الكالسيت هو مادة طبيعية كربونات الكالسيوم المعدنية والمادة الخام الأساسية لكربونات الكالسيوم المطحونة (GCC). تؤثر درجة ومحتوى الشوائب في خام الكالسيت بشكل مباشر على جودة المنتج النهائي. كربونات الكالسيوم من الكالسيت يتطلب خامًا عالي النقاء بمستويات منخفضة من المعادن الثقيلة والشوائب الأخرى. تُحدد هذه العوامل إمكانية استخدام المنتج في الصناعات الغذائية والدوائية وغيرها من التطبيقات عالية الجودة، أو استخدامه فقط ككربونات كالسيوم حشو عام.
لتقييم جودة خام الكالسيت بشكل كامل، تُختبر العناصر التالية: أكسيد الكالسيوم (CaO)، البياض، المواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك (HCl)، أكسيد المغنيسيوم (MgO)، أكسيد السيليكون (SiO₂)، أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃)، أكسيد الحديد (Fe₂O₃) (TiO₂)، أكسيد المنغنيز (MnO)، المعادن الثقيلة (الرصاص، الزئبق، الكروم⁶⁺، الكادميوم)، الباريوم (Ba)، الفلور (F)، الزرنيخ (As)، المعادن القلوية، الكبريت المختزل. كما يُمكن اختبار الشوائب الداكنة، والاصفرار، والشفافية عند الحاجة. يضمن هذا فهمًا شاملًا لجودة الخام وإمكانات تطبيقه. كما يُوفر مرجعًا للمستخدمين ذوي احتياجات الاستخدام المختلفة.
تتطلب الاستخدامات الصناعية المختلفة معايير جودة مختلفة للكالسيت. تشمل المؤشرات الشائعة محتوى كربونات الكالسيوم، وبياضه، والمواد غير القابلة للذوبان في الأحماض. بالنسبة للمنتجات اليومية (المضافات الغذائية، والأعلاف، والأدوية، ومعجون الأسنان، والألعاب، إلخ)، كربونات الكالسيوم يجب أن تكون جودة الكالسيت أعلى، خاصةً للمعادن الثقيلة السامة. تُطبق حدود صارمة على الرصاص، والكروم، والزرنيخ، والزئبق، والكادميوم، والباريوم، وغيرها. في الصناعات الدوائية، والأغذية، ومعجون الأسنان، يجب أن تستوفي S، وSO₄²⁻، وCl⁻، وF⁻، والمعادن القلوية، والقلويات الحرة، والمغنيسيوم متطلبات محددة.
محتوى CaO
CaO هو المكوّن الوحيد المفيد الذي يُشير إلى جودة الخام. في صناعات الورق والطلاء والبلاستيك والمطاط والأغذية، كربونات الكالسيوم يتم استخدام المحتوى (القابل للتحويل من CaO) كمعيار.
بياض
يشير اللون الأبيض إلى الجودة المادية للخام، مما يؤثر على لون المنتج وسطوعه.
تتطلب منتجات كربونات الكالسيوم بياضًا عاليًا، عادةً ≥90، ≥91، ≥92، ≥93، أو ≥94. ومع ذلك، فإن معظم الخامات المستخرجة من المناجم تتراوح درجة بياضها بين 85 و90، وقليل منها يتجاوز 90 في المتوسط.
العناصر الرئيسية المؤثرة على البياض هي Fe وMn. يمكن تحسين البياض بتقليل Fe³⁺ إلى Fe²⁺ قابل للذوبان لإزالته، وإخفاء Mn والعناصر الأخرى المسببة للون، مما يرفع البياض بأكثر من خمس نقاط.
المواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك
تشتمل المواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك (AIR) بشكل أساسي على ثاني أكسيد السيليكون الحر (fSiO₂)، والألومينوسيليكات، وأكاسيد الحديد والمنجنيز.
هذه هي مؤشرات متعددة المعادن. يؤثر fSiO₂ والسيليكات الصلبة مثل التريموليت والأكتينوليت والديوبسيد والفلسبار والغارنيت على جودة كربونات الكالسيوم ومعدات المعالجة.
ومع ذلك، فإن مثل هذه السليكات نادرة في معظم الخامات.
السيليكات اللينة، مثل السريسيت والمسكوفيت والتالك والكاولينيت، لها تأثير ضئيل. لذا، يُعدّ ثاني أكسيد السيليكون الفائق (fSiO₂) مصدر قلق رئيسي في المواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك. يجب تقييم محتواه بشكل منفصل عند الحاجة، وعادةً ما يكون ≤0.5%.
محتوى المغنيسيوم والمعادن القلوية
يشير أكسيد المغنيسيوم (MgO) إلى محتوى الدولوميت في الخام. في صناعة الورق والبلاستيك، يُعدّ محتوى الدولوميت <3% (MgO ≤0.65%) مقبولاً. أما في صناعة الطلاء والمطاط، فيُعتبر محتوى الدولوميت الذي يصل إلى 6% (MgO ≤1.3%) مقبولاً. ولا يُعتبر أكسيد المغنيسيوم (MgO) الناتج عن التلك أو السربنتين مشكلةً بشكل عام. أما بالنسبة لكربونات الكالسيوم المستخدمة في الصناعات الدوائية والغذائية، فيجب أن تكون نسبة المغنيسيوم والمعادن القلوية ≤1%.
