中國(guó)粉體網(wǎng)訊 “高值化不僅是應(yīng)用的附加值比較高，同時(shí)還要兼具一些功能性，碳酸鈣作為一種傳統(tǒng)的填料用在塑料中最大的作用就是降低成本。我們應(yīng)在給客戶降低成本的同時(shí)提高一些應(yīng)用性能指標(biāo)，這才能稱(chēng)之為高值化應(yīng)用，與此同時(shí)碳酸鈣本身附加值也會(huì)得到提高�！苯鲝V源化工有限責(zé)任公司產(chǎn)品研發(fā)中心彭鶴松主任在“2021全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)”期間，接受粉體網(wǎng)采訪時(shí)如是說(shuō)。
回顧“2021全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)”期間的采訪與報(bào)告，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)彭鶴松主任對(duì)碳酸鈣事業(yè)始終秉持一顆經(jīng)得起研磨的“匠心”！他所作《碳酸鈣在塑料領(lǐng)域中的高值化應(yīng)用》專(zhuān)業(yè)報(bào)告為300余名業(yè)內(nèi)與會(huì)者從原礦、工藝、產(chǎn)地、塑料應(yīng)用等多角度闡述了碳酸鈣的重點(diǎn)知識(shí)。
江西廣源化工有限責(zé)任公司產(chǎn)品研發(fā)中心彭鶴松主任在報(bào)告中
在會(huì)議報(bào)告中，彭鶴松主任將生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣的干法和濕法工藝分別做了介紹，他指出：干法一般生產(chǎn)2500目以下的重鈣，若生產(chǎn)2500目以上的重鈣在技術(shù)上是可行的，但能耗高和成本較高，在經(jīng)濟(jì)上“不可行”。重質(zhì)碳酸鈣實(shí)現(xiàn)超細(xì)化的方式最好通過(guò)濕法研磨，濕法研磨將成為未來(lái)重質(zhì)碳酸鈣超細(xì)化方向的必然途徑。此外，彭鶴松主任還重點(diǎn)講述碳酸鈣在色母粒中部分代替鈦白粉的創(chuàng)新應(yīng)用，并分析碳酸鈣對(duì)PVC壓延膜性能的影響，報(bào)告內(nèi)容現(xiàn)場(chǎng)收獲與會(huì)者一致好評(píng)。
中國(guó)粉體網(wǎng)專(zhuān)訪 彭鶴松主任
以下內(nèi)容為彭鶴松主任所作報(bào)告的重點(diǎn)內(nèi)容，與大家分享。
1碳酸鈣分類(lèi)
原礦——白云石
白云石屬三方晶系的碳酸鹽礦物，它的晶體結(jié)構(gòu)像方解石，常呈菱面體。主要成分碳酸鎂鈣CaMg(CO3)2，莫氏硬度在3.5-4。CaO理論含量30.4%，MgO理論含量21.7%。常有鐵、錳等類(lèi)質(zhì)同象(代替鎂)。當(dāng)鐵或錳原子數(shù)超過(guò)鎂時(shí)，稱(chēng)為鐵白云石或錳白云石，純者為白色，含鐵時(shí)呈灰色，風(fēng)化后呈褐色。因構(gòu)成白云石的化學(xué)成分 對(duì)酸性物質(zhì)不敏感，白云石具有更佳的耐候性。
原礦——石灰石
石灰石是一種含有單個(gè)方解石礦物成分的巖石，為細(xì)小或隱晶質(zhì)的結(jié)合體，是淺海-深海沉積的碳酸鈣沉積物。碳酸鈣的成分占95%以上，其含有的另外少量礦物質(zhì)有白云石、菱鐵礦、石英、長(zhǎng)石、云母以及能夠體現(xiàn)石材顏色的粘土礦物質(zhì)，莫氏硬度3.0。成分純凈的石灰石是白色的。褐鐵礦和菱鐵礦使石灰石產(chǎn)生黃褐色的圖案和顏色，如血紅色、海綠色、亞氯酸鹽綠、瀝青灰直至黑色。
原礦——大理石
大理石是產(chǎn)在云南大理的巖石而著名，故稱(chēng)為大理石，是一種石材的統(tǒng)稱(chēng)，它的巖石學(xué)名稱(chēng)叫做白云巖，是石灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r經(jīng)過(guò)區(qū)域性低溫?zé)嵋何g變變質(zhì)而形成新的巖石，也叫變質(zhì)或重新結(jié)晶的石灰石，它的形成機(jī)理很復(fù)雜, 時(shí)間跨度也很長(zhǎng)，變質(zhì)的深度，在不同地區(qū)也不盡相同。具有晶體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)致密，碳酸鈣的成分占95%以上，硬度在2.5-5之間。比如我們所說(shuō)的“天下第一白”雅安漢白玉。 大多數(shù)典型的石灰石孔隙密度小于1%，大理石與之相比，密度要大的多。
原礦——方解石
方解石礦三方晶系，常呈復(fù)三方偏三角面體及菱面體結(jié)晶，(敲擊得方形碎塊---命名由來(lái))，集合體呈晶簇、粒狀、鐘乳狀、鮞狀或致密狀，無(wú)色或，白色，玻璃光澤，硬度2.7—3。屬純的CaCO3晶體礦，或言石灰石的晶體狀態(tài)，但是礦石成分也會(huì)有其他同像替代物(如Mn、Mg、Zn、Fe等)，量多時(shí)成為變種。含有基它金屬雜質(zhì)(Fe、Mn、Cu等)時(shí)候呈現(xiàn)出淡紅，淡黃，淡茶，玫紅, 紫，多種顏色，條痕白色。根據(jù)其晶體大小規(guī)則不一分為大方解和小方解。
