碳酸鈣是一種緊要的無機化工產(chǎn)品，也是用量最大，使用范圍最廣的無機填充劑。由于原材料普遍、價格低廉、無毒無味，被廣泛應(yīng)用于橡膠、建材、塑料、涂料、造紙、飼料、油漆、醫(yī)藥、食品、牙膏、化妝品、油墨等的生產(chǎn)中，起到節(jié)省母料、增容補強、降低成本的作用。近年來，由于碳酸鈣產(chǎn)品粒子的超細(xì)化、晶體形狀的多樣化以及表面改性化的進(jìn)展，提高了超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品的應(yīng)用價值，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

       超細(xì)碳酸鈣是一種用途廣泛、潛力巨大、具有較高開發(fā)價值的新型納米固體材料，它所具有的特別的量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)，使其與常規(guī)粉體材料相比在補強性、透亮性、分散性、觸變性和流平性等方面都顯示出明顯的優(yōu)勢?，F(xiàn)在，超細(xì)碳酸鈣正朝著專用化、精細(xì)化、功能化方向進(jìn)展，具有很廣闊的進(jìn)展前景。

       本文在對制備超細(xì)碳酸鈣生產(chǎn)方法總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的生產(chǎn)工藝方法。結(jié)合銨堿法純堿生產(chǎn)的實際情況，以鹽水精制產(chǎn)生的二次鹽泥為原材料，經(jīng)過稠厚增濃、脫水、干燥制備超細(xì)碳酸鈣。該方法不僅具有肯定的理論價值，而且對廢棄物的綜合利用和環(huán)境的保護(hù)具有緊要的意義。

      １碳酸鈣的分類

      1.1按生產(chǎn)方法分類

       依據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，可以將碳酸鈣分為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和活性碳酸鈣。輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀碳酸鈣，是將石灰石等原材料進(jìn)行煅燒生成CaO和CO2,CaO與H2O進(jìn)行消化反應(yīng)生成Ca（OH）2，然后再通入CO2與Ca（OH）2進(jìn)行，碳化反應(yīng)生成CaCO3沉淀，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得輕質(zhì)碳酸鈣。

       重質(zhì)碳酸鈣簡稱重鈣，是以方解石、石灰石、白奎、貝殼等為原材料，通過機械粉碎的方法制備重質(zhì)碳酸鈣。由于重質(zhì)碳酸鈣的沉淀體積比輕質(zhì)碳酸鈣的沉淀體積小，所以稱之為重質(zhì)碳酸鈣。活性碳酸鈣又稱改性碳酸鈣、表面處理碳酸鈣或白艷華，簡稱活鈣，是用表面改性劑對輕質(zhì)碳酸鈣或重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行表面改性而制得。由于經(jīng)表面改性劑改性后的碳酸鈣一般都具有補強作用。

      1.2按粒徑大小分類

      碳酸鈣產(chǎn)品是一種粉體，依據(jù)碳酸鈣粉體平均粒徑（ｄ）的大小，可將碳酸鈣分為５個粒度等級：微粒碳酸鈣（d5m）、微粉碳酸鈣（1m）

     1.3按結(jié)晶形狀分類

     碳酸鈣制備方法不同，結(jié)晶條件不同，原始碳酸鈣會形成不同的形狀。按結(jié)晶形狀可分為：紡錘形碳酸鈣、立方形碳酸鈣、針形碳酸鈣、鏈形碳酸鈣、球形碳酸鈣、四角柱碳酸鈣、片狀碳酸鈣和無定型碳酸鈣。

     2超細(xì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法

     超細(xì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法有機械粉碎法、碳化法、復(fù)分解法等，下面做認(rèn)真的介紹。

     2.1機械粉碎法

     對碳酸鈣含量較高的天然方解石、白堊石等礦石，進(jìn)行機械物理粉碎制備重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品，經(jīng)過超細(xì)工業(yè)制造系統(tǒng)的加工，可以得到粒徑小于1m的微細(xì)碳酸鈣。

     2.2碳化法

     碳化法是將質(zhì)量較好的石灰石煅燒，生成氧化鈣和二氧化碳?xì)怏w，然后氧化鈣與水進(jìn)行消化反應(yīng)生成氫氧化鈣漿液，再通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化反應(yīng)，在反應(yīng)過程中掌控合適的漿液濃度、反應(yīng)溫度、添加劑用量及加入時間等工藝條件即可合成合格超細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品。在碳化過程中，使用不同濃度的水楊酸或乙酸等添加劑作為晶形掌控劑，可以制備不同形狀和大小的超細(xì)碳酸鈣顆粒。依據(jù)實際操作過程的不同，可分為間歇鼓泡碳化法、連續(xù)噴霧碳化法、連續(xù)鼓泡碳化法以及超重力碳化法。

