Carbonato de cálcio precipitado (PCC), também conhecido como luz carbonato de cálcio, 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 preparação de carbonato de cálcio precipitado
- Método de carbonatação: Calcário e outras matérias-primas são calcinadas para produzir cal (principalmente óxido de cálcio) e dióxido de carbono. Água é adicionada à cal para formar uma pasta de cal (principalmente hidróxido de cálcio). O dióxido de carbono é então passado para a pasta de cal para precipitar o carbonato de cálcio. Finalmente, o precipitado de carbonato de cálcio é desidratado, seco e moído para produzir carbonato de cálcio leve.
- Método do cloreto de cálcio com carbonato de sódio (Na2CO3): Adicione cloreto de cálcio à solução aquosa de carbonato de sódio para gerar precipitado de carbonato de cálcio.
- Método da soda cáustica: Durante a produção de soda cáustica (NaOH), o carbonato de cálcio leve pode ser obtido como subproduto. Quando a cal é adicionada a uma solução de carbonato de sódio, o carbonato de cálcio precipita. Ao mesmo tempo, uma solução de soda cáustica é produzida. O precipitado de carbonato de cálcio é então desidratado, seco e moído para produzir carbonato de cálcio leve.
- Método do cloreto de cálcio: A lama de cal é tratada com ácido clorídrico para produzir uma solução de cloreto de cálcio. A solução de cloreto de cálcio absorve gás amônia e é então carbonatada com dióxido de carbono, resultando na precipitação de carbonato de cálcio.
- Método Solvay: Durante a produção de carbonato de sódio, carbonato de cálcio leve pode ser obtido como subproduto. Água salgada saturada absorve gás amônia e é então carbonatada com dióxido de carbono, resultando na precipitação de bicarbonato de sódio e solução de cloreto de amônio. Uma pasta de cal é adicionada à solução de cloreto de amônio, produzindo uma solução de cloreto de cálcio-amônia. Esta solução é então carbonatada com dióxido de carbono para precipitar o carbonato de cálcio.
Luz Pó de carbonato de cálcio Características
A forma de carbonato de cálcio 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 cálcio microparticulado (5μm)
- Carbonato de cálcio microfino (1-5μm)
- Carbonato de cálcio ultrafino (0,1-1μm)
- Carbonato de cálcio superfino (0,02-0,1 μm)
- Carbonato de cálcio nanométrico (0,02 μm)
Os formatos das partículas são regulares e podem ser considerados um pó monodisperso com uma distribuição estreita do tamanho das partículas.
Usos básicos do carbonato de cálcio precipitado
Fabricação de papel
A indústria papeleira é um dos maiores mercados para o carbonato de cálcio. As cargas de carbonato de cálcio moído (GCC) são utilizadas principalmente em papéis impressos, papéis publicitários, papéis de escritório e papéis para escrita, excluindo papel para cigarros, papéis de filtro e papéis especiais de baixa gramatura. O carbonato de cálcio precipitado, em comparação com o GCC, apresenta qualidade superior, com tamanho de partícula mais fino, maior brancura, menor custo, baixa formação de espuma e melhor printabilidade. É altamente adequado como carga de papel e pode atender aos requisitos de impressão e desempenho óptico do papel.
Estudos demonstram que o carbonato de cálcio ultrafino em formato de fuso, sem modificações, pode melhorar a qualidade e a resistência à abrasão do papel de alta qualidade. Quando o carbonato de cálcio em formato de fuso é adicionado à polpa, ele pode imitar fibras finas e criar inúmeras pequenas bolsas de ar. Isso resulta em excelente lisura e printabilidade do papel.
Borracha
O carbonato de cálcio precipitado é amplamente utilizado em produtos de borracha, como pneus, correias transportadoras, mangueiras, lonas de borracha e produtos de borracha para uso médico. Ele pode reduzir a quantidade de borracha utilizada, reduzir custos e também fornecer reforço e semi-reforço. Quando o carbonato de cálcio leve é adicionado à borracha, resulta em maior resistência à tração, resistência ao desgaste e resistência ao rasgo do que os vulcanizados de borracha pura. Ele também fornece reforço significativo em borrachas naturais e sintéticas e pode ajustar a consistência. Comparado aos enchimentos comuns, o carbonato de cálcio em forma de agulha oferece propriedades de reforço e tenacidade mais fortes. Após ser adicionado aos materiais, ele melhora propriedades como resistência, dureza e resistência ao desgaste.
Plástico
O carbonato de cálcio precipitado desempenha um papel fundamental em produtos plásticos, contribuindo significativamente para a estabilidade dimensional. Pode melhorar a dureza do produto, bem como o brilho e a lisura da superfície. A adição de carbonato de cálcio a produtos plásticos em geral aumenta a resistência ao calor. Devido à sua brancura superior a 90%, o carbonato de cálcio leve também pode substituir pigmentos brancos caros, proporcionando um efeito branqueador.
Pintar
O carbonato de cálcio é uma carga importante na produção de tintas. A finura e a distribuição das partículas do carbonato de cálcio determinam a transparência da tinta. O carbonato de cálcio leve é amplamente utilizado na indústria de tintas e serve como um material de estrutura indispensável. Em tintas espessas, seu uso excede 30%, em vernizes fenólicos é usado em 4-7% e em tintas fenólicas de textura fina para rugas, compõe mais de 39%.
