化学助剂在碳酸钙生产中的应用
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碳酸钙产品生产中常用的助剂主要由以下四类:(1)增白剂类,用于提高产品白度;(2)晶型控制剂类,用于生产特定晶型的产品;(3)分散剂类,用于防止碳酸钙粒子团聚影响下游产品的应用;(4)改性剂类,用于对碳酸钙粒子进行表面改性,提高其在下游产品中相容性;本文将分别对上述的助剂进行分析阐述。
1.分散剂
分散剂也是碳酸钙生产中不可缺少的助剂之一,碳化完成后碳酸钙浆料经过加工后的干品,很难能够保持碳化时的原始粒径,在很大程度上限制了碳酸钙的应用,分散剂可以很好解决这一问题。加入分散剂可以防止粒子之间的团聚,使得碳酸钙的粒径分布很窄,提高产品的附加值。在生产过程中分散剂还可以降低浆料粘度,从而降低浆料在搅拌、转移过程中的动力消耗,从而节省操作费用。
碳酸钙行业常用的分散剂主要是无机盐类和聚合物类。无机盐类为高电荷密度的盐,通过增加碳酸钙浆液中的电荷密度,压缩碳酸钙粒子水化的双电层,释放自由水来起到分散作用,如六偏磷酸钠。
聚合物类分散剂主要是含丙烯酸类的低分子量的均聚物和共聚物,通过功能基团吸附到碳酸钙粒子表面,形成一层聚电解质的保护层,以同电性相斥作用防止粒子之间接触团聚。使用那些平均分子量在3000-5000之间的聚合物效果较好。
2.增白剂
碳酸钙产品白度受到其中的杂质的影响而降低,而其中主要影响其白度的是微量高价的金属离子,这些微量的高价离子自身的颜色大都是深色,从而降低了产品的白度。早些年日本专利采用在碱性介质中用连二亚硫酸钠或锌、四氢硼烷化钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫脲或吊白粉等对碳酸钙中的杂质离子进行还原漂白,但是硫脲存在潜在的致癌作用,已经不再使用。经其他物质漂白后的碳酸钙产品由于没有彻底出去杂质离子,还存在低价金属离子,不仅增白不彻底,而且在应用后的下游产品中极易出现氧化反色现象,在一定程度上限制了碳酸钙的应用。还有一些通过添加光亮剂来改变产品对特定波长光的吸收能力来提高产品的白度,但是也存在氧化反色的现象。