Neergeslagen calciumcarbonaat (PCC), ook wel licht genoemd calciumcarbonaat, Calciumcarbonaat wordt gemaakt door kalksteen en andere grondstoffen te calcineren. Kalksteen wordt eerst gecalcineerd om kalk (voornamelijk calciumoxide) en koolstofdioxide te produceren. Aan de kalk wordt water toegevoegd om een kalksuspensie (voornamelijk calciumhydroxide) te vormen. Vervolgens wordt koolstofdioxide door de kalksuspensie geleid om calciumcarbonaat te laten neerslaan. Het calciumcarbonaat wordt vervolgens ontwaterd, gedroogd en tot poeder vermalen. Als alternatief kunnen natriumcarbonaat en calciumchloride reageren tot calciumcarbonaat, dat vervolgens op een vergelijkbare manier wordt verwerkt.
Bereidingsmethode van neergeslagen calciumcarbonaat
- Carbonatatiemethode: Kalksteen en andere grondstoffen worden gecalcineerd om kalk (voornamelijk calciumoxide) en koolstofdioxide te produceren. Water wordt aan de kalk toegevoegd om een kalkslurry (voornamelijk calciumhydroxide) te vormen. Vervolgens wordt koolstofdioxide aan de kalkslurry toegevoegd om calciumcarbonaat te laten neerslaan. Ten slotte wordt het calciumcarbonaatneerslag ontwaterd, gedroogd en gemalen om licht calciumcarbonaat te produceren.
- Methode met natriumcarbonaat (Na2CO3) en calciumchloride: Voeg calciumchloride toe aan de waterige soda-oplossing om een neerslag van calciumcarbonaat te genereren.
- Methode met natronloog: Tijdens de productie van natronloog (NaOH) kan licht calciumcarbonaat als bijproduct ontstaan. Wanneer kalkslurry wordt toegevoegd aan een natriumcarbonaatoplossing, slaat calciumcarbonaat neer. Tegelijkertijd ontstaat er een natronloogoplossing. Het calciumcarbonaatneerslag wordt vervolgens ontwaterd, gedroogd en gemalen tot licht calciumcarbonaat.
- Calciumchloridemethode: Kalkslurry wordt behandeld met zoutzuur om een calciumchloride-oplossing te produceren. De calciumchloride-oplossing absorbeert ammoniakgas en wordt vervolgens gecarboniseerd met koolstofdioxide, wat resulteert in calciumcarbonaatneerslag.
- Solvay-methode: Tijdens de productie van natriumcarbonaat kan licht calciumcarbonaat als bijproduct ontstaan. Verzadigd zout water absorbeert ammoniakgas en wordt vervolgens gecarboniseerd met koolstofdioxide, wat resulteert in de neerslag van natriumbicarbonaat en ammoniumchloride-oplossing. Kalkslurry wordt toegevoegd aan de ammoniumchloride-oplossing, wat resulteert in een calciumchloride-ammoniakoplossing. Deze oplossing wordt vervolgens gecarboniseerd met koolstofdioxide om calciumcarbonaat te laten neerslaan.
Licht Calciumcarbonaatpoeder Kenmerken
De vorm van neergeslagen calciumcarbonaat Calciumcarbonaat kan worden ingedeeld in spoelvormige, kubische, naaldvormige, kettingvormige, bolvormige, plaatvormige en tetragonale prismavormen op basis van de kristalmorfologie. Deze verschillende kristalvormen van calciumcarbonaat kunnen worden verkregen door de reactieomstandigheden te beheersen. Licht calciumcarbonaat wordt op basis van de oorspronkelijke gemiddelde deeltjesgrootte (d) onderverdeeld in de volgende categorieën:
- Microdeeltjes calciumcarbonaat (5 μm)
- Microfijn calciumcarbonaat (1-5μm)
- Ultrafijn calciumcarbonaat (0,1-1 μm)
- Superfijn calciumcarbonaat (0,02-0,1 μm)
- Nanometer calciumcarbonaat (0,02 μm)
De deeltjes hebben een regelmatige vorm en het kan worden beschouwd als een monodispers poeder met een smalle deeltjesgrootteverdeling.
Basistoepassingen van neergeslagen calciumcarbonaat
Papiermaken
De papierindustrie is een van de grootste afzetmarkten voor calciumcarbonaat. Gemalen calciumcarbonaat (GCC) als vulstof wordt voornamelijk gebruikt in drukwerk, reclamepapier, kantoorpapier en schrijfpapier, met uitzondering van sigarettenpapier, filterpapier en speciaal papier met een laag gramgewicht. Geprecipiteerd calciumcarbonaat heeft, vergeleken met GCC, een superieure kwaliteit, met een fijnere deeltjesgrootte, een hogere witheid, lagere kosten, een lage schuimvorming en een betere bedrukbaarheid. Het is zeer geschikt als papiervulstof en voldoet aan de eisen van papier op het gebied van drukwerk en optische prestaties.
