Canxi cacbonat là một hợp chất vô cơ với hóa chất công thức CaCO₃ và là thành phần chính của đá vôi, đá cẩm thạch, v.v. Bột canxi thường là tinh thể màu trắng, không mùi, về cơ bản không tan trong nước và phản ứng dễ dàng với axit để giải phóng carbon dioxide. Đây là một trong những chất phổ biến được tìm thấy trên trái đất trong các loại đá như aragonit, canxit, phấn, đá vôi, đá cẩm thạch, travertine, v.v. Nó cũng là thành phần chính của xương hoặc vỏ của một số loài động vật. CCC cũng là một vật liệu xây dựng quan trọng với nhiều công dụng công nghiệp khác nhau.
Tính chất vật lý của canxi cacbonat
Canxi cacbonat là bột tinh thể màu trắng siêu mịn, không vị, không mùi. Có hai dạng: vô định hình và tinh thể. Tinh thể có thể chia thành hệ tinh thể hình thoi và lục giác (bột canxi khan là tinh thể hình thoi không màu, bột canxi hexahydrat là tinh thể đơn nghiêng không màu), dạng cột hoặc hình thoi, mật độ 2,93g/cm3. điểm nóng chảy 1339 ℃ (825-896,6 ℃ đã bị phân hủy), điểm nóng chảy 1289 ℃ dưới 10,7MPa. Hầu như không tan trong nước, tan trong nước có chứa muối amoni hoặc sắt trioxide, không tan trong rượu.
Cấu trúc canxi cacbonat
Cấu trúc tinh thể là hệ tinh thể trực thoi. Mỗi phân tử GCC bao gồm một nguyên tử cacbon và ba nguyên tử oxy, trong đó mỗi nguyên tử oxy gắn với một ion canxi. Canxi cacbonat bao gồm các ion canxi tạo thành liên kết ion với các ion cacbonat, và cacbonat bên trong bao gồm các liên kết cộng hóa trị cacbon-oxy. Trong số đó, cacbonat thuộc về lai hóa sp2, nguyên tử cacbon trung tâm có ba orbital và một orbital p, theo mô hình VSEPR, thuộc về phân tử loại AY3 và mô hình lý tưởng VSEPR của nó là một tam giác phẳng, và có 3 liên kết CO trong phân tử dưới dạng tam giác phẳng; ngoài ra, nó còn có một liên kết lớn pp 4 orbital, 6 electron. Trong tinh thể, các phân tử GCC được sắp xếp thành các lớp song song với trục a và c. Các nguyên tử oxy đồng phẳng kết nối các lớp này và tạo thành một lưới ba chiều. Cấu trúc này mang lại cho bột canxi độ ổn định và độ cứng cao.
Tính chất hóa học của canxi cacbonat
- Bột canxi phân hủy thành canxi oxit và cacbon dioxit ở nhiệt độ 825-896,6 °C. (Sản xuất công nghiệp CO₂):
- Bột canxi sẽ và axit loãng (như axit axetic, axit clohydric, axit nitric loãng, v.v.) sôi và hòa tan. Phản ứng này cũng giải phóng carbon dioxide trong phản ứng tỏa nhiệt. Ví dụ, và phản ứng axit clohydric loãng để tạo ra canxi clorua, nước và carbon dioxide (sản xuất CO₂ trong phòng thí nghiệm):
- Nước trộn với CaCO3 đi qua khí cacbonic dư tạo thành dung dịch canxi bicarbonate. Bột canxi phản ứng với axit cacbonic (nước mưa) tạo thành canxi bicarbonate. Cho CO2 vào nước vôi đục, cặn biến mất. Nguyên lý của hiện tượng này là:
- Bột canxi khan (chất bột màu trắng, không mùi, không độc, canxi cacbonat nhẹ) chuyển thành canxit (hệ tinh thể ba thành phần, canxi cacbonat nặng) khi đun nóng đến 1000K
Theo các phương pháp sản xuất bột canxi khác nhau, bột canxi có thể được chia thành canxi cacbonat nặng, bột canxi nhẹ, GCC dạng keo và canxi cacbonat tinh thể. Theo kích thước trung bình kích thước hạt (d) của bột canxi cacbonat, canxi cacbonat có thể được chia thành GCC dạng hạt (d> 5μm), bột canxi micron hóa (1-5μm), canxi cacbonat siêu mịn (0,1-1μm), GCC siêu mịn (0,02-0,1μm) bột canxi siêu mịn (d ≤ 0,02μm). Theo sự sắp xếp của các nguyên tử và ion cấu thành canxi cacbonat có đều đặn hay không, bột canxi có thể được chia thành bột canxi tinh thể và bột canxi vô định hình. Ngoài ra, còn có bột canxi nano, v.v.
