Carbonate de calcium précipité (PCC), également connu sous le nom de lumière carbonate de calcium, est fabriqué à partir de la calcination du calcaire et d'autres matières premières. Le calcaire est d'abord calciné pour produire de la chaux (principalement de l'oxyde de calcium) et du dioxyde de carbone. De l'eau est ajoutée à la chaux pour former un lait de chaux (principalement de l'hydroxyde de calcium). Le dioxyde de carbone est ensuite introduit dans le lait de chaux pour précipiter. carbonate de calciumLe carbonate de calcium est ensuite déshydraté, séché et réduit en poudre. Alternativement, carbonate de sodium et le chlorure de calcium réagissent pour former du carbonate de calcium, qui est ensuite traité de la même manière.
Méthode de préparation du carbonate de calcium précipité
- Méthode de carbonatation : Calcaire La chaux et d'autres matières premières sont calcinées pour produire de la chaux (principalement de l'oxyde de calcium) et du dioxyde de carbone. De l'eau est ajoutée à la chaux pour former un lait de chaux (principalement de l'hydroxyde de calcium). Le dioxyde de carbone est ensuite introduit dans le lait de chaux pour précipiter le carbonate de calcium. Enfin, le précipité de carbonate de calcium est déshydraté, séché et broyé pour produire du carbonate de calcium léger.
- Méthode au carbonate de sodium (Na2CO3) et au chlorure de calcium : Ajoutez du chlorure de calcium à la solution aqueuse de carbonate de sodium pour générer un précipité de carbonate de calcium.
- Méthode à la soude caustique : Lors de la production de soude caustique (NaOH), du carbonate de calcium léger peut être obtenu comme sous-produit. L'ajout de lait de chaux à une solution de carbonate de sodium provoque la précipitation du carbonate de calcium. Une solution de soude caustique est alors produite. Le précipité de carbonate de calcium est ensuite déshydraté, séché et broyé pour produire du carbonate de calcium léger.
- Méthode au chlorure de calcium : Le lait de chaux est traité à l'acide chlorhydrique pour produire une solution de chlorure de calcium. Cette solution absorbe l'ammoniac gazeux, puis est carbonatée au dioxyde de carbone, ce qui entraîne la précipitation du carbonate de calcium.
- Méthode Solvay : Lors de la production de carbonate de sodium, du carbonate de calcium léger peut être obtenu comme sous-produit. L'eau salée saturée absorbe l'ammoniac gazeux et est ensuite gazéifiée au dioxyde de carbone, ce qui entraîne la précipitation de bicarbonate de sodium et d'une solution de chlorure d'ammonium. Du lait de chaux est ajouté à la solution de chlorure d'ammonium, produisant une solution de chlorure de calcium-ammoniac. Cette solution est ensuite gazéifiée au dioxyde de carbone pour précipiter le carbonate de calcium.
Lumière Poudre de carbonate de calcium Caractéristiques
La forme de carbonate de calcium précipité Selon la morphologie cristalline du carbonate de calcium, on peut classer le carbonate de calcium en deux formes : fusiforme, cubique, en aiguille, en chaîne, sphérique, en plaque et en prisme tétragonal. Ces différentes formes cristallines peuvent être obtenues en contrôlant les conditions de réaction. Le carbonate de calcium léger est classé selon sa moyenne initiale. la taille des particules (d):
- Microparticules de carbonate de calcium (5 μm)
- Carbonate de calcium microfin (1-5 μm)
- Carbonate de calcium ultrafin (0,1-1 μm)
- Carbonate de calcium superfin (0,02-0,1 μm)
- Carbonate de calcium nanométrique (0,02 μm)
Les formes des particules sont régulières et peuvent être considérées comme une poudre monodispersée avec une distribution granulométrique étroite.
Utilisations de base du carbonate de calcium précipité
Fabrication du papier
L'industrie papetière est l'un des plus grands marchés pour le carbonate de calcium. Les charges à base de carbonate de calcium broyé (GCC) sont principalement utilisées dans les papiers imprimés, les papiers publicitaires, les papiers de bureau et les papiers d'écriture, à l'exception du papier à cigarettes, du papier filtre et des papiers spéciaux à faible grammage. Comparé au GCC, le carbonate de calcium précipité présente une qualité supérieure, une granulométrie plus fine, une blancheur plus élevée, un coût inférieur, un faible pouvoir moussant et une meilleure imprimabilité. Il est particulièrement adapté comme charge pour papier et peut répondre aux exigences d'impression et de performances optiques du papier.
