Kalsiyum karbonat inorganik bir bileşiktir kimyasal formülü CaCO₃'dir ve kireç taşı, mermer vb.'nin ana bileşenidir. Kalsiyum tozu genellikle beyaz kristallerdir, kokusuzdur, suda esasen çözünmez ve asitlerle kolayca reaksiyona girerek karbondioksit açığa çıkarır. Aragonit, kalsit, tebeşir, kireç taşı, mermer, traverten vb. gibi kayaçların içinde dünyada bulunan yaygın maddelerden biridir. Ayrıca bazı hayvanların kemiklerinin veya kabuklarının ana bileşenidir. CCC ayrıca çeşitli endüstriyel kullanımlara sahip önemli bir yapı malzemesidir.
Kalsiyum Karbonatın Fiziksel Özellikleri
Kalsiyum karbonat, tatsız ve kokusuz, beyaz, mikro-ince kristal tozdur. İki formu vardır: amorf ve kristal. Kristalin, rombohedral ve hekzagonal kristal sistemlerine ayrılabilir (susuz Kalsiyum tozu renksiz rombohedral kristallerdir, hekzahidrat kalsiyum tozu renksiz monoklinik kristallerdir), sütunlu veya rombik, yoğunluk 2,93 g/cm3. erime noktası 1339 ℃ (825-896,6 ℃ ayrışmıştır), erime noktası 10,7 MPa altında 1289 ℃'dir. Suda neredeyse çözünmez, amonyum tuzu veya demir trioksit içeren suda çözünür ve alkolde çözünmez.
Kalsiyum Karbonat Yapısı
Kristal yapı ortorombik bir kristal sistemidir. Her GCC molekülü bir karbon atomu ve üç oksijen atomundan oluşur, burada her oksijen atomu bir kalsiyum iyonuna bağlıdır. Kalsiyum karbonat, karbonat iyonlarıyla iyonik bağlar oluşturan kalsiyum iyonlarından oluşur ve karbonat dahili olarak karbon-oksijen kovalent bağlarından oluşur. Bunlar arasında karbonat sp2 hibridizasyonuna aittir, merkezi karbon atomunun üç orbitali ve bir p-orbitali vardır, VSEPR modeline göre AY3 tipi moleküle aittir ve VSEPR ideal modeli düzlemsel bir üçgendir ve molekülde düzlemsel üçgenler şeklinde 3 CO bağı vardır; ayrıca 4-orbital, 6-elektron pp büyük bağı da vardır. Kristallerde, GCC molekülleri a ve c eksenlerine paralel katmanlar halinde düzenlenmiştir. Koplanar oksijen atomları bu katmanları birbirine bağlar ve üç boyutlu bir ağ oluşturur. Bu yapı kalsiyum tozuna yüksek stabilite ve sertlik kazandırır.
Kalsiyum karbonatın kimyasal özellikleri
- Kalsiyum tozu 825-896.6 °C'de kalsiyum oksit ve karbondioksite ayrışır. (CO₂'nin endüstriyel üretimi):
- Kalsiyum tozu ve seyreltik asit (asetik asit, hidroklorik asit, seyreltik nitrik asit vb.) kabarcık kaynatıp çözer. Tepkime ayrıca ekzotermik bir tepkimede karbondioksit açığa çıkarır. Örneğin, seyreltik hidroklorik asit tepkimesi kalsiyum klorür, su ve karbondioksit üretir (CO₂'nin laboratuvar üretimi):
- CaCO3 ile karıştırılmış su, kalsiyum bikarbonat çözeltisi oluşturmak için fazla karbondioksitten geçer. Kalsiyum tozu, kalsiyum bikarbonat üretmek için karbonik asitle (yağmur suyu) reaksiyona girer. CO2'yi bulanık kireç suyuna geçirin ve kalıntı kaybolur. Bu olayların prensibi şudur:
- Susuz kalsiyum tozu (beyaz, kokusuz, toksik olmayan toz halindeki madde, hafif kalsiyum karbonat) 1000K'ye ısıtıldığında kalsite (üçlü kristal sistemi, ağır kalsiyum karbonat) dönüşür.
