“鈣幫”人都應(yīng)了解的納米碳酸鈣和輕鈣的4點(diǎn)區(qū)別

    “鈣幫”人都應(yīng)了解的納米碳酸鈣和輕鈣的4點(diǎn)區(qū)別：粒徑、晶形、應(yīng)用過(guò)程性能和作用、工藝過(guò)程和質(zhì)量控制。

區(qū)別之一：粒徑

　　納米碳酸鈣與普通輕鈣的本質(zhì)區(qū)別就在于原始粒徑（也稱一次粒徑）不同，通過(guò)透射電鏡分析檢測(cè)可以準(zhǔn)確辨別兩種產(chǎn)品。

區(qū)別之二：晶形

　　由于納米碳酸鈣碳化工藝與普通輕鈣差別較大，使納米碳酸鈣晶體結(jié)晶過(guò)程中晶形發(fā)生變化，晶體的形狀以立方體為主，晶體的形狀隨工藝條件和晶形控制劑的影響而呈現(xiàn)多樣性，而普通輕鈣晶體形狀較為單一，以紡錘形為主，亦或團(tuán)聚凝聚形成菊花狀晶體。

區(qū)別之三：應(yīng)用過(guò)程性能和作用

　　　　　　　　　　　　　　　納米鈣與普通輕鈣的性能對(duì)比

　　綜上可見(jiàn)，納米碳酸鈣與普通輕質(zhì)碳酸鈣不僅表現(xiàn)在碳酸鈣粒子大小的的差別，還表現(xiàn)在是否進(jìn)行表面改性、晶型是否可控、CaCO3含量高低、分散性優(yōu)劣、吸油值高低、流動(dòng)性和疏水性的優(yōu)劣等；二者在應(yīng)用方面的差別主要表現(xiàn)為所起的宏觀作用不同，普通輕鈣只能起填充劑作用，而納米碳酸鈣除了起填充劑作用外，補(bǔ)強(qiáng)作用、改性作用才是其真正價(jià)值的體現(xiàn)。

區(qū)別之四：工藝過(guò)程和質(zhì)量控制

（1）消化：

　　輕鈣制備工藝對(duì)消化溫度以及消化用水質(zhì)量要求不高，可以利用離心脫水的回收濾液作為消化的熱水，這樣可以充分利用熱能提高消化反應(yīng)溫度，同時(shí)降低生產(chǎn)中的水的消耗量。一般要求石灰為中燒或過(guò)燒即可，消化后的生漿粘度較低，有利于提高碳化效率。

　　而制備納米碳酸鈣應(yīng)采用活性較高的輕燒石灰，控制較高的消化溫度和穩(wěn)定的生漿粘度?？衫蒙鷿{精制過(guò)程中的洗渣液作為消化水，但不能采用熟漿濾液消化，因?yàn)闉V液中含有大量的碳酸鈣晶體，加入到生漿中將成為晶種參與碳化反應(yīng)，影響碳化結(jié)晶的均勻性，容易在結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生大顆粒晶體，影響產(chǎn)品粒徑分布范圍。

（2）碳化

　　制備輕鈣不控制碳化反應(yīng)的初始溫度，也幾乎不控制生漿的濃度和粘度以及CO2的濃度。有時(shí)為了提高碳化速度，在沉降體積達(dá)到要求的情況下，在碳化初始的生漿內(nèi)添加一部分熟漿，可明顯提高碳化反應(yīng)速度，又可作為調(diào)節(jié)產(chǎn)品沉降體積的一種手段。

　　制備納米碳酸鈣采用與普通輕鈣不同的碳化反應(yīng)器，裝有可控制反應(yīng)溫度的冷水夾套或提高氣液混合的攪拌器等裝置以及制冷設(shè)備等?？刂粕鷿{碳化的起始溫度、石灰乳液濃度、CO2濃度、溫度、CO2流量以及攪拌速度等工藝參數(shù)，還可以采用多級(jí)碳化的方式控制晶體的粒徑和晶形。由于在碳化反應(yīng)初期不能帶入較多的晶種，因此碳化反應(yīng)器應(yīng)便于清洗，以便于每批次碳化結(jié)束后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的清洗。也可以在生漿或碳化反應(yīng)過(guò)程中添加一定量的晶形控制劑，起到調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，提高晶體分散性能和控制結(jié)晶的作用，其碳化工藝控制較普通輕鈣或微細(xì)鈣復(fù)雜得多。

　　　　　　　　　　　　納米碳酸鈣濕法改性生產(chǎn)新工藝示意圖

（3）晶型導(dǎo)向、分散控制及表面活化改性處理

　　納米碳酸鈣生產(chǎn)過(guò)程必須添加晶型導(dǎo)向劑，也必須進(jìn)行分散處理和表面改性活化處理，這些添加劑其用量雖然不多，但大多價(jià)格昂貴，在納米碳酸鈣總成本中占三成以上，而且也使其生產(chǎn)工藝復(fù)雜得多，投資成本顯著增加。

（4）干燥

　　輕鈣一般只要控制產(chǎn)品的白度、水分、篩余物和pH值等指標(biāo)達(dá)到要求即可，所以在產(chǎn)品干燥后，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單篩分后包裝產(chǎn)品。干燥溫度要求不高，只要不超過(guò)碳酸鈣的分解溫度即可，所以普通輕鈣一般采用600~750℃溫度進(jìn)行干燥，效率較高。

　　納米碳酸鈣大多數(shù)是經(jīng)過(guò)表面處理的，因此產(chǎn)品在干燥時(shí)，溫度不宜控制過(guò)高，否則會(huì)引起表面活性劑焦化，產(chǎn)品嚴(yán)重變黃，影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。目前納米碳酸鈣的干燥溫度一般在200~300℃，視物料在不同干燥系統(tǒng)中停留時(shí)間的不同，工藝控制溫度也略有不同。產(chǎn)品干燥后粉碎解聚和分級(jí)是納米碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵手段。針對(duì)不同粒徑分布和不同表面活性劑處理的產(chǎn)品，在選擇干燥和粉碎分級(jí)設(shè)備時(shí)各有側(cè)重。