کلسیم کربنات چیست؟ و کلسیم کربنات سبک و سنگین چه تفاوتی دارند

کلسیم کربنات چیست

PCC معمولاً از سنگ کربنات کلسیم با خلوص بالا به نام سنگ آهک ساخته می‌شود.شرکت تخصصی مواد معدنی (SMI) از منابع سنگ آهک با کیفیت بالا برای محصولات PCC خود استفاده می‌کند.از جمله برخی از معادن سنگ آهک SMI در آدامز، ماساچوست، که بیش از 150 سال از فعالیت آن می‌گذرد.این رسوب سنگ آهک در نتیجه لایه بسیار ضخیمی از پوسته و اسکلت حیوانات دریایی ماقبل تاریخ در کف اقیانوس قرار دارد.

این پوسته‌ها و اسکلت‌ها تا حد زیادی از کربنات کلسیم تشکیل شده بودند.کربنات کلسیم که معمولاً به عنوان سنگ آهک، پودر سنگ شناخته می‌شود.یک ماده ساختمانی مهم است، در صنعت ماده اولیه برای پخت آهک و سیمان است.

کلسیم کربنات سبک و تفاوت آن با نوع سنگین

کربنات کلسیم سنگین، کربنات کلسیم سبک بر اساس روش تولید کربنات کلسیم تقسیم شده است، از سه جنبه زیر قابل تشخیص است:

شکل ذرات متفاوت است

ذرات سنگین کربنات کلسیم به شکل نامنظم، پودر پراکنده است.این اندازه بزرگ، توزیع گسترده است.تقریباً در آب حل نمی‌شود و در اثر گرما به CaO و CO2 تجزیه می‌شود.

2 فرایند تولید متفاوت

کربنات کلسیم سنگین با استفاده از روش خرد کردن، حاوی CaCO2 در بیش از 90٪ با آسیاب ریموند یا آسیاب فشار قوی دیگر با خرد کردن، درجه بندی، جداسازی و تشکیل محصول نهایی.

هر دو در کاربردهای متفاوت استفاده می‌شوند

کربنات کلسیم سنگین کاربردهای گسترده‌ای دارد.برای رسیدن به مقاومت در برابر کشش، مقاومت در برابر پارگی و مقاومت در برابر سایش، از لاستیک پر شده تا سولفیدهای لاستیک خالص استفاده می‌شود.

کربنات کلسیم رسوبی

PCC مخفف کلسیم کربنات پیش بینی شده است – همچنین به عنوان کربنات کلسیم تصفیه شده، سبک یا مصنوعی شناخته می‌شود.فرمول شیمیایی آن مانند سایر انواع کربنات کلسیم مانند سنگ آهک، سنگ مرمر و گچ است: CaCO3.

اتم‌های کلسیم، کربن و اکسیژن می‌توانند به سه روش مختلف خود را تنظیم کرده و سه ماده معدنی مختلف کربنات کلسیم تشکیل دهند.متداول‌ترین آرایش برای کربنات‌های کلسیم رسوبی و آسیاب شده شکل شش ضلعی است که به کلسیت معروف است.تعدادی از اشکال مختلف کریستال کلسیت امکان پذیر است: رومبوهدرال و منشوری.

کلسیم کربنات سبک و انواع منابع این محصول

سه نوع سنگ حاوی کربنات کلسیم در صنعت حفاری شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.آن‌ها شامل سنگ آهک، گچ و دولومیت هستند.سنگ آهک و گچ هر دو شکل کربنات کلسیم هستند و دولومیت مخلوطی از کربنات‌های کلسیم و منیزیم است.همه دارای ناخالصی‌هایی مانند رس هستند اما برخی از سنگ‌ها بیش از 97٪ خلوص دارند.

