كربونات الكالسيوم المترسبة (PCC)، والمعروف أيضًا باسم الضوء كربونات الكالسيوم, is made from calcining limestone and other raw materials. Limestone is first calcined to produce lime (mainly calcium oxide) and carbon dioxide. Water is added to the lime to form lime slurry (mainly calcium hydroxide). Carbon dioxide is then passed into the lime slurry to precipitate calcium carbonate. The calcium carbonate is then dewatered, dried, and ground into powder. Alternatively, sodium carbonate and calcium chloride react to form calcium carbonate, which is then processed similarly.
طريقة تحضير كربونات الكالسيوم المترسبة
- طريقة الكربنة: حجر الكلس تُحرق المواد الخام الأخرى لإنتاج الجير (أكسيد الكالسيوم بشكل رئيسي) وثاني أكسيد الكربون. يُضاف الماء إلى الجير لتكوين ملاط الجير (هيدروكسيد الكالسيوم بشكل رئيسي). ثم يُمرر ثاني أكسيد الكربون إلى ملاط الجير لترسيب كربونات الكالسيوم. وأخيرًا، يُجفف راسب كربونات الكالسيوم ويُطحن لإنتاج كربونات الكالسيوم الخفيفة.
- طريقة كلوريد الكالسيوم باستخدام رماد الصودا (Na2CO3): أضف كلوريد الكالسيوم إلى المحلول المائي لكربونات الصودا لتكوين راسب كربونات الكالسيوم.
- طريقة الصودا الكاوية: أثناء إنتاج الصودا الكاوية (NaOH)، يمكن الحصول على كربونات الكالسيوم الخفيفة كمنتج ثانوي. عند إضافة ملاط الجير إلى محلول كربونات الصوديوم، تترسب كربونات الكالسيوم. في الوقت نفسه، ينتج محلول الصودا الكاوية. يُجفف راسب كربونات الكالسيوم، ثم يُطحن لإنتاج كربونات الكالسيوم الخفيفة.
- طريقة كلوريد الكالسيوم: يُعالَج ملاط الجير بحمض الهيدروكلوريك لإنتاج محلول كلوريد الكالسيوم. يمتص محلول كلوريد الكالسيوم غاز الأمونيا، ثم يُكربن بثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى ترسب كربونات الكالسيوم.
- طريقة سولفاي: أثناء إنتاج كربونات الصوديوم، يمكن الحصول على كربونات الكالسيوم الخفيفة كمنتج ثانوي. يمتص الماء المالح المشبع غاز الأمونيا، ثم يُكربن بثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى ترسيب محلول بيكربونات الصوديوم وكلوريد الأمونيوم. يُضاف ملاط الجير إلى محلول كلوريد الأمونيوم، لينتج محلول كلوريد الكالسيوم والأمونيا. ثم يُكربن هذا المحلول بثاني أكسيد الكربون لترسيب كربونات الكالسيوم.
ضوء مسحوق كربونات الكالسيوم صفات
شكل كربونات الكالسيوم المترسبة can be classified into spindle, cubic, needle, chain, spherical, plate, and tetragonal prism shapes based on the crystal morphology of calcium carbonate. These different crystal forms of calcium carbonate can be obtained by controlling the reaction conditions. Light calcium carbonate is divided into the following categories based on its original average particle size (d):
- كربونات الكالسيوم الدقيقة (5 ميكرومتر)
- كربونات الكالسيوم الدقيقة (1-5 ميكرومتر)
- كربونات الكالسيوم فائقة الدقة (0.1-1 ميكرومتر)
- كربونات الكالسيوم فائقة الدقة (0.02-0.1 ميكرومتر)
- كربونات الكالسيوم النانومترية (0.02 ميكرومتر)
أشكال الجسيمات منتظمة، ويمكن اعتبارها مسحوقًا أحادي التشتت مع توزيع ضيق لحجم الجسيمات.
الاستخدامات الأساسية لكربونات الكالسيوم المترسبة
صناعة الورق
تُعدّ صناعة الورق من أكبر أسواق كربونات الكالسيوم. تُستخدم حشوات كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) بشكل رئيسي في ورق الطباعة، وورق الإعلانات، وورق المكاتب، وورق الكتابة، باستثناء ورق السجائر، وورق الترشيح، والورق المتخصص منخفض الوزن. يتميز كربونات الكالسيوم المترسبة، مقارنةً بـ GCC، بجودة فائقة، وحجم جسيمات أدق، وبياض أعلى، وتكلفة أقل، وخصائص رغوة منخفضة، وقابلية طباعة أفضل. وهي مناسبة جدًا كحشو ورق، ويمكنها تلبية متطلبات الطباعة والأداء البصري للورق.
تُظهر الدراسات أن كربونات الكالسيوم فائقة الدقة المغزلية، دون أي تعديل، تُحسّن جودة الورق عالي الجودة ومقاومته للتآكل. عند إضافة كربونات الكالسيوم المغزلية إلى اللب، تُحاكي الألياف الدقيقة وتُكوّن جيوبًا هوائية صغيرة عديدة، مما يُحسّن نعومة الورق وقابليته للطباعة.
