Carbonato de calcio precipitado (PCC), también conocido como luz carbonato de calcio, is made from calcining limestone and other raw materials. Limestone is first calcined to produce lime (mainly calcium oxide) and carbon dioxide. Water is added to the lime to form lime slurry (mainly calcium hydroxide). Carbon dioxide is then passed into the lime slurry to precipitate calcium carbonate. The calcium carbonate is then dewatered, dried, and ground into powder. Alternatively, sodium carbonate and calcium chloride react to form calcium carbonate, which is then processed similarly.
Método de preparación de carbonato de calcio precipitado
- Método de carbonatación: Caliza Se calcinan otras materias primas para producir cal (principalmente óxido de calcio) y dióxido de carbono. Se añade agua a la cal para formar una lechada de cal (principalmente hidróxido de calcio). Posteriormente, se incorpora dióxido de carbono a la lechada de cal para precipitar carbonato de calcio. Finalmente, el precipitado de carbonato de calcio se deshidrata, se seca y se muele para producir carbonato de calcio ligero.
- Método del cloruro de calcio con carbonato de sodio (Na2CO3): Agregue cloruro de calcio a la solución acuosa de carbonato de sodio para generar un precipitado de carbonato de calcio.
- Método de sosa cáustica: Durante la producción de sosa cáustica (NaOH), se puede obtener carbonato de calcio ligero como subproducto. Al añadir una lechada de cal a una solución de carbonato de sodio, este precipita. Simultáneamente, se produce una solución de sosa cáustica. El precipitado de carbonato de calcio se deshidrata, se seca y se muele para producir carbonato de calcio ligero.
- Método del cloruro de calcio: La lechada de cal se trata con ácido clorhídrico para producir una solución de cloruro de calcio. Esta solución absorbe amoníaco gaseoso y se carbonata con dióxido de carbono, lo que produce la precipitación de carbonato de calcio.
- Método Solvay: Durante la producción de carbonato de sodio, se puede obtener carbonato de calcio ligero como subproducto. El agua salada saturada absorbe amoníaco gaseoso y se carbonata con dióxido de carbono, lo que precipita una solución de bicarbonato de sodio y cloruro de amonio. Se añade una lechada de cal a la solución de cloruro de amonio, produciendo una solución de cloruro de calcio y amoníaco. Esta solución se carbonata con dióxido de carbono para precipitar el carbonato de calcio.
Luz Carbonato de calcio en polvo Características
La forma de carbonato de calcio precipitado can be classified into spindle, cubic, needle, chain, spherical, plate, and tetragonal prism shapes based on the crystal morphology of calcium carbonate. These different crystal forms of calcium carbonate can be obtained by controlling the reaction conditions. Light calcium carbonate is divided into the following categories based on its original average particle size (d):
- Carbonato de calcio en micropartículas (5 μm)
- Carbonato de calcio microfino (1-5 μm)
- Carbonato de calcio ultrafino (0,1-1 μm)
- Carbonato de calcio superfino (0,02-0,1 μm)
- Carbonato de calcio nanométrico (0,02 μm)
Las formas de las partículas son regulares y puede considerarse un polvo monodisperso con una distribución estrecha del tamaño de partícula.
Usos básicos del carbonato de calcio precipitado
Fabricación de papel
La industria papelera es uno de los mercados más importantes para el carbonato de calcio. Las cargas de carbonato de calcio molido (GCC) se utilizan principalmente en papeles impresos, publicitarios, de oficina y de escritura, excluyendo el papel de cigarrillo, el papel de filtro y los papeles especiales de bajo gramaje. El carbonato de calcio precipitado, en comparación con el GCC, presenta una calidad superior, con un tamaño de partícula más fino, mayor blancura, menor costo, baja formación de espuma y mejor imprimibilidad. Es muy adecuado como carga de papel y cumple con los requisitos de impresión y rendimiento óptico del papel.
Estudios demuestran que el carbonato de calcio ultrafino fusiforme, sin modificación, puede mejorar la calidad y la resistencia a la abrasión del papel de alta calidad. Al añadir carbonato de calcio fusiforme a la pulpa, este puede imitar las fibras finas y crear numerosas pequeñas bolsas de aire. Esto resulta en una excelente suavidad y facilidad de impresión del papel.