Kalsiyum tozunun farklı üretim yöntemlerine göre, kalsiyum tozu ağır kalsiyum karbonat, hafif kalsiyum tozu, kolloidal GCC ve kristal kalsiyum karbonat olarak ayrılabilir. Ortalamanın boyutuna göre parçacık boyutu (d) Kalsiyum karbonat tozunun, kalsiyum karbonatı parçacık GCC (d>5μm), mikronize kalsiyum tozu (1-5μm), mikro ince kalsiyum karbonat (0,1-1μm), ultra ince GCC (0,02-0,1μm) ve ultra ince kalsiyum tozu (d ≤ 0,02μm) olarak ayrılabilir. Kalsiyum karbonatı oluşturan atom ve iyonların dizilişinin düzenli olup olmamasına göre, kalsiyum tozu kristal kalsiyum tozu ve amorf kalsiyum tozu olarak ayrılabilir. Ayrıca nano kalsiyum tozu vb. de vardır.
Kalsiyum karbonat sınıflandırması
Ağır Kalsiyum Karbonat
Ağır kalsiyum karbonat (bikarbonat), doğal kalsit, kireçtaşı, tebeşir, kabuk vb.'nin mekanik yöntemler (Raymond değirmenleri veya diğer yüksek basınçlı değirmenlerle) kullanılarak doğrudan ezilmesiyle üretilir.
Hafif Kalsiyum Karbonat
Hafif kalsiyum karbonat (genellikle hafif kalsiyum olarak bilinir), çökelmiş kalsiyum karbonat olarak da bilinir, kireç (kalsiyum oksidin ana bileşeni) ve karbondioksit üretmek için kalsine edilmiş kireç taşı ve diğer hammaddelerdir ve daha sonra kireci sindirmek için su ile kireç sütü (kalsiyum hidroksitin ana bileşeni) üretir ve daha sonra kireç sütünün karbondioksit ile karbonatlaştırılması ile kalsiyum karbonat çökelmesi ve son olarak dehidratasyon, kurutma ve kırma ile üretilir. İlk sodyum karbonat ve kalsiyum klorür kompleks ayrışma reaksiyonu ile kalsiyum tozu tortusu elde edilir ve daha sonra dehidratasyon, kurutma ve kırma yoluyla üretilir.
Kolloidal Kalsiyum Karbonat
Kolloidal kalsiyum karbonat, aktifleştirilmiş kalsiyum tozu, modifiye kalsiyum karbonat, kalsiyum tozunun yüzey işlemi, jelatinimsi kalsiyum karbonat veya canlı kalsiyum olarak adlandırılan beyaz manhua olarak da bilinir, kalsiyum tozunu hafifletmek veya ağır kalsiyum karbonat yüzey modifikasyonu yapmak ve üretmek için yüzey değiştiricilerin kullanılmasıdır. Yüzey değiştirici nedeniyle, modifiye kalsiyum tozu genellikle güçlendirici bir etkiye, yani sözde "aktif" bir etkiye sahiptir, bu nedenle aktif GCC olarak adlandırılan kalsiyum karbonatı modifiye etmek gelenekseldir.
Özellikler: Kolloidal kalsiyum karbonat çok ince beyaz bir tozdur, kokusuz, tatsız, parçacıklar kürelere benzer, parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilen bir yağ sabunu tabakası nedeniyle parçacık boyutu 0.1um veya daha azdır, bu nedenle kolloidal aktivasyon performansı mükemmel bir beyaz takviye dolgusudur. Suda çözülür, asitle ayrıştırılır, yanarak siyaha dönüşür, karbondioksit açığa çıkarır ve kalsiyum oksit üretir. Özgül ağırlık 1,99~2,01.
Kristal Kalsiyum Karbonat
Kalsiyum hidroksit ve hidroklorik asit reaksiyonu ile kalsiyum klorür elde edilir, aktif karbon renk giderimi ve safsızlıkların uzaklaştırılması, böylece kalsiyum klorürün amonyak varlığında karbondioksit ile karbonatlaştırılması yani kalsiyum tozu elde edilir ve daha sonra kristalizasyon, ayırma, yıkama, dehidrasyon, kurutma, eleme sistemine tabi tutulur.
Özellikler: saf beyaz, altıgen kristal toz. Spesifik hacim 1.2~1.4ml/g. Asitte çözünür, suda hemen hemen çözünmez.
Kullanım Alanları: Diş macunu, ilaç vb. alanlarda kullanılır. Isı yalıtımı ve diğer kimyasal hammadde olarak da kullanılabilir.
Nano kalsiyum karbonat
Nano kalsiyum karbonat (ultra ince kalsiyum karbonat) 1-100nm parçacık boyutuna sahiptir. 1980'lerde geliştirilen yeni bir toz malzemedir. Mükemmel bir inorganik dolgu maddesidir.