محتوى SiO₂
يأتي ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) بشكل رئيسي من ثاني أكسيد السيليكون الحر، والألومينوسيليكات، ومعادن السيليكات. معدن السيليكات الرئيسي هو الولاستونيت، الذي يختلف في صلابته عن الكالسيت. يؤثر هذا على تجانس المنتج. حجم الجسيماتيمكن أن يؤدي الغسيل إلى إزالة بعض السيليكون والألمنيوم والحديد من الكالسيت، وتحسين بياض الخام.
محتوى Al₂O₃
يُشتقّ أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) بشكل رئيسي من معادن سيليكات الألومنيوم، وهو مُكوّن رئيسي للمواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك. يجب ألا يتجاوز الحد المسموح به لثاني أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) الحد المسموح به للمواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك. تُساعد معرفة محتوى أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) في تحليل التركيب المعدني للمواد غير القابلة للذوبان في حمض الهيدروكلوريك.
محتوى Fe₂O₃
Fe₂O₃ مُلوِّن، ومحتواه يؤثر على لون المنتج. تُظهر تجربة الصناعة أن Fe₂O₃ ≤ 0.3% له تأثير ضئيل.
وFe₂O₃ ≤ 0.1% ليس له تأثير يُذكر. يوجد Fe²⁺ في معادن مختلفة، وفي حال تعرضه للأكسدة والاختزال أثناء المعالجة، يجب مراقبة تأثيره.
بالنسبة لكربونات الكالسيوم المستخدمة في المستحضرات الصيدلانية ومعجون الأسنان، تُعدّ مستويات Fe³⁺ بالغة الأهمية. ولأن أيونات Fe قابلة للتغيير في تكافؤها، يُمكن تحسينها في عمليات التبييض. لذلك، يُستخدم محتوى Fe كمؤشر جودة موحد، وتستند متطلبات جودة المنتج مباشرةً إلى بيانات Fe.
محتوى MnO
يُشتق أكسيد المنجنيز (MnO) في خام الكالسيت بشكل رئيسي من أكاسيد المنغنيز والكربونات والسيليكات. يؤثر أكسيد المنجنيز على بياض الخام. عمومًا، إذا استوفى الخام متطلبات البياض، فلا يؤثر أكسيد المنجنيز. مع ذلك، يُعد المنغنيز عنصرًا متغير التكافؤ، وقد يُسبب تغيرات في اللون أثناء المعالجة بسبب تفاعلات الأكسدة والاختزال.
المحتوى الضار
المعادن الثقيلة، والباريوم، والفلور، والزرنيخ، والقلويات الحرة (المعادن القلوية + المغنيسيوم)، والكبريت، وغيرها من المؤشرات. يجب تقييم هذه المؤشرات للمنتجات المستخدمة كمضافات غذائية، ومعجون الأسنان، وورق تغليف الأغذية، أو لمنتجات المطاط والبلاستيك. طلاء الحشوات التي لها تأثير على الصحة.
بعبارة أخرى، إذا كان محتوى المعادن الثقيلة والمواد الضارة الأخرى في خام الكالسيت يتجاوز المعيار، فلا ينبغي أن تفكر في إنتاج كربونات الكالسيوم الصالحة للاستخدام في الأغذية أو الأدوية أو الأعلاف أو معجون الأسنان.
محتوى الشوائب الداكنة
يؤثر محتوى الشوائب الداكنة وحجم الجسيمات على بياض كربونات الكالسيوم من الكالسيت. يُنصح بتقييم هذه الشوائب نوعيًا لتحديد مدى ملاءمتها للمعالجة فائقة الدقة. بالنسبة لكربونات الكالسيوم المستخدمة في صناعة الورق، تُعدّ الشوائب الداكنة عامل تقييم حاسم. عادةً، لا يُقبل أكثر من 5 جزيئات داكنة لكل غرام من العينة.
الاصفرار والشفافية
البياض المُختبر حاليًا، والمعروف أيضًا باسم بياض الضوء الأزرق، هو في الواقع سطوع المادة، ولا يعكس اختلاف لونها جيدًا. لذلك، يجب تقييم كربونات الكالسيوم الثقيلة المستخدمة في صناعة الورق من حيث اصفرارها وشفافيتها. تأمل صناعة الورق في الحصول على اصفرار وشفافية منخفضين وتغطية جيدة. غالبًا ما يتميز الكالسيت ذو البياض العالي بشفافية جيدة.
مسحوق ملحمي
إيبك باودر، خبرة تزيد عن 20 عامًا في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط التطوير المستقبلي للمساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. لدينا العديد من مشاريع كربونات الكالسيوم حول العالم. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مخصصة! فريقنا من الخبراء ملتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!