Goma
El carbonato de calcio precipitado se utiliza ampliamente en productos de caucho, como neumáticos, cintas transportadoras, mangueras, láminas de caucho y productos de caucho para uso médico. Permite reducir la cantidad de caucho utilizado, disminuir los costos y proporcionar refuerzo y semirefuerzo. Al añadir carbonato de calcio ligero al caucho, se obtiene una mayor resistencia a la tracción, al desgaste y al desgarro que los vulcanizados de caucho puro. Además, proporciona un refuerzo significativo tanto en cauchos naturales como sintéticos y permite ajustar la consistencia. En comparación con los rellenos convencionales, el carbonato de calcio en forma de aguja ofrece un refuerzo y una tenacidad más fuertes. Tras añadirse a los materiales, mejora propiedades como la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste.
Plástico
El carbonato de calcio precipitado desempeña un papel fundamental en los productos plásticos, contribuyendo significativamente a la estabilidad dimensional. Puede mejorar la dureza del producto, así como el brillo y la suavidad de la superficie. Añadir carbonato de calcio a productos plásticos generales aumenta la resistencia al calor. Gracias a su blancura superior a 90%, el carbonato de calcio ligero también puede sustituir a los costosos pigmentos blancos, proporcionando un efecto blanqueador.
Pintar
El carbonato de calcio es un relleno importante en la producción de pintura. Su finura y distribución de partículas determinan la transparencia de la pintura. El carbonato de calcio ligero se utiliza ampliamente en la industria de la pintura y es un material de esqueleto indispensable. En pinturas espesas, su uso supera los 30%, en barnices fenólicos se utiliza entre 4 y 7%, y en pinturas fenólicas de textura fina y arrugada, supera los 39%.
Revestimiento
En comparación con el carbonato de calcio molido (GCC), el carbonato de calcio ligero se produce sintéticamente, lo que hace que su forma cristalina y su composición sean más fáciles de controlar, permitiendo la adición de varias funciones.
Su área superficial específica relativamente alta lo hace más eficaz como agente de refuerzo en recubrimientos que el GCC. El carbonato de calcio ligero común se utiliza en recubrimientos para construcción, papel y polvo, con una aplicación principal en recubrimientos anticorrosivos, incluyendo recubrimientos marinos, recubrimientos para contenedores, imprimaciones para vehículos y protección contra la corrosión en puentes y estructuras de acero. El carbonato de calcio ligero ultrafino, además de usarse como relleno, también ofrece resistencia al agua e inhibición de la corrosión.
Tinta
When Precipitated calcium carbonate is used in inks, it helps achieve a clear and long-lasting gloss on the paint film. It enhances the ink’s printing tone, making it elegant and uniform. Its excellent translucency, gloss, and fluidity also help reduce coating and ink costs. Spherical and cubic nano-calcium carbonate, with better dispersion, transparency, gloss, and opacity than other fillers, are widely used in high-quality inks for high-speed printing and laser typesetting.
Farmacéutico
El carbonato de calcio ligero se utiliza en formulaciones farmacéuticas como agente neutralizante, auxiliar de filtración, tampón, disolvente, relleno y suplemento de calcio. El carbonato de calcio con estructura hueca presenta un buen rendimiento en términos de biocompatibilidad y puede utilizarse como sistema de administración farmacéutica y marcador de diagnóstico.
Alimento
El carbonato de calcio precipitado se utiliza ampliamente en la industria moderna de suplementos de calcio y alimentos nutricionales.
Sirve como fortificante nutricional de alta calidad en productos lácteos, cárnicos, pastas, leche en polvo, tabletas de leche y otras industrias relacionadas. Como aditivo alimentario, el carbonato de calcio ligero garantiza la ingesta de calcio necesaria para el cuerpo humano y se utiliza comúnmente en productos como chicles, chocolate, yogur, tabletas de calcio, gelatina y bebidas para fortalecer los niveles de calcio. En el procesamiento de alimentos, actúa como agente alcalino, suplemento nutricional, acondicionador de masa, agente de curado, nutriente para levaduras, antiaglomerante, agente leudante, coadyuvante para la elaboración de caramelos de goma y modificador. El carbonato de calcio de grado alimenticio presenta alta pureza, bajas impurezas y niveles particularmente bajos de Pb, As, Hg, Fe y otros indicadores.
