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碳酸钙

英文名称: calcium carbonate

CAS号:471-34-1 分子式:CCaO3 分子量:100.08700

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简介

碳酸钙,俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石,是一种化合物,化学式为CaCO3,呈碱性,在纯水中溶解度甚小 (Ksp = 4.8×10-9),可溶于酸中。 碳酸钙在地球上存量丰富,并以许多形式存在于岩石、矿物与生物体,如: 霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华。亦为动物骨骼或外壳(如:爬虫类与双壳纲)的主要成分。碳酸钙亦为水垢的主要成分,通常借由水中的钙离子与碳酸根离子结合所生成的,时常发生在水质硬度较高的地区。碳酸钙亦为农用石灰中的有效成分之一,可用于中和土壤酸性,但过度使用也有造成土壤盐碱化的风险。 在医学应用方面,碳酸钙亦是常用的钙质来源,也常做为抑酸剂中的有效成分之一。

基本信息

中文名称 碳酸钙 英文名称 calcium carbonate
中文别名

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英文别名

Calcium carbonate; Calcium Carbonate (synthetic); Calcium carbonate,light powder;

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CAS号 471-34-1 分子式 CCaO3
分子量 100.08700 精确质量 99.94730
PSA 63.19000 LOGP -2.44700

物化性质

外观与性状:
白色或无色晶体或白色粉末或大块
密度:
2.93 g/mL at 25 °C(lit.)
沸点:
333.6ºC at 760mmHg
熔点:
825 °C
闪点:
197ºC
折射率:
1.6583
水溶解性:
Insoluble
稳定性:
Stable. Incompatible with acids, fluorine, ammonium salts, alum.
储存条件:
库房低温通风干燥

安全信息

RTECS号:
FF9335000
安全说明:
S26-S36/37/39-S37/39
WGK Germany:
-
危险类别码:
R36/37/38; R41
海关编码:
2836500000
危险品标志:
Xi