Plastiklerin ve reçinelerin sertliğini, tokluğunu ve eğilme mukavemetini iyileştirebilir veya değiştirebilir. Plastik işleme sisteminin akışını iyileştirebilir. Plastikleştirme sıcaklığını düşürür. Ayrıca ürünün boyut kararlılığını, ısı direncini ve yüzey kalitesini artırır.
NR, BR ve SBR kauçuk sistemlerinde kolayca karışır ve eşit şekilde dağılır. Kauçuğu yumuşatabilir ve ekstrüzyon performansını ve akışkanlığını iyileştirebilir.
Kauçuk ürünleri pürüzsüz bir yüzeye sahiptir. Yüksek uzama, çekme mukavemeti ve yırtılma mukavemetine sahiptirler. Ayrıca küçük bir kalıcı deformasyona ve iyi bir bükülme direncine sahiptirler. Nano-kalsiyum karbonat benzersiz bir kristal ve yüzey yapısına sahiptir. Sıradan kalsiyum tozundan farklıdır. Kimya endüstrisinde, katalizde, optikte, manyetizma ve elektrikte büyük kuantum boyutu ve yüzey etkilerine sahiptir. Ancak, kalsiyum karbonat nanopartikülleri bir araya toplanma eğilimindedir. Yüzeyleri hidrofilik ve oleofobiktir. Bu, organizmalarda kullanımını sınırlar.
Kalsiyum karbonatın endüstriyel kullanımı
Kalsiyum karbonat, değerli ve çok yönlü bir kaynak olan kireç taşının ticari adıdır. Kireç taşı tarih boyunca yaygın olarak kullanılmıştır. Bol miktarda bulunur ve erişimi kolaydır. Kireç taşı, uzun bir madencilik geçmişine sahip önemli bir yapı malzemesidir. Modern endüstride, çimento, kireç ve kalsiyum karbür yapmak için ana hammaddedir. Ayrıca metalurji endüstrisinde önemli bir frittir. Ultra ince öğütüldüğünde yüksek kaliteli kireç taşı, kağıt, kauçuk, boya, kaplamalar, ilaçlar, kozmetikler ve yem gibi ürünlerin yapımında yaygın olarak kullanılır. Ayrıca sızdırmazlık, bağlama ve cilalamada da kullanılır. Eksik istatistikler, çimento, kireç ve ultra ince GCC'de kireç taşı kullanımı için 1:3 oranını göstermektedir. Kireç taşı yenilenemeyen bir kaynaktır. Bilim ve nanoteknolojideki gelişmelerle birlikte kullanımları artacaktır.
Plastik üretimi için
Kalsiyum karbonat, polivinil klorür (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP), akrilik bütadien-stiren kopolimer (ABS) ve diğer reçinelerin doldurulmasında yaygın olarak kullanılır. Kalsiyum karbonatın eklenmesi, uygulamalarını genişletmek için belirli plastik ürün özelliklerinin iyileştirilmesinde rol oynar. Plastik işlemede reçine büzülmesini azaltabilir, akış düzenini iyileştirebilir ve viskoziteyi kontrol edebilirler. Ayrıca aşağıdaki rolleri de oynayabilir:
(1) Plastik ürünlerin boyutunun stabilitesini arttırın;
(2) Plastik ürünlerin sertliğini ve sertliğini arttırın;
(3) Plastik işleme performansını artırın;
(4) Plastik ürünlerin ısı direncini arttırın;
(5) Plastiğin ışık yayılımını iyileştirin;
(6) Ürünlerin bazı özel özelliklere sahip olmasını sağlayabilir;
(7) Plastik ürünlerin maliyetini azaltın.
Gıda endüstrisinde kullanılır
Gıda sektöründe katkı maddesi olarak kullanılabilir. Örneğin kalsiyum içeriği yüzde 55,6'nın üzerinde olan ve hiçbir zararlı bileşen içermeyen çeşitli yem katkı maddelerinde kullanılabilir. Kalsiyum takviyesi olarak kullanılabilir ve emilim oranı, mide asidinde çözünen kalsiyum fruktattan sonra ikinci olan 39%'ye ulaşabilir ve en dozaj formu ve en çok kullanılan kalsiyum takviyesi haline gelmiştir.