Alimentar
El carbonato de calcio ligero se utiliza como suplemento de calcio en el procesamiento de alimentos para animales. El carbonato de calcio ligero de grado alimenticio debe cumplir con las siguientes normas:
- Contenido de carbonato de calcio (CaCO3) ≥ 98%
- Contenido de calcio (Ca) ≥ 39,2%
- Contenido de humedad ≤ 1%
- Contenido de ácido clorhídrico ≤ 0,2%
- Metales pesados (Pb) ≤ 0,003%
- Arsénico (As) ≤ 0,0002%
- Sales de bario (Ba) ≤ 0,030%
Pasta dentífrica
Precipitated calcium carbonate can be used in daily chemical products such as tooth powder, toothpaste, and cosmetics. In toothpaste, light calcium carbonate acts as an abrasive, effectively removing dental plaque and food residues, polishing the teeth without damaging the enamel. It also enhances fragrance transmission and paste spreading. Additionally, with its mild alkalinity, it neutralizes acidic metabolic products, such as citric acid, from dental plaque bacteria, lowering the oral pH. This provides multiple benefits, including the removal of acidic plaque and neutralizing acidic metabolic products in the mouth.
Adhesivo sellador
El carbonato de calcio, como relleno semirreforzado, se utiliza en adhesivos para mejorar las propiedades de la capa adhesiva, reducir costos y, en general, mantener la inercia con el material base. Añadir una cierta cantidad de carbonato de calcio a los adhesivos puede mejorar la resistencia de la unión, la dureza, la resistencia térmica, la estabilidad dimensional y reducir la contracción de curado y los coeficientes de expansión lineal. Por ejemplo, en los adhesivos de vidrio comunes, sin rellenos de refuerzo, la resistencia de la unión es baja. Añadir carbonato de calcio industrial mejora la resistencia de la unión adhesiva, aumenta la dureza superficial, la viscosidad y la conductividad térmica, mejora la tenacidad al impacto y la resistencia al desgaste, y mejora la resistencia del adhesivo a diversos medios, a la vez que reduce los costos. El carbonato de calcio ligero, especialmente el de grado nanométrico, presenta buena estabilidad granulométrica y una dispersión uniforme, lo que proporciona excelentes propiedades de elasticidad, impermeabilidad, hermeticidad y reología para selladores, lo que lo convierte en un material de sellado ideal.
Cerámico
Desarrollar carbonato de calcio cúbico con distribución uniforme de partículas, que se puede utilizar para cerámicas de densificación fabricadas a baja temperatura de 600 ℃.
Cable
En productos de cable, el carbonato de calcio ligero mejora las propiedades de aislamiento eléctrico, mantiene un pH adecuado y presenta buena compatibilidad con resinas. Aumenta el contenido de relleno, reduce costos y es especialmente adecuado para su uso en materiales de alambre y cable de PVC.
Otro
El carbonato de calcio ligero también se utiliza ampliamente en síntesis orgánica, metalurgia, producción de vidrio y fabricación de amianto. Puede emplearse como agente de mediación para el tratamiento de aguas residuales industriales y como eliminador de SO₂ en gases que contienen SO₂.
Conclusión
En conclusión, el carbonato de calcio precipitado (PCC) ofrece una amplia gama de valiosas propiedades, como alta pureza, tamaño de partícula fino y excelente dispersabilidad. Estas características lo convierten en un material versátil en diversas industrias, como la papelera, la del plástico, los recubrimientos, la farmacéutica y la alimentaria. Su capacidad para mejorar el rendimiento, reducir los costes y optimizar la calidad del producto garantiza que el PCC siga siendo un componente esencial en numerosos procesos de fabricación. A medida que las industrias sigan innovando, las aplicaciones del PCC se expandirán sin duda, impulsando nuevos avances en el desarrollo y la eficiencia de los productos.
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