ممحاة
يُستخدم كربونات الكالسيوم المترسبة على نطاق واسع في منتجات المطاط، مثل الإطارات، وأحزمة النقل، والخراطيم، وألواح المطاط، ومنتجات المطاط الطبي. فهو يُقلل من كمية المطاط المُستخدم، ويُخفض التكاليف، كما يُوفر التعزيزات وشبه التعزيزات. عند إضافة كربونات الكالسيوم الخفيفة إلى المطاط، تُنتج قوة شد ومقاومة تآكل ومقاومة تمزّق أعلى من المطاط المُفلكن النقي. كما يُوفر تقويةً كبيرةً في كلٍ من المطاط الطبيعي والصناعي، ويُمكنه تعديل قوامه. وبالمقارنة مع الحشوات العادية، يُوفر كربونات الكالسيوم الإبرية الشكل تقويةً وخصائص صلابة أقوى. وبعد إضافته إلى المواد، يُحسّن خصائص مثل القوة والصلابة ومقاومة التآكل.
بلاستيك
يلعب كربونات الكالسيوم المترسبة دورًا أساسيًا في المنتجات البلاستيكية، إذ يُسهم بشكل كبير في ثبات أبعادها. فهو يُحسّن صلابة المنتج، ويُعزز لمعان ونعومة سطحه. كما أن إضافة كربونات الكالسيوم إلى المنتجات البلاستيكية العامة تُعزز مقاومتها للحرارة. وبفضل بياضها الذي يزيد عن 90%، يُمكن لكربونات الكالسيوم الخفيفة أيضًا أن تُحل محل الأصباغ البيضاء باهظة الثمن، مما يُضفي عليها تأثيرًا مُبيضًا.
طلاء
كربونات الكالسيوم مادة حشو مهمة في إنتاج الدهانات. وتحدد نعومتها وتوزيع جزيئاتها شفافية الدهان. يُستخدم كربونات الكالسيوم الخفيف على نطاق واسع في صناعة الدهانات، ويُعدّ مادة هيكلية أساسية. في الدهانات السميكة، يتجاوز استخدامه 30%، وفي الورنيشات الفينولية، يُستخدم بنسبة 4-7%، وفي الدهانات الفينولية ذات التجعدات الدقيقة، يُشكّل أكثر من 39%.
طلاء
بالمقارنة مع كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC)، يتم إنتاج كربونات الكالسيوم الخفيفة بشكل صناعي، مما يجعل شكلها البلوري وتكوينها أسهل للتحكم، مما يسمح بإضافة وظائف مختلفة.
مساحة سطحه النوعية العالية نسبيًا تجعله أكثر فعالية كعامل تقوية في الطلاءات مقارنةً بـ GCC. يُستخدم كربونات الكالسيوم الخفيفة الشائعة في طلاءات البناء، وطلاءات الورق، وطلاءات المساحيق، مع تطبيق رئيسي في الطلاءات المضادة للتآكل، بما في ذلك الطلاءات البحرية، وطلاءات الحاويات، والطبقات السفلية للمركبات، وحماية الجسور والهياكل الفولاذية من التآكل. بالإضافة إلى استخدامه كمادة مالئة، يتميز كربونات الكالسيوم الخفيفة فائقة الدقة بخصائص مقاومة للماء وتثبيط التآكل.
حبر
When Precipitated calcium carbonate is used in inks, it helps achieve a clear and long-lasting gloss on the paint film. It enhances the ink’s printing tone, making it elegant and uniform. Its excellent translucency, gloss, and fluidity also help reduce coating and ink costs. Spherical and cubic nano-calcium carbonate, with better dispersion, transparency, gloss, and opacity than other fillers, are widely used in high-quality inks for high-speed printing and laser typesetting.
الأدوية
يُستخدم كربونات الكالسيوم الخفيفة في المستحضرات الصيدلانية كعامل مُحايد، ومساعد ترشيح، ومحلول منظم، وعامل تذويب، وحشو، ومكمل غذائي للكالسيوم. يتميز كربونات الكالسيوم ذو البنية المجوفة بتوافق حيوي جيد، ويمكن استخدامه كنظام توصيل دوائي وعلامة تشخيصية.
طعام
يستخدم كربونات الكالسيوم المترسبة على نطاق واسع في صناعة مكملات الكالسيوم والأغذية المغذية الحديثة.
يُستخدم كمُقوٍّ غذائي عالي الجودة في منتجات الألبان، ومنتجات اللحوم، والمعكرونة، ومسحوق الحليب، وأقراص الحليب، وغيرها من الصناعات ذات الصلة. كمادة مضافة غذائية، يضمن كربونات الكالسيوم الخفيفة امتصاص الجسم للكالسيوم اللازم، ويُستخدم عادةً في منتجات مثل العلكة، والشوكولاتة، والزبادي، وأقراص الكالسيوم، والهلام، والمشروبات لتعزيز مستويات الكالسيوم. في تصنيع الأغذية، يُستخدم كعامل قلوي، ومكمل غذائي، ومُحسِّن للعجين، وعامل معالجة، ومُغذٍّ للخميرة، وعامل مضاد للتكتل، وعامل تخمير، وعامل مُساعد في صناعة حلوى العلكة، ومُعدِّل. يتميز كربونات الكالسيوم الغذائية بنقاء عالٍ، وشوائب منخفضة، وخاصةً بمستويات منخفضة من الرصاص، والزرنيخ، والزئبق، والحديد، وغيرها من المؤشرات.