سنگ آهک و سایر محصولات حاصل از آن به طور گسترده‌ای در صنعت ساختمان سازی و خنثی سازی ترکیبات اسیدی در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود.در صنایع شیمیایی، مقدار زیادی سنگ آهک تا حدود 1500 K گرم مصرف می‌شود تا اکسید کلسیم ایجاد شود، که به عنوان آهک زنده شناخته می‌شود:

کلسیم کربنات سبک و تهیه هیدروکسید کلسیم

می‌توان آب را به آهک اضافه کرد تا هیدروکسید کلسیم تشکیل شود.این فرآیند به عنوان “ذبح” شناخته می‌شود.هیدروکسید کلسیم جامد به آهک ذوب شده یا آهک هیدراته و محلول‌ها و تعلیق‌های موجود در آب به عنوان شیر آهک معروف است.

اصطلاح آهک اغلب برای پوشاندن آهک سریع، آهک ذوب شده (آهک هیدراته) و شیر آهک استفاده می‌شود.برای یک استفاده خاص، از بین این چهار گزینه مناسب انتخاب شده است: سنگ آهک، آهک سریع، آهک ذوب شده یا شیر آهک.

در بسیاری از موارد استفاده، آهک سریعتر از سنگ آهک واکنش نشان می‌دهد اما گرانتر است، زیرا برای تولید آن از سنگ آهک به دمای بالا نیاز است.

کلسیم کربنات سبک و تاریخچه این محصول

PCC برای مدت طولانی به صورت تجاری ساخته می‌شود – از سال 1841.اولین تولید کننده شرکت انگلیسی، بود که کلرید کلسیم باقیمانده تولید کلرات پتاسیم خود را با خاکستر سودا و دی اکسید کربن تصفیه کرد و آنچه را که آن‌ها گچ رسوبی می نامند تشکیل داد.

در سال 1898، کارخانه جدیدی در بیرمنگام با استفاده از فرآیند شیر آهک ساخته شد که در زیر با جزئیات بیشتری توضیح داده شده است.این عملیات PCC اکنون بخشی از گروه عملکردهای معدنی SMI است.

تولید PCC در ایالات متحده از سال 1938، زمانی که C.K. شرکت ویلیامز در آدامز، ماساچوست شروع به ساخت PCC با استفاده از سنگ آهک از معدن مجاور خود کرد.

کلسیم کربنات سبک و نحوه ساخت آن

ساخت شیره آهک

تقریباً تمام PCC توسط کربناسیون مستقیم آهک هیدراته ساخته می‌شود که به فرآیند شیر آهک معروف است. فرآیند شیر آهک از نظر مفهوم ساده است:

استخراج سنگ کربنات کلسیم با خلوص بالا.سنگ ها را به اندازه ذرات مورد نیاز برای پردازش خرد کنید – سنگ های کوچک یا پودر.برخی از ناخالصی‌ها را از سنگ خرد شده جدا کنید.

کلسیم (گرما) در کوره تا 1850 درجه فارنهایت، که کربنات کلسیم را از هم جدا می‌کند، آهک (CaO) و گاز دی اکسید کربن (CO2) تشکیل می‌دهد.دی اکسید کربن را می‌توان برای استفاده مجدد از آن گرفت. CaCO3 + گرما → CaO + CO2

تشکیل هیدروکسید کلسیم

آهک را به آب اضافه کنید تا هیدروکسید کلسیم (آهک هیدراته یا اسلایک) تشکیل شود.

CaO + H2O → Ca (OH) 2

ناخالصی‌های اضافی را از آهک خرد شده جدا کنید.دی اکسید کربن گرفته شده را با آهک خرد شده ترکیب کنید. اصلاحات کربنات کلسیم و از آنجا که در آب محلول نیست، رسوب می‌کند.

Ca (OH) 2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O

ناخالصی‌های اضافی و شن و ماسه را از دوغاب PCC جدا کنید.