2碳酸鈣生產(chǎn)工藝
2.1重鈣干法、濕法生產(chǎn)工藝流程
根據(jù)生產(chǎn)方式的不同分為重鈣和輕鈣，重鈣是用機(jī)械方法直接粉碎天然礦石而制得，輕鈣則是由化學(xué)方法制得，輕鈣的制備方法有多種，包括：碳化法、純堿(Na2CO3)-氯化鈣法、苛化堿法、 聯(lián)鈣法、蘇爾維法等，但國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的主要是碳化法。
2.2重鈣與輕鈣區(qū)別
濕法重質(zhì)碳酸鈣粉體優(yōu)勢(shì)
①質(zhì)量穩(wěn)定性，重鈣質(zhì)量穩(wěn)定性優(yōu)于輕鈣。重鈣生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)潔，輕鈣生產(chǎn)工藝更加復(fù)雜，影響因素更多，不僅受原礦質(zhì)量影響，包括反應(yīng)溫度，CO2濃度、壓力，濃度等。
②輕鈣的單個(gè)粒子的粒徑要小于重鈣，粒度分布較窄，但 團(tuán)聚現(xiàn)象更嚴(yán)重，流動(dòng)性沒(méi)有重鈣好。
③輕鈣沉降體積大，結(jié)構(gòu)更為“蓬松”，堆積密度小，添加于塑料制品中，其剛性不夠(比如應(yīng)用于扣板)。
④輕鈣吸油值遠(yuǎn)高于重鈣，就算是改性過(guò)得輕鈣，其吸油值也要高于重鈣，一般納米活性碳酸鈣在25-40。
3國(guó)內(nèi)碳酸鈣產(chǎn)地
國(guó)內(nèi)重鈣主要產(chǎn)地
國(guó)內(nèi)輕鈣主要產(chǎn)地
4碳酸鈣在色母粒中的創(chuàng)新應(yīng)用
4.1色母概念
色母又名色種，色母是一種新型高 分子材料專(zhuān)用著色劑，亦稱(chēng)顏料制備物。它由顏料或染料、載體和添加劑三種基本要素所組成。
4.2無(wú)機(jī)粉體填料在色母粒中的作用
①增量、降低成本
②提高耐熱性;
③改進(jìn)散光性，起到遮光或者消光的作用;
④改善電鍍性能或者印刷性能;
⑤減少制品尺寸收縮率、提高制品的尺寸 穩(wěn)定性;
⑥替代部分顏料，提高其分散性。
4.3采用無(wú)機(jī)填料替代顏料的思路
無(wú)機(jī)填料粒子硬度比顏料粒子大，色母粒體系中添加適量的無(wú)機(jī)填料粒子后。在加工時(shí)，無(wú)機(jī)填料粒子會(huì)對(duì)顏料粒子起到研磨，同時(shí)也會(huì)對(duì)顏料粒子起到阻隔和分散的作用，從而可以減少顏料粒子團(tuán)聚體在制品中的出現(xiàn)，使顏料在塑料中的著色性能、分散性能和遮蓋性能不會(huì)下降，甚至有所提高。
4.4粉體填料在色母粒中應(yīng)用性能評(píng)價(jià)體系
色彩性能、分散性能、加工流變性能、耐熱性能
5超細(xì)CaCO3替代部分鈦白粉 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析
5.1樣板反射率
銳鈦型：其中CaCO3替代量為20%時(shí)，樣板的反射率下降最小。
金紅石型：其中CaCO3替代量為10%時(shí)，樣板的反射率下降最小。
5.2色差影響
超細(xì)CaCO3替代比例為10時(shí)，樣板的色差最小，為0.81，且所有樣板的色差均小于1.55。
超細(xì)CaCO3替代比例為20 時(shí)，樣板的色差最小，為0.69，且所有樣板的色差均小于1.50。
5.3薄膜透過(guò)率
銳鈦型：當(dāng)超細(xì)CaCO3的替代比例為10 時(shí)，薄膜的透過(guò)率低于純鈦白粉的薄膜，的超細(xì)CaCO3替代鈦白粉后，提高了薄膜的遮蓋力。
金紅石型：隨著超細(xì)CaCO3替代比例的增加，薄膜的透過(guò)率逐漸上升，碳酸鈣的加入在一定程度上降低了薄膜的遮蓋率。
白度：碳酸鈣的加入在一定程度上降低了其白度， 但只要分散效果好的話，可以得到比純鈦白母粒更好的白度。
此外，報(bào)告中給出碳酸鈣在PVC薄膜中的創(chuàng)新應(yīng)用案例的分析數(shù)據(jù)，從現(xiàn)場(chǎng)闡述的結(jié)論中有三條重點(diǎn)信息。
①濕法超白超細(xì)碳酸鈣粒徑分布窄，吸油值低，團(tuán)聚少，分散性和流動(dòng)性好。
②配方中光澤度和比重與復(fù)合輕質(zhì)納米鈣一致時(shí)，遮蓋力和耐熱性和拉伸強(qiáng)度能夠優(yōu)于復(fù)合輕質(zhì)納米鈣。
③濕法超白超細(xì)碳酸鈣應(yīng)用于車(chē)貼膜中，膜光澤度、拉伸強(qiáng)度、遮蓋力和耐熱性都能夠優(yōu)于復(fù)合輕質(zhì)納米鈣，且比重可一致。（完）
感謝閱讀，以上內(nèi)容由粉體網(wǎng)編輯根據(jù)彭鶴松主任專(zhuān)訪問(wèn)題與會(huì)議報(bào)告綜合整理，請(qǐng)勿以某人、某企名義標(biāo)識(shí)原創(chuàng)，本文重在分享、學(xué)習(xí)。