生产方法及用途

生产方法

1.轻质碳酸钙: 由石灰石生产轻质碳酸钙包括煅烧、消化、碳化、分理、干燥、粉碎等工序。原料石灰石中的碳酸钙含量应在96%以上,含镁盐1%左右,含铁、铝氧化物在0.5%以下。因此石灰石在使用前要挑选,并破碎至50~150mm。煤要求白煤,首先应破碎至38~50mm的粒度。 石灰窑为立窑,连续操作。将煤与石灰石之比为1∶8~1∶11的比例混合好,从顶上加入窑中,于900~1100℃下煅烧。原料从窑顶连续加入,生成的氧化钙从窑底不断取出。分解反应生成的二氧化碳经除尘、洗涤、干燥、压缩
1.送到碳化工序。氧化钙加到化灰池中,用3~5倍的水进行消化,消化温度为90℃左右,时间1.5~2h。消化后的石灰乳浓度为10~18°Bé。经过滤除去杂质后放于生浆储池,搅拌下送至碳化塔中,碳化塔为立式气体鼓泡反应器。将经过精制的二氧化碳气体压缩后,从碳化塔底部引入,通过气体分布器进入塔内,与石灰乳接触发生碳化反应。碳化温度为60~70℃,碳化压力为0.08MPa左右,碳化反应时间与二氧化碳的浓度,流量及料液容积而不同。碳化终点可用pH值的测定决定,当pH值为7左右时,即为终点。 碳化后的碳酸钙浆料为熟浆,放于熟浆池中,然后用离心机脱水,脱水后的碳化钙含水在32%至42%之间,称为湿粉。将湿粉连续地输入回转干燥炉进行干燥,干燥炉出料的物料含水低于0.3%。再经冷却、粉碎、过筛,即得成品。
2.活性碳酸钙:生产原理与轻质碳酸钙的生产原理基本相同。不同之处是碳化条件控制严格,以生成细微颗粒的碳酸钙并加入1%~5%的硬脂酸、树脂酸、木质素或阳离子表面活性剂等进行表面处理,以调整粒子的凝聚状态并阻止结晶粒子长大。 以硬脂酸法为例介绍如下。
(1)胶的配制取4.5kg36°Bé的氢氧化钠,加入70℃热水40kg,搅拌为溶液。将15kg硬脂酸和40kg水加热溶解后,在搅拌下缓缓加入上述配制的碱液中,生成硬脂酸钠。然后,再加入6kg太古油。将溶液调至中性,再加水至总重量为162kg。此胶量可供3t成品表面处理。
(2)施胶操作在生产轻质碳酸钙的过程中,从石灰石煅烧到碳化的所有设备及操作均适用于活性碳酸钙的生产。将碳化后所生成的碳酸钙浆状物放入热浆池中,在搅拌下,缓缓加入上述配制好的硬脂酸钠太古油胶液。每吨产品加胶量54kg,要求成品中含酯量为0.5%。加完胶后继续搅拌一段时间,使物料充分混合。
(3)后处理施胶后的碳酸钙经离心脱水后,置于干燥器内,先经自然或常温通风风干,使含水量降至10%~15%,再于80℃下烘干,使含水量在0.5%以下。然后先过24目筛、再过100目筛,即得成品。 重质碳酸钙:首先将含有CaCO3在90%以上的白石在旋转式破碎机中进行粗粉碎,使大块岩石被破碎至能通过76mm的筛网。然后在锤式粉碎机,旋转锤式磨、鼠笼式粉碎机或捣碎机、旋辊磨、硬磨机或轮碾机中进行细粉碎,使CaCO3破碎到能通过100目的筛网。最后再经附有粉碎收集器和真空管的雷蒙德真空磨或砾磨机进行粉化。再经空气分离,即利用反作用旋转或多叶导向板依靠离心分离作用除去过大尺寸的粒料。所得物料经筛选分级即得成品。反应方程式: --> -->
3.碳酸钙晶须制法:预先在Ca(OH)2浆料加入1~2μm的针状碳酸钙晶须和磷酸类化合物,再通入CO2气体得到碳酸钙晶须。或将工业生石灰进行消化后,在一定浓度的氯化镁溶液中,再通入二氧化碳气体进行气液反应,经脱水、干燥得到碳酸钙晶须。
4.超细轻质碳酸钙制法:通常采用石灰乳碳酸化法生产超细轻质碳酸钙。石灰石经过煅烧分解为生石灰和二氧化碳。生石灰消化生成石灰乳。再向石灰乳中通入二氧化碳,进行碳酸化反应产生碳酸钙,向碳酸钙浆液中加入表面处理剂,进行粒子表面处理。然后,依次进行过滤、干燥、粉碎和筛分等工艺过程得到产品。 重质碳酸钙:
(1).粉碎法:将白石(天然石灰石)先在颚式破碎机中粗碎,使其块度达40-60mm,再用提升机提升至雷蒙粉碎机进行粉碎。用鼓风机将已粉碎之半成品吹至旋风分级器,进行分级。粗品返回粉碎机进行再加工。合格产品经旋风分离器分离即得产品。 超细碳酸钙:
(2)研磨法:湿磨钙的原料是重质碳酸钙或白度>93°过、含钙量>98%的方解石,经配料、湿磨、压滤、烧干、包装得。
(3).沉淀法:石灰石经高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,将石灰水消化得氢氧化钙,石灰乳经分级后与净化的二氧化碳反应,碳化结晶时加入结晶控制剂,以控制结晶型,或加入乳化剂和表面处理剂,使活性剂与刚生成的微细碳酸钙颗粒表面均匀覆盖,碳化结晶后再经离心脱水、干燥、分级、包装制得。反应方程式: --> -->

用途

可用作橡胶、塑料、造纸、腻子、底漆、涂料和油墨等行业的填料。广泛用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等生产中。也可用作工业废水的中和剂、胃与十二指肠溃疡病的制酸剂、酸中毒的解毒剂、含二氧化硫废气中二氧化硫消除剂、乳牛饲料添加剂和油毛毡的防粘剂等。还可用作牙粉、牙膏及其它化妆品的原料。

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