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技术详情
碳酸钙作为一种重要的无机化工产品,具有原料丰富、生产工艺简单、性能稳定等特点,广泛用于橡胶、塑料、涂料、造纸、油墨、食品、医药、饲料等工业部门。其中塑料、橡胶行业的碳酸钙消费量为 65%,造纸、涂料各占 15%和 10%,其他行业占 10%。碳酸钙在橡胶、塑料等行业中的作用与其粒径有关,粒径在 1~3μm 的沉淀碳酸钙仅作为填充剂起增容作用,粒径在 0.01~0.1μm 之间的纳米碳酸钙具有补强、增韧的作用。
我国目前有轻质碳酸钙生产企业 100 多家,总生产能力近 500 万吨,但工艺落后,品种单一,基本上采用简易的间歇鼓泡式炭化工艺,产品大多为售价低廉(400~500 元/吨)的大粒径(2~5 微米)纺锤形产品(图 1),而附加值较高(售价 3000~6000 元/吨)、市场需求增长较快的粒径小于 100 纳米的纳米碳酸钙产量甚微,仅占轻质碳酸钙总产量的 2~5%。我国近年也有利用国内外技术进行纳米碳酸钙生产的报道,但生产成本较高(1500~2000 元/ 吨),且大多需 5000 万以上的巨额投资,中小企业难以适应。
应用说明
清华大学经过多年的潜心研究,现已开发出一套崭新的纳米碳酸钙制备工艺和设备,通过加入特定的添加剂,在自行研制的高效传热传质碳化釜中进行反应,即可制得粒径为40~100 纳米的球型碳酸钙(图 2)。本技术采用的添加剂价廉易得,所需设备大多为常规化工定型设备,易于为广大的中小企业采用。目前已在河北、江西建成年产 5000~10000 吨纳米碳酸钙的生产厂。采用本工艺的生产成本仅为 1000 元/吨左右。