Studies tonen aan dat spindelvormig ultrafijn calciumcarbonaat, zonder modificatie, de kwaliteit en slijtvastheid van hoogwaardig papier kan verbeteren. Wanneer spindelvormig calciumcarbonaat aan de pulp wordt toegevoegd, kan het fijne vezels nabootsen en talloze kleine luchtbelletjes creëren. Dit resulteert in een uitstekende gladheid en bedrukbaarheid van het papier.
Rubber
Neergeslagen calciumcarbonaat wordt veel gebruikt in rubberproducten, zoals banden, transportbanden, slangen, rubberplaten en medische rubberproducten. Het kan de hoeveelheid rubber verminderen, de kosten verlagen en tevens versterking en semi-versterking bieden. Wanneer licht calciumcarbonaat aan rubber wordt toegevoegd, resulteert dit in een hogere treksterkte, slijtvastheid en scheursterkte dan bij zuivere rubbervulkanisaten. Het zorgt ook voor aanzienlijke versterking in zowel natuurlijk als synthetisch rubber en kan de consistentie aanpassen. Vergeleken met reguliere vulstoffen biedt naaldvormig calciumcarbonaat sterkere versterkings- en taaiheidseigenschappen. Na toevoeging aan materialen verbetert het eigenschappen zoals sterkte, hardheid en slijtvastheid.
Plastic
Neergeslagen calciumcarbonaat speelt een essentiële rol in kunststofproducten en draagt aanzienlijk bij aan de maatvastheid. Het kan de hardheid van het product verbeteren, evenals de glans en gladheid van het oppervlak. Toevoeging van calciumcarbonaat aan algemene kunststofproducten verhoogt de hittebestendigheid. Dankzij de witheid van meer dan 90% kan licht calciumcarbonaat ook dure witte pigmenten vervangen en een witmakend effect creëren.
Verf
Calciumcarbonaat is een belangrijke vulstof in de verfproductie. De fijnheid en deeltjesverdeling van calciumcarbonaat bepalen de transparantie van de verf. Licht calciumcarbonaat wordt veel gebruikt in de verfindustrie en dient als onmisbaar skeletmateriaal. In dikke verven bedraagt het gebruik meer dan 30%, in fenolvernissen is het 4-7% en in fenolische fijnkorrelige rimpelverven is het meer dan 39%.
Coating
Vergeleken met gemalen calciumcarbonaat (GCC) wordt licht calciumcarbonaat synthetisch geproduceerd, waardoor de kristalvorm en samenstelling beter te controleren zijn en er verschillende functies aan kunnen worden toegevoegd.
Door het relatief hoge specifieke oppervlak is het effectiever als versterkend middel in coatings dan GCC. Veelgebruikt licht calciumcarbonaat wordt gebruikt in bouwcoatings, papiercoatings en poedercoatings, met een primaire toepassing in anticorrosiecoatings, waaronder maritieme coatings, containercoatings, voertuigonderlagen en corrosiebescherming voor bruggen en staalconstructies. Ultrafijn licht calciumcarbonaat biedt naast gebruik als vulstof ook waterafstotende en corrosiewerende eigenschappen.
Inkt
Wanneer geprecipiteerd calciumcarbonaat in inkten wordt gebruikt, draagt het bij aan een heldere en langdurige glans van de verffilm. Het verbetert de afdrukkwaliteit van de inkt, waardoor deze elegant en uniform wordt. De uitstekende doorschijnendheid, glans en vloeibaarheid helpen bovendien de kosten voor coating en inkt te verlagen. Bolvormig en kubisch nanocalciumcarbonaat, met een betere dispersie, transparantie, glans en dekkracht dan andere vulstoffen, wordt veelvuldig gebruikt in hoogwaardige inkten voor hogesnelheidsdrukwerk en laserzetwerk.
Farmaceutisch
Licht calciumcarbonaat wordt in farmaceutische formuleringen gebruikt als neutraliserend middel, filterhulpmiddel, buffer, oplosmiddel, vulmiddel en calciumsupplement. Calciumcarbonaat met een holle structuur presteert goed op het gebied van biocompatibiliteit en kan worden gebruikt als farmaceutisch afgiftesysteem en diagnostische marker.
Voedsel
Neergeslagen calciumcarbonaat wordt veel gebruikt in de moderne calciumsupplementen- en voedingsvoedingsmiddelenindustrie.
Het dient als een hoogwaardige voedingsversterker in zuivelproducten, vleesproducten, pasta, melkpoeder, melktabletten en andere aanverwante industrieën. Als voedingsadditief zorgt licht calciumcarbonaat voor de benodigde calciuminname voor het menselijk lichaam en wordt het vaak gebruikt in producten zoals kauwgom, chocolade, yoghurt, calciumtabletten, gelei en dranken om het calciumgehalte te verhogen. In de voedselverwerking fungeert het als een alkalisch middel, voedingssupplement, deegconditioner, uithardingsmiddel, gistvoedingsstof, antiklontermiddel, rijsmiddel, snoepgoedhulpmiddel en modificator. Calciumcarbonaat van voedingskwaliteit heeft een hoge zuiverheid, weinig onzuiverheden en bijzonder lage gehaltes aan Pb, As, Hg, Fe en andere indicatoren.