يٌطعم
يُستخدم كربونات الكالسيوم الخفيفة كمُكمّل غذائي في تصنيع أعلاف الحيوانات. يجب أن تستوفي كربونات الكالسيوم الخفيفة المُخصّصة للأعلاف المعايير التالية:
- محتوى كربونات الكالسيوم (CaCO3) ≥ 98%
- محتوى الكالسيوم (Ca) ≥ 39.2%
- محتوى الرطوبة ≤ 1%
- محتوى حمض الهيدروكلوريك ≤ 0.2%
- المعادن الثقيلة (الرصاص) ≤ 0.003%
- الزرنيخ (As) ≤ 0.0002%
- أملاح الباريوم (Ba) ≤ 0.030%
معجون أسنان
Precipitated calcium carbonate can be used in daily chemical products such as tooth powder, toothpaste, and cosmetics. In toothpaste, light calcium carbonate acts as an abrasive, effectively removing dental plaque and food residues, polishing the teeth without damaging the enamel. It also enhances fragrance transmission and paste spreading. Additionally, with its mild alkalinity, it neutralizes acidic metabolic products, such as citric acid, from dental plaque bacteria, lowering the oral pH. This provides multiple benefits, including the removal of acidic plaque and neutralizing acidic metabolic products in the mouth.
مادة لاصقة مانعة للتسرب
يُستخدم كربونات الكالسيوم، كمادة مالئة شبه مقواة، في المواد اللاصقة لتحسين خصائص الطبقة اللاصقة، وخفض التكاليف، والحفاظ على خمولها عمومًا مع المادة الأساسية. إضافة كمية معينة من كربونات الكالسيوم إلى المواد اللاصقة يمكن أن تعزز قوة الالتصاق، والصلابة، ومقاومة الحرارة، وثبات الأبعاد، وتقلل من انكماش المعالجة ومعاملات التمدد الخطي. على سبيل المثال، في المواد اللاصقة الزجاجية الشائعة، بدون مواد مالئة مقواة، تكون قوة الالتصاق ضعيفة. إضافة كربونات الكالسيوم الصناعية تُحسّن قوة وصلابة الوصلة اللاصقة، وتزيد من صلابة السطح، واللزوجة، والتوصيل الحراري، وتعزز متانة الصدمات ومقاومة التآكل، وتُحسّن مقاومة المادة اللاصقة لمختلف الوسائط مع خفض التكاليف. يتميز كربونات الكالسيوم الخفيفة، وخاصةً النانوية منها، بثبات جيد في حجم الجسيمات وتشتت منتظم، مما يوفر مرونة ممتازة، وعزلًا للماء، وإحكامًا للهواء، وخصائص ريولوجية للمواد المانعة للتسرب، مما يجعلها مادة مثالية للعزل.
سيراميك
تطوير كربونات الكالسيوم المكعبة ذات توزيع الجسيمات الموحد، والتي يمكن استخدامها في سيراميك التكثيف المصنوع في درجة حرارة منخفضة تبلغ 600 درجة مئوية.
كابل
في منتجات الكابلات، يُعزز كربونات الكالسيوم الخفيفة خصائص العزل الكهربائي، ويحافظ على درجة حموضة مناسبة، ويتوافق جيدًا مع الراتنجات. كما يزيد من محتوى الحشو، ويُقلل التكاليف، وهو مناسب بشكل خاص للاستخدام في مواد أسلاك وكابلات PVC.
آخر
يُستخدم كربونات الكالسيوم الخفيفة على نطاق واسع في التركيب العضوي، وعلم المعادن، وإنتاج الزجاج، وتصنيع الأسبستوس. ويمكن استخدامه كعامل وسيط لمعالجة مياه الصرف الصناعي، وكمزيل لثاني أكسيد الكبريت في الغازات التي تحتوي عليه.
خاتمة
في الختام، يتميز كربونات الكالسيوم المترسبة (PCC) بمجموعة واسعة من الخصائص القيّمة، بما في ذلك نقاوتها العالية، وحجم جسيماتها الدقيقة، وقابليتها الممتازة للتشتت. هذه الخصائص تجعلها مادة متعددة الاستخدامات في مختلف الصناعات، مثل الورق والبلاستيك والطلاءات والأدوية والأغذية. وتضمن قدرتها على تحسين الأداء، وخفض التكاليف، وتحسين جودة المنتج، بقاء كربونات الكالسيوم المترسبة مكونًا أساسيًا في العديد من عمليات التصنيع. ومع استمرار الابتكار في الصناعات، ستتوسع تطبيقات كربونات الكالسيوم المترسبة بلا شك، مما يدفع عجلة تطوير المنتجات وكفاءتها.
مسحوق ملحمي
إيبك باودر، خبرة تزيد عن 20 عامًا في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!