O carbonato de cálcio é um composto inorgânico com a fórmula química CaCO₃ e é o principal componente do calcário, mármore, etc. O pó de cálcio geralmente se apresenta como cristais brancos, inodoros, essencialmente insolúveis em água e reage prontamente com ácidos, liberando dióxido de carbono. É uma das substâncias comuns encontradas na Terra em rochas como aragonita, calcita, giz, calcário, mármore, travertino, etc. Também é um componente importante dos ossos ou conchas de alguns animais. O carbonato de cálcio também é um importante material de construção com diversas aplicações industriais.
Propriedades Físicas do Carbonato de Cálcio
O carbonato de cálcio é um pó cristalino microfino branco, insípido e inodoro. Ele tem duas formas: amorfo e cristalino. O cristalino pode ser dividido em sistemas de cristal romboédrico e hexagonal (pó de cálcio anidro é cristais romboédricos incolores, pó de cálcio hexahidratado é cristais monoclínicos incolores), colunar ou rômbico, densidade 2,93g/cm3. ponto de fusão 1339 ℃ (825-896,6 ℃ foi decomposto), o ponto de fusão de 1289 ℃ abaixo de 10,7 MPa. Quase insolúvel em água, solúvel em água contendo sal de amônio ou trióxido de ferro e insolúvel em álcool.
Estrutura do Carbonato de Cálcio
A estrutura cristalina é um sistema cristalino ortorrômbico. Cada molécula GCC consiste em um átomo de carbono e três átomos de oxigênio, onde cada átomo de oxigênio está ligado a um íon de cálcio. O carbonato de cálcio consiste em íons de cálcio formando ligações iônicas com íons de carbonato, e o carbonato consiste internamente em ligações covalentes carbono-oxigênio. Entre eles, o carbonato pertence à hibridização sp2, o átomo de carbono central tem três orbitais e um orbital p, de acordo com o modelo VSEPR, pertence à molécula do tipo AY3, e seu modelo ideal VSEPR é um triângulo planar, e há 3 ligações CO na molécula na forma de triângulos planares; além disso, também tem uma ligação pp grande de 4 orbitais e 6 elétrons. Em cristais, as moléculas GCC são organizadas em camadas paralelas aos eixos a e c. Átomos de oxigênio coplanares interconectam essas camadas e formam uma malha tridimensional. Essa estrutura dá ao pó de cálcio alta estabilidade e dureza.
Propriedades químicas do carbonato de cálcio
- O pó de cálcio se decompõe em óxido de cálcio e dióxido de carbono a 825-896,6 °C. (Produção industrial de CO₂):
- O pó de cálcio irá e ácido diluído (como ácido acético, ácido clorídrico, ácido nítrico diluído, etc.) borbulhar fervendo e dissolver. A reação também libera dióxido de carbono em uma reação exotérmica. Por exemplo, e reação de ácido clorídrico diluído para produzir cloreto de cálcio, água e dióxido de carbono (produção laboratorial de CO₂):
- Água misturada com CaCO3 passa pelo excesso de dióxido de carbono para formar uma solução de bicarbonato de cálcio. O pó de cálcio reage com ácido carbônico (água da chuva) para produzir bicarbonato de cálcio. Passe CO2 para água de cal turva, e o resíduo desaparece. O princípio desses fenômenos é:
- O pó de cálcio anidro (substância pulverulenta branca, inodora e não tóxica, carbonato de cálcio leve) é transformado em calcita (sistema de cristal tripartido, carbonato de cálcio pesado) quando aquecido a 1000K
De acordo com os diferentes métodos de produção, o pó de cálcio pode ser dividido em carbonato de cálcio pesado, pó de cálcio leve, GCC coloidal e carbonato de cálcio cristalino. Quanto ao tamanho médio das partículas (d), o pó de carbonato de cálcio pode ser classificado em GCC particulado (d > 5 μm), pó de cálcio micronizado (1-5 μm), carbonato de cálcio microfino (0,1-1 μm), GCC ultrafino (0,02-0,1 μm) e pó de cálcio ultrafino (d ≤ 0,02 μm). Em relação à regularidade ou não da estrutura atômica que compõe o carbonato de cálcio, o pó pode ser dividido em pó de cálcio cristalino e pó de cálcio amorfo. Além disso, existem os nanopós de cálcio, entre outros.
Classificação de carbonato de cálcio
Carbonato de cálcio pesado
O carbonato de cálcio pesado (bicarbonato) é produzido pela trituração direta de calcita natural, calcário, giz, conchas, etc., usando métodos mecânicos (com moinhos Raymond ou outros moinhos de alta pressão).