کلسیم کربنات سبک  وسایر فراوری ها

اگر PCC در یک کارخانه کاغذ سازی استفاده شود یا به کارخانه رنگ لاتکس حمل شود.ممکن است از دوغاب جامدات پایین همانطور که هست استفاده شود یا برای بالا بردن سطح مواد جامد فرآوری شود، سپس قبل از انتقال یا حمل و نقل آزمایش شود.

اگر قرار است از PCC به عنوان محصول خشک استفاده شود.دوغاب آبگیری، خشک، آسیاب، بسته بندی و آزمایش می‌شود.در حالی که این فرآیند در مقیاس آزمایشگاهی ساده است.

ساختن کربنات‌های کلسیم رسوبی در مقیاس بزرگ به مقدار زیادی کنترل فرآیند و فن آوری فرآیند برای اطمینان از اندازه مناسب، یکنواختی، شکل، سطح و شیمی سطح نیاز دارد.

کربنات کلسیم رسوبی (PCC) از چه چیزی ساخته شده است؟

در طی پانصد میلیون سال این رسوب تحت دما و فشار زیاد قرار داشت و رسوب آن به سنگ آهک درشت متبلور تغییر یافت.تمام مواد آلی موجود در رسوبات توسط اکسیداسیون حذف شد، این فرآیند دیاژنز نامیده می‌شود.اگر این نوع فرآیند زمین شناسی به مدت طولانی ادامه یابد، بلورها بسیار کوچک می‌شوند و سنگ مرمر، یک شکل بسیار سخت کربنات کلسیم را تشکیل می‌دهند.

اگر زمان، دما و / یا فشار زیاد نباشد، بستر دریا فقط تا حدی مسخ می‌شود و نتیجه آن ایجاد گچ بسیار نرم است.مانند تشکیل صخره‌های سفید دوور در انگلیس. در گچ‌ها، بقایای پوسته و اسکلت حیوانات اغلب هنوز دیده می‌شود.

چرا برخی PCC ها روکش شده‌اند؟

PCC‌ها اغلب برای استفاده در سیستم‌های غیرآبی با درصد کم (3-1٪) اسید چرب مانند اسید استئاریک یا سایر مواد آلی پوشانده می‌شوند.این پوشش‌ها باعث افزایش پراکندگی PCC در پلیمر یا حلال و همچنین سازگاری آن با پلیمر یا حلال می‌شوند که به نوبه خود عملکرد و کارایی PCC را به حداکثر می‌رساند.

انتخاب پوشش به نوع پلیمری که PCC در آن استفاده می‌شود و عملکرد مورد نظر بستگی دارد.از آنجا که پلیمرها از نظر قطبی و ثابت بودن میزان حلالیت بسیار متفاوت هستند.مواد آلی مختلفی برای بهترین سازگاری و / یا بهترین تعادل خواص انتخاب می‌شوند.

کلسیم کربنات سبک و کاربرد این محصول

کربنات کلسیم سبک که به آن کربنات کلسیم رسوبی نیز گفته می‌شود، از کربنات حاصل از سنگ آهک تهیه می شود.کربنات کلسیم سبک دارای طیف گسترده‌ای از عملکرد و کاربردها است.

کلسیم کربنات سبک در صنعت محصولات لاستیکی

کربنات کلسیم سبک در محصولات لاستیکی مانند لاستیک، تسمه های نقاله، شیلنگ، پارچه لاستیکی و محصولات لاستیکی پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.این می‌تواند مقدار لاستیک را کاهش دهد، هزینه‌ها را کاهش دهد و همچنین نقش تقویت کننده و نیمه تقویت کننده را بازی کند.

استفاده از کربنات کلسیم سبک در پلاستیک‌ها می‌تواند باعث کاهش مقدار مواد اولیه آلی، کاهش هزینه‌ها، بهبود پایداری، سختی و سفتی پلاستیک ها، بهبود عملکرد فرآوری پلاستیک ها، بهبود مقاومت در برابر حرارت و بهبود آستیگماتیسم پلاستیک‌ها شود.

