天然碳酸鈣和沉淀碳酸鈣的制造工藝與方法
碳酸鈣主要是從石灰石礦獲得,也可以作為某些制造流程的副產(chǎn)品,或直接用二氧化碳對(duì)石灰乳漿反應(yīng)制得。
天然碳酸鈣的制造可以用干磨法或濕磨法。干磨法就會(huì)用到鈣粉雷蒙磨,干磨好的產(chǎn)品經(jīng)空氣分選機(jī)分離出過(guò)大的顆粒返回重磨。石灰石在有水存在的條件下研磨,利用錐形或管狀磨粉機(jī)將磨制品連續(xù)的放出,用離心機(jī)分選,過(guò)大的顆粒和進(jìn)料一起送回重磨。濕磨法的另一重要優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)進(jìn)一步的浮選改進(jìn)產(chǎn)品顏色和化學(xué)純度。在連續(xù)式研磨過(guò)程中,有多種類(lèi)型的磨粉機(jī)可以使用,但原則上都應(yīng)使用壓縮空氣、高溫壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進(jìn)入碳酸鈣磨粉機(jī),在高速下互相碰撞摩擦而產(chǎn)生研磨,控制液體和顏料的研磨過(guò)程使細(xì)顆粒和液體一起流出。一般的研磨機(jī)都兼有分選和研磨的功能。
沉淀碳酸鈣填料的制造有幾種成熟的工藝,可使用不同的方法制造不同品級(jí)的顏料,就是沉淀法都是利用天然碳酸鈣為原料,煅燒制成氧化鈣,然后水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用來(lái)除去幾乎所有的大顆粒雜質(zhì)以及沒(méi)有分解成石灰的石灰石。
1.重碳酸法控制氫氧化鈣和二氧化碳的反應(yīng)過(guò)程,可得到顆粒大小不同的碳酸鈣,但對(duì)所有的沉淀碳酸鈣而言,其粉體顆粒大小一般是中等程度。
2.副產(chǎn)品法此方法利用氫氧化鈣漿和碳酸鈉溶液反應(yīng),可產(chǎn)生相當(dāng)細(xì)的碳酸鈣顆粒。這一工藝中需要特別注意的是要完全清洗去所有的氫氧化鈉成分,否則碳酸鈣顏料具有堿性,會(huì)導(dǎo)致在涂料中的應(yīng)用出現(xiàn)問(wèn)題。
3.氯化鈣法此方法中的反應(yīng)物通常由其它化工過(guò)程得來(lái),氯化鈣方法得到碳酸鈣具有方解石晶型結(jié)構(gòu),顆粒大小通常為8~10μm,最小的范圍為0.03~0.05μm。而石灰乳法得到的產(chǎn)品為文石型,顆粒大小一般為0.2~2.0μm。碳酸鈣填料有許品級(jí),相對(duì)密度在2.70~2.77之間,吸油量為5~45g/100g,平均粒徑從小于1μm到非常大的,200號(hào)篩余物(約300μm)通常有25~30%,通過(guò)控制生產(chǎn)工藝可獲得膠體范圍內(nèi)(小于0.1μm)粒徑分布的產(chǎn)品。
碳酸鈣不溶在水,對(duì)大部份油性樹(shù)脂涂料的基料具有惰性,但其對(duì)稀酸類(lèi)敏感。這一性質(zhì)有利于碳酸鈣在許多室內(nèi)涂料中的應(yīng)用,如底漆、半光漆等,在高光漆、噴漆、以及許多其它工業(yè)涂料中也有一定的應(yīng)用。
顏料通常又稱(chēng)為填料,從自然界得來(lái)、直接制造或作為副產(chǎn)品獲得。主要是鋇、鈣、鎂、或鋁的鹽類(lèi),硅或鋁的氧化物,或從前兩類(lèi)物質(zhì)衍生的錯(cuò)合雙鹽類(lèi),在涂料、油墨、油氈、塑料物質(zhì)、紙和紙涂料、油布、油灰、擦光和洗刷物質(zhì)、橡膠產(chǎn)品、水泥、塑膠、陶器等領(lǐng)域中有廣泛的用途。
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