Des études montrent que le carbonate de calcium ultrafin fusiforme, sans modification, peut améliorer la qualité et la résistance à l'abrasion du papier haut de gamme. L'ajout de carbonate de calcium fusiforme à la pâte permet d'imiter les fibres fines et de créer de nombreuses petites poches d'air. Il en résulte un excellent lissé et une excellente imprimabilité du papier.
Caoutchouc
Le carbonate de calcium précipité est largement utilisé dans les produits en caoutchouc, tels que les pneus, les bandes transporteuses, les tuyaux, les feuilles de caoutchouc et les produits médicaux en caoutchouc. Il permet de réduire la quantité de caoutchouc utilisée, de diminuer les coûts et d'assurer un renforcement et un semi-renforcement. L'ajout de carbonate de calcium léger au caoutchouc lui confère une résistance à la traction, à l'usure et à la déchirure supérieures à celles des vulcanisats de caoutchouc pur. Il renforce également significativement les caoutchoucs naturels et synthétiques et permet d'en ajuster la consistance. Comparé aux charges classiques, le carbonate de calcium en forme d'aiguilles offre des propriétés de renforcement et de ténacité supérieures. Une fois ajouté aux matériaux, il améliore leurs propriétés telles que la résistance, la dureté et la résistance à l'usure.
Plastique
Le carbonate de calcium précipité joue un rôle essentiel dans la structure des produits plastiques et contribue significativement à leur stabilité dimensionnelle. Il peut améliorer la dureté du produit, ainsi que la brillance et le lissé de sa surface. L'ajout de carbonate de calcium aux produits plastiques courants augmente la résistance à la chaleur. Grâce à sa blancheur supérieure à 90%, le carbonate de calcium léger peut également remplacer les pigments blancs coûteux, offrant ainsi un effet blanchissant.
Peinture
Le carbonate de calcium est une charge importante dans la production de peinture. Sa finesse et sa distribution granulométrique déterminent la transparence de la peinture. Le carbonate de calcium léger est largement utilisé dans l'industrie de la peinture et constitue un matériau de base indispensable. Dans les peintures épaisses, sa concentration dépasse 30%, dans les vernis phénoliques, elle est de 4 à 7%, et dans les peintures phénoliques à texture fine et ridée, elle dépasse 39%.
Revêtement
Comparé au carbonate de calcium moulu (GCC), le carbonate de calcium léger est produit synthétiquement, ce qui rend sa forme cristalline et sa composition plus faciles à contrôler, permettant l'ajout de diverses fonctions.
Sa surface spécifique relativement élevée le rend plus efficace que le GCC comme agent de renforcement dans les revêtements. Le carbonate de calcium léger est couramment utilisé dans les revêtements de construction, les revêtements pour papier et les revêtements en poudre, principalement dans les revêtements anticorrosion, notamment pour les revêtements marins, les revêtements pour conteneurs, les sous-couches pour véhicules et la protection contre la corrosion des ponts et des structures en acier. Outre son utilisation comme charge, le carbonate de calcium léger ultrafin offre également des propriétés de résistance à l'eau et d'inhibition de la corrosion.
Encre
L'utilisation de carbonate de calcium précipité dans les encres permet d'obtenir un brillant clair et durable sur le film de peinture. Il rehausse le ton d'impression de l'encre, la rendant élégante et uniforme. Son excellente translucidité, sa brillance et sa fluidité contribuent également à réduire le risque de décoloration. revêtement et les coûts de l'encre. Le carbonate de calcium nanométrique sphérique et cubique, avec une meilleure dispersion, transparence, brillance et opacité que les autres charges, est largement utilisé dans les encres de haute qualité pour l'impression à grande vitesse et la composition laser.
Pharmaceutique
Le carbonate de calcium léger est utilisé dans les formulations pharmaceutiques comme agent neutralisant, adjuvant de filtration, tampon, agent dissolvant, agent de remplissage et complément calcique. Le carbonate de calcium, doté d'une structure creuse, présente une excellente biocompatibilité et peut être utilisé comme système d'administration pharmaceutique et marqueur diagnostique.
Nourriture
Le carbonate de calcium précipité est largement utilisé dans l’industrie moderne de la supplémentation en calcium et de la nutrition alimentaire.
