碳酸鈣
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碳酸鈣是一種無機化合物，是石灰岩石（簡稱石灰石）和方解石的主要成分.
【中文名】碳酸鈣
【英文名】 Calcium carbonate
【別名】 Carbonic acid calcium salt; Limestone; Marble
【俗名】石灰石、方解石、大理石、白堊、文石、鐘乳石、霰石、漢白玉
【產品名稱】 碳酸鈣
【分子式】 CaCO₃
【分子量】 100.09
【熔點】825°C
【主要成份】CaO佔56.03%,CO₂佔43.97%
【CAS 登錄號】 471-34-1
【EINECS 登錄號】 207-439-9
【結構式】 如下圖
目錄 |
物理化學性質
【密度】 2.93g∕cm3
【硬度】 莫氏硬度3
【分解溫度】 898°C
【熔點】 當壓力為10.4MPaJF ，熔點為1339°C
【水溶性】 幾乎不溶於水在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解，不溶於醇。
【介電常數】7.5-8.8
【安全數據】 危險品標誌 Xi
危險類別碼 R36/38
【安全說明 】S26;S37/39
【狀態】白色晶體或粉末。無味。露置空氣中無反應，不溶於醇。
【性質】遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發生泡沸，並溶解。在101.325千帕下加熱到900℃時分解為氧化鈣和二氧化碳。
碳酸鈣的分類
1、按生產方法分類
根據碳酸鈣生產方法的不同，可以將碳酸鈣分為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。
重質碳酸鈣(俗稱，重鈣，單飛粉、雙飛粉、三飛粉、四飛粉)
calcium carbonate ,heavy
分子式 CaCO₃ 分子量100.09
簡稱重鈣，是用機械方法（用雷蒙磨或其它高壓磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等就可以製得。由於重質碳酸鈣的沉降體積比輕質碳酸鈣的沉降體積小，所以稱之為重質碳酸鈣。
性質：白色粉末。無臭、無味。露置空氣中無變化，比重2.710。熔點1339ºC。幾乎不溶於水在含有銨鹽或三氧化二鐵的水中溶解，不溶於醇。遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發生泡沸，並溶解。加熱分解為氧化鈣(CaO)和二氧化碳(CO₂)。
用途：按粉碎細度的不同，工業 上分為四種不同規格：單飛、雙飛、三飛、四飛，分別用於各工業部門。
單飛粉：用於生產無水氯化鈣(CaCl₂)，是重鉻酸鈉生產的輔助原料。玻璃及水泥生產的主要原料。此外，也用於建築材料和家禽飼料等。
雙飛粉：是生產無水氯化鈣和玻璃等的原料、橡膠和油漆的白色填料，以及建築材料等。
三飛粉：用作塑料、塗料膩子、塗料、膠合板及油漆的填料。
四飛粉：用作電線絕緣層之填料、橡膠模壓製品以及瀝青制油氈之填料。
製法及工藝流程
粉碎法：系將含CaCO₃在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高壓磨經粉碎、分級、分離，而製得的成品。
包裝：塑料袋包裝，每袋淨重50公斤。
儲運注意事項 儲存於乾燥的庫房中。運輸中防止袋破。不得與液體酸類共儲混運。
輕質碳酸鈣(沉澱碳酸鈣)
calcium carbonate ,light
分子式CaCO₃ 分子量100.09