İnşaat sektöründe kullanılır
Plastik fabrikalarında, kauçuk fabrikalarında, boya fabrikalarında, su geçirmez malzeme fabrikalarında, iç ve dış duvar boyalarında hammadde olarak kullanılabilir. Yüksek saflık, yüksek beyazlık, toksik olmayan, kokusuz, düşük ince yağ kalitesi ve düşük sertlik özelliklerine sahiptir. Mermer aynı zamanda ev yapımında da önemli bir yapı malzemesidir.
Kimyasal üretiminde kullanılır
350 mesh ila 400 ağ Bağlantı elemanları, iniş boruları ve kimya endüstrileri üretebilir. Beyazlık 93 derecenin üzerindedir. 400 mesh ila 600 mesh diş macunu ve sabun için kullanılabilir. Beyazlık 94 derecenin üzerindedir. 800 mesh kauçuk, kablo ve PVC için kullanılabilir; beyazlık 94 derecenin üzerindedir.
Ayrıca optik neodimyum cam vb. için hammadde de üretebilir.
İnce seramik malzemeler için
Kalsiyum tozu yüksek sıcaklıkta kararlı, dielektrik, düşük termal iletkenlik, mikro gözenekli ve oldukça saf seramik malzemeler hazırlar. Örnekler arasında buji hazırlamada yaygın olarak kullanılan beyaz iletkenler ve yarı iletkenler, alümina ve emaye pigmentleri gibi önemli ince seramik malzemeler bulunur.
Mineral dolgu maddeleri ve aşındırıcılar kullanır
Endüstriyel kullanım için kalsiyum tozu aynı zamanda bir mineral dolgu ve aşındırıcı. Kimyasal ve yapı malzemeleri üretiminde kalsiyum karbonat, beyaz kurşun cevheri, talk ve talk pudrası gibi bazı pahalı malzemelerin yerini alabilir. Aşındırıcılarda, kalsiyum karbonatın parçacık yüzeyi aşındırıcı matrisle etkileşime girerek aşındırıcının aşınma direncini ve öğütme verimliliğini artırabilir ve aşındırıcının verimliliğini ve dayanıklılığını artırabilir.
Besin takviyeleri için
Piyasadaki kalsiyum tabletlerinin çoğunun ana maddesi GCC'dir. Kalsiyum tozunun yemeklerle birlikte alınması gerekir. Karbonik asit içeriği nedeniyle kalsiyum tozu asidik bir ortamda karbondioksit üretme eğilimindedir. Gastrik asit salgısı zayıf olan veya gastrik asit inhibitörleri kullanan kişiler için uygun değildir.
Ağır Kalsiyum Karbonat Üretim Ekipmanları
Kalsiyum karbonat bilyalı öğütme ve sınıflandırma üretim hattı
A kalsiyum karbonat bilyalı öğütme ve sınıflandırma üretim hattı GCC tozu üretir. Hem bilyalı öğütme hem de hava sınıflandırma işlemlerini kullanır. Bu kurulum, ince Kalsiyum tozuna ihtiyaç duyan endüstrilerde yaygın olarak kullanılır. Bunlara plastikler, boyalar, kauçuk, gıda ve ilaçlar dahildir.
Bilyalı değirmenler genellikle sınıflandırıcılarla birleşerek bir üretim hattı oluşturur. Esas olarak D97, 5 ila 45μm, öğütülmüş kalsiyum karbonat ince ve ultra ince tozlar üretir. Bilyalı değirmenin farklı modelleri, çıktıları da farklıdır. Genel olarak, bilyalı değirmenin yıllık çıktısı 10.000 ton ile 200.000 ton arasındadır.
İleri teknolojisi ve kaliteli ürünleriyle orta ve üst segment müşterilerinin beğenisini kazanmıştır.
Kalsiyum karbonat silindir değirmeni üretim hattı
Bir kalsiyum karbonat valsli değirmen üretim hattı, yaygın olarak kullanılan bir endüstriyel mineral olan Kalsiyum tozunun öğütülmesi ve işlenmesi için tasarlanmış bir sistemdir. Bu üretim hattının temel bileşenleri ve süreçleri vardır. Verimli, yüksek kaliteli üretim sağlarlar.
Adından da anlaşılacağı gibi, mikro toz silindir değirmeni, çok katmanlı halka silindirleriyle malzemeyi yuvarlayarak ve öğüterek ezer. Esas olarak 8-45μm'lik ultra ince toz üretmek için kullanılır.
Yaygın mikro toz silindir değirmeni modellerimiz 21 silindir, 28 silindir ve 34 silindire sahiptir. Öğütme silindirlerinin sayısı ne kadar fazlaysa, çıktısı da o kadar fazla olur.