Carbonato de Cálcio Leve
O carbonato de cálcio leve (comumente conhecido como cálcio leve), também chamado de carbonato de cálcio precipitado, é obtido pela calcinação de calcário e outras matérias-primas para gerar cal (o principal componente é o óxido de cálcio) e dióxido de carbono. Em seguida, a cal é digerida em água para gerar leite de cal (o principal componente é o hidróxido de cálcio). O leite de cal sofre carbonatação com dióxido de carbono para gerar a precipitação de carbonato de cálcio, que é finalmente obtida por desidratação, secagem e trituração. O carbonato de cálcio também pode ser obtido pela decomposição complexa de carbonato de sódio e cloreto de cálcio para gerar um sedimento em pó, que é então obtido por desidratação, secagem e trituração.
Carbonato de Cálcio Coloidal
Carbonato de cálcio coloidal, também conhecido como pó de cálcio ativado, carbonato de cálcio modificado, tratamento de superfície de pó de cálcio, carbonato de cálcio gelatinoso ou manhua branco, conhecido como cálcio vivo, é o uso de modificadores de superfície para pó de cálcio leve ou modificação de superfície de carbonato de cálcio pesado e produzido. Por causa do modificador de superfície, o pó de cálcio modificado geralmente tem um efeito de reforço, ou seja, o chamado "ativo", por isso é costume modificar o carbonato de cálcio, que é chamado de GCC ativo.
Propriedades: O carbonato de cálcio coloidal é um pó branco muito fino, inodoro, insípido, as partículas são semelhantes a esferas, com tamanho de partícula de 0,1um ou menos, por causa de uma camada de sabão gorduroso adsorvido na superfície das partículas, por isso tem um o desempenho de ativação coloidal é um excelente enchimento de reforço branco. Dissolvido em água, decomposto por ácido, queimado até ficar preto, libera dióxido de carbono e gera óxido de cálcio. Gravidade específica 1,99~2,01.
Carbonato de Cálcio Cristalino
Reação de hidróxido de cálcio e ácido clorídrico para gerar cloreto de cálcio, descoloração de carvão ativado e remoção de impurezas, de modo que o cloreto de cálcio na presença de amônia carbonatada com dióxido de carbono, que é pó de cálcio, e então após cristalização, separação, lavagem, desidratação, secagem, sistema de triagem.
Propriedades: pó cristalino hexagonal branco puro. Volume específico 1,2~1,4ml/g. Solúvel em ácido, quase insolúvel em água.
Usos: Usado em pasta de dente, remédios, etc. Também pode ser usado como isolamento térmico e outras matérias-primas químicas.
Carbonato de nanocálcio
Nano carbonato de cálcio (carbonato de cálcio ultrafino) tem um tamanho de partícula de 1-100 nm. É um novo material em pó desenvolvido na década de 1980. É um excelente enchimento inorgânico.
Pode melhorar ou alterar a rigidez, tenacidade e resistência à flexão de plásticos e resinas. Pode melhorar o fluxo do sistema de processamento de plástico. Reduz a temperatura de plastificação. Também aumenta a estabilidade do tamanho do produto, resistência ao calor e acabamento da superfície.
Em sistemas de borracha NR, BR e SBR, ele se mistura facilmente e se dispersa uniformemente. Ele pode amolecer a borracha e melhorar o desempenho e a fluidez da extrusão.
Produtos de borracha têm uma superfície lisa. Eles têm um alto alongamento, resistência à tração e resistência ao rasgo. Eles também têm uma pequena deformação permanente e boa resistência à flexão. O nanocarbonato de cálcio tem uma estrutura de cristal e superfície única. Ele difere do pó de cálcio comum. Ele tem grande tamanho quântico e efeitos de superfície na indústria química, catálise, óptica, magnetismo e eletricidade. Mas, as nanopartículas de carbonato de cálcio tendem a se aglomerar. Sua superfície é hidrofílica e oleofóbica. Isso limita seu uso em organismos.
Uso industrial de carbonato de cálcio
Carbonato de cálcio é o nome comercial do calcário, um recurso valioso e versátil. O calcário tem sido amplamente utilizado ao longo da história. É abundante e fácil de acessar. O calcário é um importante material de construção com uma longa história de mineração. Na indústria moderna, é a principal matéria-prima para fazer cimento, cal e carboneto de cálcio. Também é uma frita essencial na indústria metalúrgica. O calcário de alta qualidade, quando moído ultrafino, é amplamente utilizado na fabricação de produtos como papel, borracha, tinta, revestimentos, produtos farmacêuticos, cosméticos e ração. Também é usado em vedação, colagem e polimento. Estatísticas incompletas mostram uma proporção de 1:3 para uso de calcário em cimento, cal e GCC ultrafino. O calcário é um recurso não renovável. Com os avanços na ciência e na nanotecnologia, seus usos crescerão.
