第一节 粒碳酸钙定义
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙 。轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大,因此被称为轻质碳酸钙。 它的化学式为CaCO3,它与所有的强酸发生反应,生成和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2),同时放出二氧化碳。在常温(25℃)下,轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014;轻质碳酸钙水溶液的pH值为9.5~10.2;空气饱和轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0~8.6;轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性,通常为白色,相对密度为2.7~2.9;沉降体积2.5ml/g以上,比表面积为5m2/g左右。 (可行性
研究)
第二节 粒碳酸钙作用
碳酸钙是橡胶工业中使用最早量最大大填充剂之一,碳酸钙大量填充在橡胶之中,可以增加制品的容积,从而节约昂贵的天然橡胶达到降低成本的目的,碳酸钙填入橡胶能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度耐磨性,撕裂强度,并在天然橡胶和合成橡胶中有显著的补强作用,同时可以调整稠度。
碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用,对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用,能提高制品的硬度,还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高,由于碳酸钙白度在90%以上,还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。
碳酸钙在油漆
行业中的用量较大,是不可缺少的骨架,在稠漆中用量为30%以上,酚醛磁漆4-7%里酚醛细花纹皱纹漆39%以上。
在水性涂料
行业的应用,用途更为广泛,能使涂料不沉降,易分散,光泽好等特性,在水性涂料用量为20-60%。
其它
另外,碳酸钙在造纸工业起重要作用能保证纸的强度,白度,成本较低。在电缆
行业能起一定的绝缘作用。还能作为牙膏的摩擦剂。
碳酸钙产业被誉为可持续发展的朝阳产业,随着亚洲需求以及工业生产水平的提升,世界重钙市场的中心正在转移,亚洲成为重钙市场需求增长最快的区域。重钙主要作为填充剂用在造纸、塑料、橡胶、涂料、密封剂等产业。近年来,随着这些
行业的迅速发展,重钙的需求也在进一步增加,而造纸、塑料
行业将对碳酸钙需求量的增长起主导作用。
世界造纸
行业从20世纪80年代初便开始成功的转向碱性或中性造纸工艺,这极大的提高了造纸对重钙的需求,为重钙产品提供了一个巨大的应用市场。在造纸中添加碳酸钙可使涂布均匀、亮度好、摩擦度低、结构坚实、易排湿以及易干燥等。2012年全球纸张和纸板总量为3.998亿t,亚洲、北美洲和欧洲作为全球主要的纸张和纸板生产地,其产量占全球总量的90%以上,其中亚洲占44.66%,如图2所示。
按照平均每吨涂布纸及纸板用涂料大约220kg,重质碳酸钙在造纸涂料市场的占有率按照42%计算,每年全球共需涂料约8800万t,需要重质碳酸钙约3700万t。尽管如此,由于产品结构不合理,我国每年还要进口一定数量的超细重质碳酸钙产品。
塑料
行业是重钙的第二大市场,通过添加重钙,可以大幅度降低成本,可以赋予塑料制品特殊的功能,能够提高塑料制品的稳定性、硬度、刚性和耐热性,通过改变塑料的流变性能提高制品的表面光泽和表面平整性。Roskill估计,世界塑料
行业60%的重钙消耗来自于亚洲。数字表明,在亚洲塑料工业逐渐集结。据估计至2016年,世界塑料
行业对重钙的总需求量将以接近5%的年均增长幅度增长。届时,亚洲将占有新增市场80%的份额。
据国家统计局数据显示,2008年塑料制品业累计完成产量达3700多万t,2015年塑料产量将达到5000万t,按照重钙在塑料中13%的填充量计算,所需碳酸钙为645万t。据估计,2023年塑料产量将达到7000万t,则所需碳酸钙将达到900万t。按每吨500元计算,2015年所需要的碳酸钙产值为32亿元,2023年所需要的碳酸钙产值约45亿元,为重钙产业的发展提供了光明的市场前景以及良好的机遇。但是,我国重钙在塑料
行业中的消费比重远未达到欧美等发达国家的水平。因此,重钙今后在塑料
行业的消费比重还将进一步提高,用量将进一步增加。
碳酸钙的填充率高,在涂料中作为填料能起到骨架作用,在涂料中主要是代替TiO2和其他颜料,大幅度降低涂料的成本,是主要的体质颜料,可以增强底漆对基层表面的沉积性和渗透性,提高涂料的耐水性和机械强度,改善耐化学品性、光泽、明度、色泽等性能。2008年涂料工业总产量662万t,到2015年总产量将增长至1941万t,按照重钙在涂料中27%的填充量计算,所需碳酸钙为528万t。按照每吨500元计算,所需要的碳酸钙产值将达到26亿元。随着水性涂料产量的进一步增加,重钙的用量会进一步提高。
重钙是橡胶
行业最重要的填充剂之一,能使橡胶制品增容增量,有时兼有补强、隔离、脱模、着色的作用,降低成本。目前,我国每年橡胶制品的消耗量达235万t,仅次于美国,居世界第二位。碳酸钙是橡胶制品的主要无机非金属填料之一,据估计约占目前橡胶制品中无机非金属填料总用量的1/4,仅次于陶土,其用量约占无机矿物填料总量的27%。
第四节 粒碳酸钙未来前景
我国经济的稳定增长,带动了造纸、塑料、涂料、橡胶等重钙下游产业的迅速发展。中国重钙产业迎来了前所未有的机遇,也带来了挑战。面对自身的问题及与发达国家之间的差距,我国重钙产业应以科学发展观为指导,以市场为导向,以结构调整为主线,加快重钙
行业技术创新和技术改造步伐,走科技含量高、低资源消耗、低污染、高效益的新型工业化道路。变资源优势为产品优势,使我国由碳酸钙生产大国向碳酸钙生产强国迈进。
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