Phân loại canxi cacbonat
Canxi cacbonat nặng
Canxi cacbonat nặng (bicarbonate) được sản xuất bằng cách nghiền trực tiếp canxit, đá vôi, phấn, vỏ sò... tự nhiên bằng phương pháp cơ học (với máy nghiền Raymond hoặc máy nghiền áp suất cao khác).
Canxi cacbonat nhẹ
Canxi cacbonat nhẹ (thường gọi là canxi nhẹ), còn gọi là canxi cacbonat kết tủa, là đá vôi nung và các nguyên liệu thô khác để tạo ra vôi (thành phần chính của canxi oxit) và cacbon dioxit, sau đó dùng nước để tiêu hóa vôi tạo ra sữa vôi (thành phần chính của canxi hydroxit), sau đó cacbonat hóa sữa vôi tạo ra kết tủa canxi cacbonat, và cuối cùng bằng cách khử nước, sấy khô và nghiền nát và sản xuất. Đầu tiên natri cacbonat và phản ứng phân hủy phức hợp canxi clorua tạo ra cặn bột canxi, sau đó được tách nước, sấy khô, nghiền và sản xuất.
Keo canxi cacbonat
Canxi cacbonat dạng keo, còn được gọi là bột canxi hoạt tính, canxi cacbonat biến tính, xử lý bề mặt bột canxi, canxi cacbonat dạng keo, hoặc manhua trắng, được gọi là canxi sống, là việc sử dụng chất biến tính bề mặt để biến tính bề mặt bột canxi nhẹ hoặc canxi cacbonat nặng và sản xuất. Do chất biến tính bề mặt, bột canxi biến tính thường có tác dụng gia cường, tức là cái gọi là "hoạt tính", vì vậy, thông thường để biến tính canxi cacbonat, được gọi là GCC hoạt tính.
Của cải: Canxi cacbonat keo là chất bột màu trắng rất mịn, không mùi, không vị, hạt có dạng hình cầu, kích thước hạt từ 0,1um trở xuống, do trên bề mặt hạt có một lớp xà phòng béo hấp phụ nên có tính chất hiệu suất kích hoạt keo là một chất độn gia cố màu trắng tuyệt vời. Hòa tan trong nước, bị phân hủy bởi axit, cháy thành màu đen, giải phóng carbon dioxide và tạo ra canxi oxit. Trọng lượng riêng 1,99 ～ 2,01.
Canxi cacbonat tinh thể
Canxi hiđroxit và axit clohydric phản ứng tạo ra canxi clorua, than hoạt tính khử màu, loại bỏ tạp chất, để canxi clorua khi có mặt amoniac cacbonat hóa với cacbon dioxit tạo thành bột canxi, sau đó qua quá trình kết tinh, tách, rửa, tách nước, sấy khô, hệ thống sàng lọc.
Của cải: Bột tinh thể hình lục giác, màu trắng tinh khiết. Thể tích riêng 1,2 ~ 1,4ml/g. Hòa tan trong axit, hầu như không hòa tan trong nước.
Công dụng: Được sử dụng trong kem đánh răng, thuốc, v.v. Nó cũng có thể được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt và các nguyên liệu hóa học khác.
Nano canxi cacbonat
Nano canxi cacbonat (canxi cacbonat siêu mịn) có kích thước hạt 1-100nm. Đây là vật liệu bột mới được phát triển vào những năm 1980. Đây là chất độn vô cơ tuyệt vời.
Nó có thể cải thiện hoặc thay đổi độ cứng, độ dẻo dai và độ bền uốn của nhựa và nhựa. Nó có thể cải thiện dòng chảy của hệ thống xử lý nhựa. Nó làm giảm nhiệt độ hóa dẻo. Nó cũng tăng cường độ ổn định kích thước, khả năng chịu nhiệt và độ hoàn thiện bề mặt của sản phẩm.
