كربونات الكالسيوم مركب غير عضوي شائع موجود على نطاق واسع في الطبيعة. يستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية بسبب خواصه الفيزيائية والكيميائية المتنوعة. من بينها، كربونات الكالسيوم المنشطة وكربونات الكالسيوم الخفيفة هما منتجان مهمان من كربونات الكالسيوم. لديهما اختلافات كبيرة في تكنولوجيا الإنتاج والخصائص الفيزيائية ومجالات التطبيق.
عملية الإنتاج
يتم إنتاج كربونات الكالسيوم المنشطة بشكل أساسي بالطرق الفيزيائية. تستخدم عملية إنتاجها عادةً الحجر الجيري عالي النقاء (مثل الكالسيت والطباشير وما إلى ذلك) كمواد خام. يتم تكريره بوسائل فيزيائية مثل الطحن. تتم معالجة سطح جزيئات كربونات الكالسيوم المطحونة عن طريق إضافة المنشطات. عادةً ما تكون هناك عوامل اقتران الفثالات وحمض دهني وليجنين وما إلى ذلك. لذلك يمكن أن تشكل بنية غلاف خاصة على السطح. في هذه الحالة، تعمل على تحسين قابليتها للتشتت والتقارب في مصفوفة البوليمريتم إنتاج كربونات الكالسيوم الخفيفة بالطرق الكيميائية، وتتضمن عملية إنتاجها تكليس المواد الخام مثل الحجر الجيري لإنتاج الجير وثاني أكسيد الكربون. ثم إضافة الماء لهضم الجير لإنتاج مستحلب هيدروكسيد الكالسيوم، ثم إدخال ثاني أكسيد الكربون لتفاعل الكربنة. هذه هي الطريقة لإنتاج ترسب كربونات الكالسيوم. بعد التجفيف والسحق، يمكن الحصول على هذا الراسب كمنتج كربونات الكالسيوم الخفيفة.
الخصائص الفيزيائية
كربونات الكالسيوم المنشطة لها أشكال جسيمات غير منتظمة وهي عبارة عن مسحوق متعدد التشتت مع توزيع واسع لحجم الجسيمات. يبلغ متوسط حجم الجسيمات عمومًا بين 5-10 ميكرون. بسبب معالجة التنشيط، يتم تحسين خصائص سطحها، ولديها كراهية قوية للماء، وبياض عالي، وسيولة جيدة، وتشتت موحد. شكل جسيمات كربونات الكالسيوم الخفيفة منتظم نسبيًا ويمكن اعتباره مسحوقًا أحادي التشتت. يمكن أن يكون حجم جسيماتها دقيقًا جدًا، مثل الكالسيوم فائق الدقة، والكالسيوم الدقيق جدًا، والكالسيوم النانوي، وما إلى ذلك. يكون بياض كربونات الكالسيوم الخفيفة مرتفعًا جدًا عمومًا، والمعيار عادة ما يكون أعلى من 90، وحجم الترسيب مرتفع نسبيًا، وعادة ما يكون أعلى من 2.5. يبلغ متوسط حجم جسيماتها عمومًا 1-3 ميكرون، وتوزيع حجم الجسيمات ضيق.
مجالات التطبيق
استخدامات كربونات الكالسيوم النشطة
بفضل انتشاره وتقاربه الممتازين، أظهر قيمة تطبيقية واسعة في العديد من المجالات الصناعية. على وجه التحديد، غالبًا ما يتم استخدامه في:
1. حشو عالي الجودة: في الصناعات مثل المطاط والبلاستيك والأبواب والنوافذ الفولاذية البلاستيكية ومواد كابلات PVC والأنابيب والإطارات ونعال الأحذية والأغشية المنفوخة من البولي إيثيلين وشرائط الختم ومنتجات الألياف الزجاجية وقماش تغليف الكابلات وغيرها من الصناعات، يتم استخدام كربونات الكالسيوم المنشط كحشو. لا يمكنه فقط زيادة حجم المنتجات وخفض التكاليف، بل يحسن أيضًا بشكل كبير الاستقرار البعدي وصلابة وصلابة المنتجات، ويحسن أداء المعالجة ومقاومة الحرارة.
2. الحشوات وعوامل الطلاء في صناعة الورق: في عملية صناعة الورق، يمكن استخدام كربونات الكالسيوم المنشطة كحشوات وعوامل طلاء لتحسين لمعان الورق، وتعزيز صلابة الورق، وجعل الورق أكثر متانة.
3. أصباغ واسعة النطاق في صناعة الطلاء: في الطلاء، يتم استخدام كربونات الكالسيوم المنشطة كحشو للعمل كهيكل وتحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل ولمعان الطلاء. في الوقت نفسه، يمكن أن يقلل أيضًا من لزوجة الطلاء، ويزيد من كمية الحشو الصلبة، ويخفض درجة حرارة الخبز، ويقصر وقت الخبز، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج وجودة منتج الطلاء.
4. المشتتات والمثبتات في صناعة الحبر: في الأحبار، يساعد تشتت واستقرار كربونات الكالسيوم المنشطة على تحسين تأثير الطباعة ولمعان الحبر.
استخدامات كربونات الكالسيوم الخفيفة
تلعب كربونات الكالسيوم الخفيفة دورًا مهمًا في العديد من المجالات بفضل بياضها العالي ونقائها العالي ومعامل التشتت العالي وقيمة الرقم الهيدروجيني المستقرة. على وجه التحديد، غالبًا ما يتم استخدامها في:
1. الحشو والمكثف: في المطاط والبلاستيك والطلاء، يمكن لكربونات الكالسيوم الخفيفة كحشو أن تقلل التكاليف، وتقلل من وزن المواد، وتحسن من صلابة المنتجات ومقاومتها للتآكل. طعام وفي الطب، يمكن استخدامه أيضًا كمكثف لزيادة اللزوجة وتناسق المنتجات.
2. عامل طلاء ومادة مرشحة في صناعة الورق: في عملية صناعة الورق، يمكن استخدام كربونات الكالسيوم الخفيفة كعامل طلاء ومادة مرشحة لزيادة صلابة الورق وتعتيمه مع تقليل تكاليف صناعة الورق.
3. إضافات الأعلاف: في الأعلاف، يمكن لكربونات الكالسيوم الخفيفة أن توفر الكالسيوم والفوسفور المطلوبين للحيوانات، مما يساعد على نمو وتطور الحيوانات.
4. المنتجات الصيدلانية ومنتجات العناية بالفم: في المجال الصيدلاني، يمكن استخدام كربونات الكالسيوم الخفيفة كمكمل للكالسيوم للوقاية من هشاشة العظام وعلاجها. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدامها أيضًا في تصنيع منتجات العناية بالفم مثل معجون الأسنان والعلكة، بالإضافة إلى المواد الطبية التقويمية مثل العظام الاصطناعية ومواد حشو الأسنان.
5. المواد المضافة في مجال البناء: في صناعة البناء، يمكن استخدام كربونات الكالسيوم الخفيفة كمادة مضافة لمواد البناء لصنع الخرسانة خفيفة الوزن ومواد العزل الحراري وما إلى ذلك، لتقليل كثافة مواد البناء وتحسين أداء العزل الحراري وتقليل تكلفة مواد البناء.
