數據表明,中國飾麵大理岩15.6億(yi) m3,儲(chu) 量約42.9億(yi) 噸。中國岩漿岩和深變質岩發育廣泛,分布區域遼闊大理岩總儲(chu) 量數字由於(yu) 近年來不斷有新的發現,各種統計數字相差太大,實際儲(chu) 量估計在數百億(yi) 立方米以上,儲(chu) 量超過200億(yi) 噸。我國大理石資源品種豐(feng) 富,分布也很普遍,主要集中在雲(yun) 南、四川、廣西、貴州、江蘇、山東(dong) 、北京等省、市。
6、碳酸鈣主要產(chan) 地:安徽、廣西、江西、湖南、陝西。
、