Trong hệ thống cao su NR, BR và SBR, nó dễ trộn và phân tán đồng đều. Nó có thể làm mềm cao su và cải thiện hiệu suất đùn và tính lưu động.
Các sản phẩm cao su có bề mặt nhẵn. Chúng có độ giãn dài, độ bền kéo và độ bền xé cao. Chúng cũng có biến dạng vĩnh viễn nhỏ và khả năng chống uốn tốt. Nano-canxi cacbonat có cấu trúc tinh thể và bề mặt độc đáo. Nó khác với bột canxi thông thường. Nó có kích thước lượng tử và hiệu ứng bề mặt lớn trong ngành công nghiệp hóa chất, xúc tác, quang học, từ tính và điện. Nhưng, các hạt nano canxi cacbonat có xu hướng vón cục lại với nhau. Bề mặt của chúng ưa nước và kỵ dầu. Điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các sinh vật.
Sử dụng công nghiệp canxi cacbonat
Canxi cacbonat là tên thương mại của đá vôi, một nguồn tài nguyên có giá trị và đa năng. Đá vôi đã được sử dụng rộng rãi trong suốt chiều dài lịch sử. Nó dồi dào và dễ tiếp cận. Đá vôi là một vật liệu xây dựng quan trọng với lịch sử khai thác lâu đời. Trong ngành công nghiệp hiện đại, nó là nguyên liệu thô chính để sản xuất xi măng, vôi và canxi cacbua. Nó cũng là một loại frit quan trọng trong ngành luyện kim. Đá vôi chất lượng cao, khi được nghiền siêu mịn, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm như giấy, cao su, sơn, lớp phủ, dược phẩm, mỹ phẩm và thức ăn chăn nuôi. Nó cũng được sử dụng để bịt kín, liên kết và đánh bóng. Các số liệu thống kê chưa đầy đủ cho thấy tỷ lệ sử dụng đá vôi là 1:3 trong xi măng, vôi và GCC siêu mịn. Đá vôi là một nguồn tài nguyên không tái tạo. Với những tiến bộ trong khoa học và công nghệ nano, việc sử dụng nó sẽ ngày càng tăng.
Đối với sản xuất nhựa
Canxi cacbonat được sử dụng rộng rãi để làm đầy polyvinyl clorua (PVC), polyetylen (PE), polypropylen (PP), chất đồng trùng hợp acrylic butadiene-styren (ABS) và các loại nhựa khác. Việc bổ sung canxi cacbonat có vai trò cải thiện một số đặc tính của sản phẩm nhựa để mở rộng ứng dụng của chúng. Trong chế biến nhựa, chúng có thể làm giảm độ co ngót của nhựa, cải thiện mô hình dòng chảy và kiểm soát độ nhớt. Nó cũng có thể đóng các vai trò sau:
(1) Cải thiện sự ổn định về kích thước của sản phẩm nhựa;
(2) Cải thiện độ cứng và độ cứng của sản phẩm nhựa;
(3) Cải thiện hiệu suất xử lý nhựa;
(4) Cải thiện khả năng chịu nhiệt của sản phẩm nhựa;
(5) Cải thiện khả năng khuếch tán ánh sáng của nhựa;
(6) Có thể làm cho sản phẩm có một số tính chất đặc biệt;
(7) Giảm giá thành sản phẩm nhựa.
Được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm
Nó có thể được sử dụng như một chất phụ gia trong ngành công nghiệp thực phẩm. Ví dụ, nó có thể được sử dụng trong nhiều loại phụ gia thức ăn chăn nuôi khác nhau, với hàm lượng canxi trên 55,6% và không có thành phần gây hại. Nó có thể được sử dụng như một chất bổ sung canxi, và tốc độ hấp thụ có thể đạt tới 39%, chỉ đứng sau canxi fructate, hòa tan trong axit dạ dày, và đã trở thành dạng bào chế nhất và chất bổ sung canxi được sử dụng nhiều nhất.