Para produção de plásticos
O carbonato de cálcio é amplamente utilizado no enchimento de cloreto de polivinila (PVC), polietileno (PE), polipropileno (PP), copolímero acrílico de butadieno-estireno (ABS) e outras resinas. A adição de carbonato de cálcio tem um papel na melhoria de certas propriedades de produtos plásticos para expandir suas aplicações. No processamento de plásticos, eles podem reduzir o encolhimento da resina, melhorar os padrões de fluxo e controlar a viscosidade. Também pode desempenhar as seguintes funções:
(1) Melhorar a estabilidade do tamanho dos produtos plásticos;
(2) Melhorar a dureza e rigidez dos produtos plásticos;
(3) Melhorar o desempenho do processamento de plástico;
(4) Melhorar a resistência ao calor dos produtos plásticos;
(5) Melhorar a difusão da luz do plástico;
(6) Pode fazer com que os produtos tenham algumas propriedades especiais;
(7) Reduzir o custo dos produtos plásticos.
Usado na indústria alimentícia
Pode ser utilizado como aditivo na indústria alimentícia. Por exemplo, pode ser usado em vários aditivos para rações, com um teor de cálcio superior a 55,6% e sem componentes prejudiciais. Pode ser usado como suplemento de cálcio, e a taxa de absorção pode chegar a 39%, perdendo apenas para o frutado de cálcio, solúvel em ácido gástrico, e se tornou a forma farmacêutica mais utilizada e o suplemento de cálcio mais utilizado.
Usado na indústria da construção
Pode ser utilizado como matéria-prima para fábricas de plásticos, fábricas de borracha, fábricas de tintas, fábricas de materiais impermeáveis e pinturas murais internas e externas. Possui características de alta pureza, alta brancura, não tóxico, inodoro, baixa qualidade de óleo fino e baixa dureza. O mármore também é um importante material de construção para a construção de casas.
Usado na fabricação de produtos químicos
350 malhas para 400 malha pode fabricar fixadores, tubos de queda e indústrias químicas. A brancura está acima de 93 graus. 400 mesh a 600 mesh podem ser usados para pasta de dente e sabão. A brancura está acima de 94 graus. 800 mesh pode ser usado para borracha, cabo e PVC; a brancura está acima de 94 graus.
Também pode fabricar matérias-primas para vidro óptico de neodímio, etc.
Para materiais cerâmicos finos
O pó de cálcio prepara materiais cerâmicos estáveis em alta temperatura, dielétricos, de baixa condutividade térmica, microporosos e altamente puros. Exemplos incluem condutores brancos, amplamente usados na preparação de velas de ignição, e materiais cerâmicos finos importantes, como semicondutores, alumina e pigmentos de esmalte.
Usa cargas minerais e abrasivos
O pó de cálcio para uso industrial também é utilizado como carga mineral e abrasivo. Na produção de materiais químicos e de construção, o carbonato de cálcio pode substituir alguns materiais caros, como minério de chumbo branco, talco e talco em pó. Em abrasivos, a superfície das partículas de carbonato de cálcio interage com a matriz abrasiva, aumentando a resistência à abrasão e a eficiência de moagem, melhorando assim a eficiência e a durabilidade do abrasivo.
Para suplementos nutricionais
O ingrediente principal na maioria dos comprimidos de cálcio no mercado é o GCC. O pó de cálcio precisa ser tomado com as refeições. Devido ao seu conteúdo de ácido carbônico, o pó de cálcio tende a produzir dióxido de carbono em um ambiente ácido. Não é adequado para pessoas com secreção de ácido gástrico pobre ou aquelas que usam inibidores de ácido gástrico.
Equipamento de produção de carbonato de cálcio pesado
Linha de produção de moagem e classificação de bolas de carbonato de cálcio
A linha de produção de moagem e classificação de bolas de carbonato de cálcio produz pó de GCC. Ele usa processos de moagem de esferas e classificação de ar. Esta configuração é amplamente usada em indústrias que precisam de pó fino de cálcio. Isso inclui plásticos, tintas, borracha, alimentos e produtos farmacêuticos.
Os moinhos de bolas geralmente combinam com classificadores para formar uma linha de produção. Produz principalmente D97, 5 a 45μm, pós finos e ultrafinos de carbonato de cálcio moído. Diferentes modelos de host de moinho de bolas, sua produção também é diferente. Em geral, a produção anual do moinho de bolas é entre 10.000 toneladas e 200.000 toneladas.
Sua tecnologia avançada e produtos de qualidade conquistaram clientes de médio e alto padrão.
Linha de produção de moinho de rolos de carbonato de cálcio
Uma linha de produção de moinho de rolos para carbonato de cálcio é um sistema projetado para a moagem e o processamento de pó de cálcio, um mineral industrial amplamente utilizado. Esta linha de produção possui componentes e processos essenciais que garantem uma produção eficiente e de alta qualidade.
Como o nome sugere, o moinho de rolos de micro pó tritura o material rolando e moendo com seus rolos de anel multicamadas. Ele é usado principalmente para produzir pó ultrafino de 8-45μm.
Nossos modelos comuns de moinhos de rolos de micropó têm 21 rolos, 28 rolos e 34 rolos. Quanto maior o número de rolos de moagem, maior sua produção.