Revestimento
Comparado ao carbonato de cálcio moído (GCC), o carbonato de cálcio leve é produzido sinteticamente, tornando sua forma cristalina e composição mais fáceis de controlar, permitindo a adição de várias funções.
Sua área superficial específica relativamente alta o torna mais eficaz como agente de reforço em revestimentos do que o GCC. O carbonato de cálcio leve comum é usado em revestimentos de construção, revestimentos de papel e revestimentos em pó, com aplicação principal em revestimentos anticorrosivos, incluindo revestimentos marítimos, revestimentos de contêineres, subcapas de veículos e proteção contra corrosão para pontes e estruturas de aço. O carbonato de cálcio leve ultrafino, além de ser usado como enchimento, também oferece propriedades de resistência à água e inibição de corrosão.
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.
Farmacêutico
O carbonato de cálcio leve é utilizado em formulações farmacêuticas como agente neutralizante, auxiliar de filtração, tampão, agente de dissolução, agente de enchimento e suplemento de cálcio. O carbonato de cálcio com estrutura oca apresenta bom desempenho em termos de biocompatibilidade e pode ser utilizado como sistema de administração farmacêutica e marcador diagnóstico.
Comida
O carbonato de cálcio precipitado é amplamente utilizado na moderna indústria de alimentos nutritivos e de suplementação de cálcio.
Serve como um fortificante nutricional de alta qualidade em laticínios, produtos cárneos, massas, leite em pó, tabletes de leite e outras indústrias relacionadas. Como aditivo alimentar, o carbonato de cálcio leve garante a ingestão de cálcio necessária para o corpo humano, comumente usado em produtos como goma de mascar, chocolate, iogurte, tabletes de cálcio, geleia e bebidas para fortalecer os níveis de cálcio. No processamento de alimentos, atua como agente alcalino, suplemento nutricional, condicionador de massa, agente de cura, nutriente para leveduras, antiaglomerante, agente de fermentação, auxiliar para gomas e modificador. O carbonato de cálcio de grau alimentício possui alta pureza, baixo teor de impurezas e níveis particularmente baixos de Pb, As, Hg, Fe e outros indicadores.
Alimentar
O carbonato de cálcio leve é utilizado como suplemento de cálcio no processamento de ração animal. O carbonato de cálcio leve para ração animal deve atender aos seguintes padrões:
- Teor de carbonato de cálcio (CaCO3) ≥ 98%
- Teor de cálcio (Ca) ≥ 39,2%
- Teor de umidade ≤ 1%
- Teor de ácido clorídrico ≤ 0,2%
- Metais pesados (Pb) ≤ 0,003%
- Arsênio (As) ≤ 0,0002%
- Sais de bário (Ba) ≤ 0,030%
Pasta de dentes
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.
Adesivo Selante
O carbonato de cálcio, como carga semi-reforçada, é usado em adesivos para melhorar as propriedades da camada adesiva, reduzir custos e, geralmente, permanecer inerte com o material base. Adicionar uma certa quantidade de carbonato de cálcio aos adesivos pode aumentar a resistência de ligação, dureza, resistência ao calor, estabilidade dimensional e reduzir os coeficientes de contração de cura e expansão linear. Por exemplo, em adesivos de vidro comuns, sem cargas de reforço, a resistência de ligação é baixa. A adição de carbonato de cálcio industrial melhora a resistência da junta adesiva, aumenta a dureza da superfície, a viscosidade e a condutividade térmica, aumenta a tenacidade ao impacto e a resistência ao desgaste, e melhora a resistência do adesivo a vários meios, reduzindo os custos. O carbonato de cálcio leve, especialmente o grau nano, possui boa estabilidade granulométrica e dispersão uniforme, proporcionando excelente elasticidade, impermeabilização, estanqueidade e propriedades reológicas para selantes, tornando-o um material de vedação ideal.
Cerâmica
Desenvolver carbonato de cálcio cúbico com distribuição uniforme de partículas, que pode ser usado para cerâmicas de densificação fabricadas em baixa temperatura de 600°C.
Cabo
Em produtos de cabos, o carbonato de cálcio leve melhora as propriedades de isolamento elétrico, mantém um pH adequado e apresenta boa compatibilidade com resinas. Ele aumenta o teor de enchimento, reduz custos e é especialmente adequado para uso em fios e cabos de PVC.
Outro
O carbonato de cálcio leve também é amplamente utilizado em síntese orgânica, metalurgia, produção de vidro e fabricação de amianto. Pode ser usado como agente intermediário para tratamento de águas residuais industriais e como eliminador de SO2 em gases que contêm SO2.
Conclusão
Em conclusão, o Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC) oferece uma ampla gama de propriedades valiosas, incluindo alta pureza, granulometria fina e excelente dispersibilidade. Essas características o tornam um material versátil em diversos setores, como papel, plásticos, revestimentos, farmacêutico e alimentício. Sua capacidade de melhorar o desempenho, reduzir custos e aprimorar a qualidade do produto garante que o PCC continue sendo um componente essencial em muitos processos de fabricação. À medida que as indústrias continuam a inovar, as aplicações do PCC certamente se expandirão, impulsionando novos avanços no desenvolvimento e na eficiência de produtos.
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