Được sử dụng trong ngành xây dựng
Nó có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho các nhà máy nhựa, nhà máy cao su, nhà máy sơn, nhà máy sản xuất vật liệu chống thấm và tranh tường trong và ngoài. Nó có đặc tính là độ tinh khiết cao, độ trắng cao, không độc hại, không mùi, chất lượng dầu mịn thấp và độ cứng thấp. Đá cẩm thạch cũng là loại vật liệu xây dựng quan trọng để xây dựng nhà ở.
Dùng trong sản xuất hóa chất
350 lưới đến 400 lưới có thể sản xuất ốc vít, ống thoát nước và công nghiệp hóa chất. Độ trắng trên 93 độ. 400 lưới đến 600 lưới có thể được sử dụng cho kem đánh răng và xà phòng. Độ trắng trên 94 độ. 800 lưới có thể được sử dụng cho cao su, cáp và PVC; độ trắng trên 94 độ.
Nó cũng có thể sản xuất nguyên liệu thô cho thủy tinh neodymium quang học, v.v.
Đối với vật liệu gốm mịn
Bột canxi tạo ra vật liệu gốm có độ ổn định nhiệt độ cao, điện môi, độ dẫn nhiệt thấp, vi xốp và độ tinh khiết cao. Ví dụ bao gồm các chất dẫn điện màu trắng, được sử dụng rộng rãi trong chế tạo bugi và các vật liệu gốm mịn quan trọng như chất bán dẫn, alumina và bột màu men.
Chất độn khoáng và chất mài mòn
Bột canxi dùng trong công nghiệp cũng được sử dụng như một khoáng sản chất độn và chất mài mòn. Trong sản xuất vật liệu hóa học và xây dựng, canxi cacbonat có thể thay thế một số vật liệu đắt tiền như quặng chì trắng, talc và bột talc. Trong chất mài mòn, bề mặt hạt của canxi cacbonat có thể tương tác với ma trận mài mòn để tăng cường khả năng chống mài mòn và hiệu quả nghiền của chất mài mòn để cải thiện hiệu quả và độ bền của chất mài mòn.
Để bổ sung dinh dưỡng
Thành phần chính trong hầu hết các viên canxi trên thị trường là GCC. Bột canxi cần được uống cùng với bữa ăn. Do có chứa axit cacbonic, bột canxi có xu hướng tạo ra carbon dioxide trong môi trường axit. Không phù hợp với những người tiết axit dạ dày kém hoặc những người sử dụng thuốc ức chế axit dạ dày.
Thiết bị sản xuất canxi cacbonat nặng
Dây chuyền sản xuất và phân loại bi canxi cacbonat
MỘT dây chuyền sản xuất và phân loại bi canxi cacbonat sản xuất bột GCC. Nó sử dụng cả quy trình nghiền bi và phân loại bằng khí. Thiết lập này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cần bột canxi mịn. Bao gồm nhựa, sơn, cao su, thực phẩm và dược phẩm.
Máy nghiền bi thường kết hợp với máy phân loại để tạo thành dây chuyền sản xuất. Nó chủ yếu sản xuất bột mịn và siêu mịn D97, 5 đến 45μm, canxi cacbonat nghiền. Các model máy nghiền bi khác nhau, sản lượng của nó cũng khác nhau. Nhìn chung, sản lượng hàng năm của máy nghiền bi là từ 10.000 tấn đến 200.000 tấn.
Công nghệ tiên tiến và sản phẩm chất lượng đã chinh phục được khách hàng trung và cao cấp.
Dây chuyền sản xuất máy nghiền trục canxi cacbonat
Một canxi cacbonat máy xay công nghiệp Dây chuyền sản xuất là hệ thống được thiết kế để nghiền và chế biến bột canxi, một loại khoáng chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi. Dây chuyền sản xuất này có các thành phần và quy trình chính. Chúng đảm bảo sản xuất hiệu quả, chất lượng cao.
Như tên gọi của nó, máy nghiền bột siêu nhỏ nghiền vật liệu bằng cách cán và nghiền bằng các con lăn vòng nhiều lớp. Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất bột siêu mịn 8-45μm.
Các mẫu máy nghiền bột vi mô thông dụng của chúng tôi có 21 con lăn, 28 con lăn và 34 con lăn. Số lượng con lăn nghiền càng nhiều thì sản lượng càng lớn.