Il est utilisé comme fortifiant nutritionnel de haute qualité dans les produits laitiers, les produits carnés, les pâtes, le lait en poudre, les comprimés de lait et autres industries connexes. En tant qu'additif alimentaire, le carbonate de calcium léger assure l'apport en calcium nécessaire à l'organisme. Il est couramment utilisé dans des produits comme les chewing-gums, le chocolat, les yaourts, les comprimés de calcium, les gelées et les boissons pour renforcer les niveaux de calcium. Dans la transformation des aliments, il agit comme agent alcalin, complément nutritionnel, conditionneur de pâte, agent de saumurage, nutriment pour levure, antiagglomérant, agent levant, adjuvant pour bonbons gélifiés et modificateur. Le carbonate de calcium de qualité alimentaire présente une grande pureté, une faible teneur en impuretés et des teneurs particulièrement faibles en plomb, arsenic, mercure, fer et autres indicateurs.
Alimentation
Le carbonate de calcium léger est utilisé comme complément calcique dans la transformation des aliments pour animaux. Il doit répondre aux normes suivantes :
- Teneur en carbonate de calcium (CaCO3) ≥ 98%
- Teneur en calcium (Ca) ≥ 39,2%
- Teneur en humidité ≤ 1%
- Teneur en acide chlorhydrique ≤ 0,2%
- Métaux lourds (Pb) ≤ 0,003%
- Arsenic (As) ≤ 0,0002%
- Sels de baryum (Ba) ≤ 0,030%
Dentifrice
Le carbonate de calcium précipité peut être utilisé quotidiennement chimique Des produits tels que les poudres dentifrices, les dentifrices et les cosmétiques. Dans les dentifrices, le carbonate de calcium léger agit comme un abrasif, éliminant efficacement la plaque dentaire et les résidus alimentaires, polissant les dents sans endommager l'émail. Il favorise également la diffusion du parfum et l'étalement de la pâte. De plus, grâce à sa légère alcalinité, il neutralise les produits métaboliques acides, comme l'acide citrique, des bactéries responsables de la plaque dentaire, abaissant ainsi le pH buccal. Cela offre de nombreux avantages, notamment l'élimination de la plaque dentaire et la neutralisation des produits métaboliques acides dans la bouche.
Adhésif d'étanchéité
Le carbonate de calcium, en tant que charge semi-renforcée, est utilisé dans les adhésifs pour améliorer les propriétés de la couche adhésive, réduire les coûts et, de manière générale, rester inerte avec le matériau de base. L'ajout d'une certaine quantité de carbonate de calcium aux adhésifs peut améliorer la force d'adhérence, la dureté, la résistance à la chaleur, la stabilité dimensionnelle et réduire le retrait de durcissement et les coefficients de dilatation linéaire. Par exemple, les adhésifs pour verre courants, sans charges de renforcement, ont une faible force d'adhérence. L'ajout de carbonate de calcium industriel améliore la résistance du joint adhésif, augmente la dureté de surface, la viscosité et la conductivité thermique, améliore la résistance aux chocs et à l'usure, et améliore la résistance de l'adhésif à divers milieux, tout en réduisant les coûts. Le carbonate de calcium léger, en particulier de qualité nanométrique, présente une bonne stabilité granulométrique et une dispersion uniforme, ce qui lui confère d'excellentes propriétés d'élasticité, d'imperméabilité, d'étanchéité à l'air et de rhéologie pour les mastics, ce qui en fait un matériau d'étanchéité idéal.
Céramique
Développer du carbonate de calcium cubique avec une distribution uniforme des particules, qui peut être utilisé pour la densification des céramiques fabriquées à basse température de 600℃.
Câble
Dans les câbles, le carbonate de calcium léger améliore les propriétés d'isolation électrique, maintient un pH adéquat et offre une bonne compatibilité avec les résines. Il augmente la teneur en charge, réduit les coûts et est particulièrement adapté aux fils et câbles en PVC.
Autre
Le carbonate de calcium léger est également largement utilisé en synthèse organique, en métallurgie, dans la production de verre et dans la fabrication d'amiante. Il peut être utilisé comme agent de traitement des eaux usées industrielles et comme éliminateur de SO₂ dans les gaz contenant du SO₂.
Conclusion
En conclusion, le carbonate de calcium précipité (PCC) offre un large éventail de propriétés intéressantes, notamment une grande pureté, une granulométrie fine et une excellente dispersibilité. Ces caractéristiques en font un matériau polyvalent pour diverses industries telles que le papier, les plastiques, les revêtements, les produits pharmaceutiques et l'agroalimentaire. Sa capacité à améliorer les performances, à réduire les coûts et à optimiser la qualité des produits fait du PCC un composant essentiel de nombreux procédés de fabrication. Grâce à l'innovation continue des industries, les applications du PCC vont sans aucun doute se développer, favorisant ainsi de nouvelles avancées en matière de développement et d'efficacité des produits.
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