又稱沉澱碳酸鈣，簡稱輕鈣，是將石灰石等原料煅燒生成石灰（主要成分為氧化鈣）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分為氫氧化鈣），然後再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉澱，最後經脫水、，乾燥和粉碎而製得。或者先用碳酸納和氯化鈣進行複分解反應生成碳酸鈣沉澱，然後經脫水、乾燥和粉碎而製得。由於輕質碳酸鈣的沉降體積（2.4-2.8mL/g）比重質碳酸鈣的沉降體積（1.1-1.4mL/g）大，所以稱之為輕質碳酸鈣。
性質：白色粉末。無味 ，無臭。比重約2.71。在825～896.6ºC分解。熔點1339ºC。有無定形和結晶形兩種形態，結晶形中又可分為斜方晶系和六方晶系，呈柱狀或菱形。難溶於水和醇。溶於酸，同時放出二氧化碳，呈放熱反應。也溶於氯化銨溶液中。在空氣中穩定，有輕微的吸潮能力。
用途：可用作橡膠、塑料
、造紙、塗料和油墨等行業的填料。廣泛用於有機合成、冶金、玻璃和石棉等生產中。還可用作工業廢水的中種劑、胃與十二指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含SO2廢氣中的SO2消除劑、乳牛飼料填加劑和油毛氈的防粘劑。也可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。
製法及工藝流程
碳化法：系將石灰石與白煤按一定比例混配後，經高溫煅燒、水消化、二氧化碳碳化，再經離心脫水、乾燥、冷卻、粉碎、過篩即得成品。
CaCO₃==高溫==CaO+CO₂↑
CaO+H₂O===Ca(OH)₂
Ca(OH)₂+ CO₂===CaCO₃↓+H₂O
包裝：麻布袋或塑料袋包裝。每袋淨重50公斤或25公斤。
儲運注意事項：儲於乾燥處。避免 與酸類物質接觸。運輸中應小心，不得散包。注意防潮。
2、按粉體粒徑分類
碳酸鈣產品是一種粉體，根據碳酸鈣粉體平均粒徑（d）的大小，可以將碳酸鈣分為微粒碳酸鈣（d＞5μm）、微粉碳酸鈣（1μm＜d＜5μm）、微細碳酸鈣（0.1μm＜d≤1μm）、超細碳酸鈣（0.02μm＜d≤0.1μm）和超微細碳酸鈣（d≤0.02μm）。
輕質碳酸鈣的粉體特點
a 顆粒形狀規則，可視為單分散粉體，但可以是多種形狀，如紡錘形、立方形、針形、鏈形、球形、片形和四角柱形。這些不同形狀的碳酸鈣可由控制反應條件製得。
b 粒度分布較窄。
c 粒徑小，平均粒徑一般為1-3μm。要確定輕質碳酸鈣的平均粒徑，可用三軸粒徑中的短軸粒徑作為表現粒徑，再取中位粒徑作為平均粒徑。以後除說明外，平均粒徑，即指平均短軸粒徑。
重質碳酸鈣的粉體特點
a 顆粒形狀不規則，是多分散粉體。
b 粒徑分布較寬。
c 粒徑大，平均粒徑一般為5-10μm。要確定重質碳酸鈣的平均粒徑，需要測定粒徑分布函數和諸如顆 粒沉降速度或比表面積之類的粉體現象函數。作為一種簡便 的方法是在電子顯微鏡照片上測量顆粒投影的長度和寬度，計算幾何平均粒徑作為表觀粒徑，再取中位粒徑作為平均粒徑。
⑶ 活性碳酸鈣的平均粒徑取為表面改性前輕質碳酸鈣或重質碳酸鈣的平均粒徑。
3、按微觀排列分類
根據組成碳酸鈣的原子和離子的排列是否有規律，可以將碳酸鈣分為晶體碳酸鈣和非晶體碳酸鈣。
膠體碳酸鈣(活化碳酸鈣 ，白艷華)
calcium carbonate,activeated
分子式CaCO₃分子量100.09
又稱改性碳酸鈣、表面處理碳酸鈣、膠質碳酸鈣或白艷華，簡稱活鈣，是用表面改性劑對輕質碳酸鈣或重鈣碳酸鈣進行表面改性而製得。由於經表面改性劑改性後的碳酸鈣一般都具有補強作用，即所謂的「活性」，所以習慣上把改性碳酸鈣都稱為活性碳酸鈣。
性質：白色細膩、輕質粉末，粒子表面吸附一層脂肪酸皂，使CaCO3具有膠體活化性能。比重1.99～2.01。