Voer
Licht calciumcarbonaat wordt gebruikt als calciumsupplement in de verwerking van diervoeder. Licht calciumcarbonaat van diervoederkwaliteit moet voldoen aan de volgende normen:
- Calciumcarbonaat (CaCO3) gehalte ≥ 98%
- Calcium (Ca) gehalte ≥ 39,2%
- Vochtgehalte ≤ 1%
- Zoutzuurgehalte ≤ 0,2%
- Zware metalen (Pb) ≤ 0,003%
- Arseen (As) ≤ 0,0002%
- Bariumzouten (Ba) ≤ 0,030%
Tandpasta
Geprecipiteerd calciumcarbonaat kan worden gebruikt in alledaagse chemische producten zoals tandpoeder, tandpasta en cosmetica. In tandpasta werkt licht calciumcarbonaat als schuurmiddel, waardoor tandplak en voedselresten effectief worden verwijderd en de tanden worden gepolijst zonder het glazuur te beschadigen. Het verbetert ook de geuroverdracht en de smeerbaarheid van de pasta. Bovendien neutraliseert het, dankzij de milde alkaliteit, zure metabolieten, zoals citroenzuur, van bacteriën in tandplak, waardoor de pH-waarde in de mond daalt. Dit biedt meerdere voordelen, waaronder het verwijderen van zure tandplak en het neutraliseren van zure metabolieten in de mond.
Kitlijm
Calciumcarbonaat wordt als semi-versterkte vulstof in lijmen gebruikt om de eigenschappen van de lijmlaag te verbeteren, kosten te verlagen en over het algemeen inert te blijven ten opzichte van het basismateriaal. Het toevoegen van een bepaalde hoeveelheid calciumcarbonaat aan lijmen kan de hechtsterkte, hardheid, hittebestendigheid en maatvastheid verbeteren en de krimp tijdens het uitharden en de lineaire uitzettingscoëfficiënten verminderen. In gangbare glaslijmen, zonder versterkende vulstoffen, is de hechtsterkte bijvoorbeeld slecht. Toevoeging van industrieel calciumcarbonaat verbetert de sterkte van de lijmverbinding, verhoogt de oppervlaktehardheid, viscositeit en thermische geleidbaarheid, verbetert de slagvastheid en slijtvastheid en verbetert de bestendigheid van de lijm tegen verschillende media, terwijl de kosten worden verlaagd. Licht calciumcarbonaat, met name nanokwaliteit, heeft een goede deeltjesgroottestabiliteit en een uniforme dispersie, wat zorgt voor uitstekende elasticiteit, waterdichtheid, luchtdichtheid en reologische eigenschappen voor kitten, waardoor het een ideaal afdichtingsmateriaal is.
Keramiek
Ontwikkel kubisch calciumcarbonaat met een gelijkmatige deeltjesverdeling, dat gebruikt kan worden voor verdichtingskeramiek dat geproduceerd wordt bij de lage temperatuur van 600℃.
Kabel
In kabelproducten verbetert licht calciumcarbonaat de elektrische isolatie-eigenschappen, handhaaft het een geschikte pH-waarde en is het goed verenigbaar met harsen. Het verhoogt het vulstofgehalte, verlaagt de kosten en is met name geschikt voor gebruik in PVC-draad en -kabelmaterialen.
Ander
Licht calciumcarbonaat wordt ook veel gebruikt in de organische synthese, metallurgie, glasproductie en asbestverwerking. Het kan worden gebruikt als medium voor de behandeling van industrieel afvalwater en als SO2-eliminator in gassen die SO2 bevatten.
Conclusie
Concluderend biedt geprecipiteerd calciumcarbonaat (PCC) een breed scala aan waardevolle eigenschappen, waaronder een hoge zuiverheid, een fijne deeltjesgrootte en een uitstekende dispergeerbaarheid. Deze eigenschappen maken het een veelzijdig materiaal in diverse industrieën, zoals de papier-, kunststof-, coating-, farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie. Het vermogen om prestaties te verbeteren, kosten te verlagen en de productkwaliteit te verbeteren, zorgt ervoor dat PCC een essentieel onderdeel blijft in veel productieprocessen. Naarmate industrieën blijven innoveren, zullen de toepassingen van PCC ongetwijfeld toenemen, wat leidt tot verdere vooruitgang in productontwikkeling en efficiëntie.
Episch poeder
Epic Powder, meer dan 20 jaar werkervaring in de ultrafijne poederindustrie. We promoten actief de toekomstige ontwikkeling van ultrafijn poeder, met een focus op het breken, malen, classificeren en modificeren van ultrafijn poeder. Neem contact met ons op voor een gratis consult en oplossingen op maat! Ons deskundige team streeft ernaar hoogwaardige producten en diensten te leveren om de waarde van uw poederverwerking te maximaliseren. Epic Powder - uw vertrouwde expert in poederverwerking!