     2.3復(fù)分解法

      利用水溶性鈣鹽（如CaCl2溶液）和水溶性碳酸鹽（如（NH4）2CO3溶液）在合適的反應(yīng)條件下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)合成超細(xì)碳酸鈣。在復(fù)分解反應(yīng)過程中，使用木糖醇、己二酸、苯酚等添加劑作為晶形掌控劑，可以制備出粒徑分布均勻，比表面積大、層狀立方形的碳酸鈣。

     3開發(fā)聯(lián)產(chǎn)超細(xì)碳酸鈣的新工藝

     3.1提出背景

     某公司２０１２年濃海水綜合利用項目建成投產(chǎn)，利用濃海水進(jìn)行化鹽，一方面回收了海水中的鹽分，降低了純堿生產(chǎn)鹽耗，另一方面解決了排放濃海水對海洋污染問題，但是因濃海水中含有較高的鈣、鎂離子雜質(zhì)，在鹽水精制過程中會產(chǎn)生大量鹽泥。針對此問題，通過采納兩步精制鹽水法，將氫氧化鎂及碳酸鈣沉淀物分開，一次精制產(chǎn)生濁度較低的含有鈣離子的鹽水進(jìn)入二次精制，向一次精鹽水中加入純堿，在二次精制過程中產(chǎn)生二次鹽泥，其重要成分為碳酸鈣，可以連續(xù)深加工，獲得碳酸鈣產(chǎn)品超細(xì)碳酸鈣，不但削減了鹽泥排放對環(huán)境的影響，同時，加添一種新產(chǎn)品，為企業(yè)加添效益。

     3.2工藝流程

     以二次鹽泥為原材料，經(jīng)過斜板澄清桶稠厚、洗氯后，送至離心機脫水，脫水后的二次鹽泥送入干燥爐烘干，干燥爐出料經(jīng)磨粉機粉碎、篩選制成合格的超細(xì)碳酸鈣，然后成品超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行包裝。

     3.3斜板澄清桶稠厚增濃

     斜板澄清桶是由嵌裝于筒體內(nèi)部的十二組與水平傾斜成肯定夾角，板間保持肯定距離，平行排列的不銹鋼薄板組構(gòu)成，該斜板組形成固液分別的澄清區(qū)。洗滌后的二次鹽泥進(jìn)入斜板澄清桶，經(jīng)澄清區(qū)固液分別后，清液從澄清桶上部溢流到淡鹽水桶進(jìn)行回收利用，二次鹽泥得到稠厚增濃，從澄清桶的底部排出，二次鹽泥的沉淀率掌控在90%以上。斜板澄清桶上部可以加入井水，降低二次鹽泥的鹽分，保證產(chǎn)品鹽分在0.4%以下。

     3.4離心機脫水

     采納GKH系列臥式虹吸刮刀卸料離心機對二次鹽泥進(jìn)行脫水處理。該離心機是一種連續(xù)運轉(zhuǎn)、間歇卸料的虹吸過濾式離心機，過濾推動力除離心力外，還有仿佛于真空的虹吸抽力。經(jīng)稠厚的二次鹽泥首先通過輔進(jìn)料管線進(jìn)入離心機，使物料均勻分布在濾布表面，然后主進(jìn)料管線開始進(jìn)料。截留在濾布的濾餅經(jīng)肯定時間甩干后，用刮刀刮下，經(jīng)螺旋卸料機送至皮帶上。經(jīng)脫水后的濾餅水分在12%以下。

     3.5物料干燥及粉碎

     經(jīng)脫水處理的物料進(jìn)入干燥爐，用0.65MPa蒸汽進(jìn)行間接加熱。干燥的物料通過刮板輸送到磨粉機，物料被磨輥沖擊、滾輾、研磨，由引風(fēng)機的抽吸物料進(jìn)入選粉機，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對其進(jìn)行篩選，不合格的物料回落重磨，合格的物料隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)集粉器，由底部的卸料閥排出即為成品。

     4結(jié)語

     本文介紹了利用氨堿法生產(chǎn)純堿的廢棄物二次鹽泥為原材料制備超細(xì)碳酸鈣的生產(chǎn)工藝。從生產(chǎn)成本、能耗、環(huán)保等方面考慮，采納石灰純堿兩步法鹽水精制工藝，以鹽水中的鎂、鈣離子通過與石灰乳及純堿溶液直接反應(yīng)制得碳酸鈣，碳酸鈣中的鈣離子大是鎂離子通過與石灰乳反應(yīng)轉(zhuǎn)換而來，鈣離子純潔，不含其它雜質(zhì)，產(chǎn)品雜質(zhì)含量極低。全部的生產(chǎn)過程全部為離子間的化學(xué)反應(yīng)，物料經(jīng)過設(shè)備少，工藝流程簡單，因此，設(shè)備或管線中帶入鐵離子的機會要比其它生產(chǎn)方法少，產(chǎn)品中鐵含量較低，白度高。該工藝資源利用率高，同時有利于環(huán)保和可持續(xù)進(jìn)展。