膠體碳酸鈣不溶於水，遇酸分解，灼燒變成焦黑色，放出二氧化碳並生成氧化鈣。其活性比普通碳酸鈣大，具有補強性。易分解於膠料之中。
用途：橡膠的填充料，可使橡膠色澤光艷、伸長率大、抗張強度高、耐磨性能良好。還用作制人造革、電線、聚氯乙烯、塗料、油墨和造紙等工業的填料。可使成品具有一定的抗張強度及光滑的外觀。生產微孔橡膠時，可使其發泡均勻。
製法及工藝流程
碳化法：石灰石在高溫下煅燒之後，先用水消化，再經篩濾、碳化、表面處理、乾燥粉碎後，即得膠體碳酸鈣成品。
CaCO₃==高溫==CaO+CO₂↑（在高溫的情況下）
CaO+H₂O===Ca(OH)₂
Ca(OH)₂+ CO₂===CaCO₃+H₂O
包裝：內用雙層塑料袋，外用麻袋包裝。每袋淨重20公斤或50公斤。
儲運注意事項：儲存於乾燥的庫房中。避免與酸類物質接觸。注意防潮。
晶體碳酸鈣
calcium carbonate,crystal
分子式CaCO₃ 分子量 100.09
性質：純白色，六方結晶型粉末。比容1.2～1.4毫升/克。溶於酸，幾乎不溶於水。
用途：用於牙膏、醫藥等方面。亦可用作保溫材料和其它化工原料。
製法及工藝流程
氯化鈣碳化法：系將氫氧化鈣與鹽酸反應生成氯化鈣，氯化鈣用二氧化碳碳化後即得碳酸鈣，再經結晶、分離、洗滌、脫水、烘乾、篩選後，得結晶碳酸鈣成品。
Ca(OH)₂+2HCl===CaCl₂+2H₂O
CaCl₂+2NH₃.H₂O+CO₂===CaCO₃↓+2NH₄Cl+ H₂O
包裝：內用雙層塑料袋、外用麻袋或塑料編織袋包裝。每袋淨重20公斤。
儲運注意事項：儲於陰涼處，防高溫。運輸中防止勾掛散包。
石灰石： 主要礦物成分為方解石。礦物顆粒和晶體結構不多見，表面平滑，呈小顆粒狀。硬度不一，有些緻密石灰石可以拋光。顏色有黑、灰、白、黃和褐色。石灰石含海水形成的石灰，故而得名。
大理石、石灰石、白堊、岩石等天然礦物的主要成分是碳酸鈣。
泄漏應急處理
隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿一般作業工作服。避免揚塵，小心掃起，置於袋中轉移至安全場所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
健康危害
從事開採加工的工人常出現上呼吸道炎症、支氣管炎，可伴有肺氣腫。X線胸片上出現淋巴結鈣化，肺紋理增強。 作業工人患塵肺主要與本品中所含有二氧化矽雜質有關。
用途
1、200目以內：可用於各種飼料添加劑含鈣量達 55.6 以上無有害成份
2、250目至300目：用做塑料廠,橡膠廠，塗料廠，防水材料廠的原料及內外牆粉刷。 白度在85度以上。
3、350目至400目：用於製造扣板，落水管道，化工。白度在 93 度以上。
4、400目至600目：可用於牙膏膏體，肥皂。白度在 94 度以上
5、800目：用於橡膠，塑料，電纜， pvc 白度在 94 度以上
6、1250目：pvc ， PE ，油漆，塗料級產品，造紙底塗，造紙面塗,白度在 95 度以上。具有高純度、高白度、無毒、無臭、細油質低、硬度低.
碳酸鈣可作補鈣劑：是含鈣量最高的一種，吸收率可達39％，可溶於胃酸，已成為劑型最多、應用最多的補鈣劑。
製法及工藝流程
粉碎法：系將含CaCO₃在90%以上的白石用雷蒙磨或其它高壓磨經粉碎、分級、分離，而製得的成品。
濕法研磨：為了增加其細度，增加其用途有的用濕法研磨，添加一定量的分散劑，提高其研磨效率，使得細度能達到1微米粒徑大於85%以上，用於特殊場合，比如高檔銅版紙的塗布等。
包裝：塑料袋包裝，每袋淨重50公斤。
儲運注意事項 儲存於乾燥的庫房中。運輸中防止袋破。不得與液體酸類共儲混運。
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