نقش اسکلتی در محصولات پلاستیکی

کربنات کلسیم سبک می‌تواند نقش اسکلتی در محصولات پلاستیکی داشته باشد.این اثر بسیار خوبی در ثبات ابعادی محصولات پلاستیکی دارد، می‌تواند سختی محصولات را بهبود بخشد و همچنین می‌تواند براقیت و صافی محصولات را بهبود بخشد.

افزودن کربنات کلسیم به محصولات پلاستیکی می‌تواند مقاومت در برابر حرارت را بهبود بخشد.از آنجا که سفیدی کربنات کلسیم بیش از 90٪ است، همچنین می‌تواند رنگدانه‌های سفید گران قیمت را جایگزین کند تا نقش سفید کننده خاصی داشته باشد.

کلسیم کربنات سبک در صنعت رنگ

کربنات کلسیم سبک، بزرگترین ماده پر کننده مواد معدنی در صنعت رنگ است.این ماده به طور عمده در پوشش‌های اتومبیل، پوشش‌های پودری و پوشش‌های لاتکس ساختمانی استفاده می‌شود.این می‌تواند براقیت، درخشندگی، مقاومت شیمیایی را تنظیم کند، خاصیت رئولوژیکی را بهبود بخشد و هزینه را بسیار کاهش دهد.به عنوان مثال، مقدار رنگ منتقل شده از آب می‌تواند به 20٪ -60٪ برسد.

کلسیم کربنات سبک در صنعت کاغذ سازی

استفاده از کربنات کلسیم سبک (/ محصولات / کربنات کلسیم سبک) در کاغذ سازی می‌تواند سفیدی و براقیت محصولات کاغذی را بهبود بخشد.گستردگی بالای آن می‌تواند میزان مصرف تفاله در کارخانه‌های تولید کاغذ را تا حد زیادی کاهش دهد.

خمیردندان

کربنات کلسیم سبک به عنوان یک عامل اصطکاک در خمیردندان استفاده می‌شود.زیرا نه تنها می‌تواند پلاک، باقی مانده مواد را پاک کند، بدون آسیب رساندن به مینای دندان و نفوذ پذیری بو، بلکه پخش خمیر خوبی دارد.

علاوه بر این، کمی قلیایی است، که می‌تواند متابولیت‌های اسیدی باکتری‌های پلاک دندان مانند اسید سیتریک را خنثی کند و مقدار pH خوراکی را کاهش دهد.

این می‌تواند پلاک‌های اسیدی دندان را برداشته و مقدار pH دهان را کاهش دهد.اثرات متعدد متابولیت‌های اسید در حفره دهان را خنثی کند.این ترکیب در فرمولاسیون‌های دارویی به عنوان خنثی کننده، کمک فیلتر، بافر و حل کننده روان و همچنین مکمل منبع پرکننده و کلسیم استفاده می‌شود.

می‌تواند به عنوان ماده شل کننده، مواد اولیه و مکمل غذایی در فرآوری مواد غذایی نیز استفاده شود.کربنات‌های کلسیم، از جمله PCC، غیر‌سمی محسوب می‌شوند.در ایالات متحده، سازمان غذا و دارو تأیید کرده است که کربنات کلسیم GRAS است (به طور کلی به عنوان ایمن شناخته می‌شود).

تا زمانی که PCC نیازهای خلوص خاصی را داشته باشد.می‌تواند به عنوان یک افزودنی مستقیم غذایی، به عنوان دارویی یا به عنوان یک افزودنی غیرمستقیم در محصولات کاغذی که در تماس با غذا هستند استفاده شود.پذیرش ها و تأییدهای مشابه در سراسر جهان وجود دارد که PCC به طور گسترده‌ای در این برنامه ها استفاده می‌شود.

از ۱ تا ۵ به این صفحه یه امتیاز بده

در حال ثبت رای