碳酸鈣主要是從石灰石礦獲得,也可以作為某些制造流程的副產(chǎn)品,或直接用二氧化碳對石灰乳漿反應(yīng)制得。
天然碳酸鈣的制造可以用干磨法或濕磨法。干磨法中干磨好的產(chǎn)品經(jīng)空氣分選機(jī)分離出過大的顆粒返回重磨。利用濕磨法可以產(chǎn)生更細(xì)、更鮮艷的、篩分更好的品級。石灰石在有水存在的條件下研磨,利用錐形或管狀研磨機(jī)將磨制品連續(xù)的放出,用離心機(jī)分選,過大的顆粒和進(jìn)料一起送回重磨。濕磨法的另一重要優(yōu)點(diǎn)是可通過進(jìn)一步的浮選改進(jìn)產(chǎn)品顏色和化學(xué)純度。在連續(xù)式研磨過程中,有多種類型的研磨機(jī)可以使用,但原則上都應(yīng)使用壓縮空氣、高溫壓縮空氣或過熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進(jìn)入研磨機(jī),在高速下互相碰撞摩擦而產(chǎn)生研磨,控制液體和顏料的研磨過程使細(xì)顆粒和液體一起流出。一般的研磨機(jī)都兼有分選和研磨的功能。
沉淀碳酸鈣填料的制造有幾種成熟的工藝,生產(chǎn)商可使用不同的方法制造不同品級的顏料,但公同之處就是沉淀法都是利用天然碳酸鈣為原料,煅燒制成氧化鈣(石灰),然后水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用來除去幾乎所有的大顆粒雜質(zhì)以及沒有分解成石灰的石灰石。1.重碳酸法控制氫氧化鈣和二氧化碳的反應(yīng)過程,可得到顆粒大小不同的碳酸鈣,但對所有的沉淀碳酸鈣而言,其粉體顆粒大小一般是中等程度。2.副產(chǎn)品法此方法利用氫氧化鈣漿和碳酸鈉溶液反應(yīng),可產(chǎn)生相當(dāng)細(xì)的碳酸鈣顆粒。這一工藝中需要特別注意的是要完全清洗去所有的氫氧化鈉成分,否則碳酸鈣顏料具有堿性,會(huì)導(dǎo)致在涂料中的應(yīng)用出現(xiàn)問題。3.氯化鈣法此方法中的反應(yīng)物通常由其它化工過程得來,例如在制造碳酸氫鈉時(shí)得到的氯化銨與氫氧化鈣混合可產(chǎn)生氯化鈣和氫氧化銨,氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)可得到一系列非常細(xì)的碳酸鈣,并且填料的顏色純度高,顆粒的粒徑分布相似。當(dāng)然,需要仔細(xì)的洗去所有的氯化鈉組分。氯化鈣方法得到碳酸鈣具有方解石晶型結(jié)構(gòu),顆粒大小通常為8~10µm,最小的范圍為0.03~0.05µm。而石灰乳法得到的產(chǎn)品為文石型,顆粒大小一般為0.2~2.0µm。碳酸鈣填料有許品級,相對密度在2.70~2.77之間,吸油量為5~45g/100g,平均粒徑從小于1µm到非常大的,200號篩余物(約300µm)通常有25~30%,通過控制生產(chǎn)工藝可獲得膠體范圍內(nèi)(小于0.1µm)粒徑分布的產(chǎn)品。
碳酸鈣不溶在水,對大部份油性樹脂涂料的基料具有惰性,但其對稀酸類敏感。這一性質(zhì)有利于碳酸鈣在許多室內(nèi)涂料中的應(yīng)用,如底漆、半光漆等,在高光漆、噴漆、以及許多其它工業(yè)涂料中也有一定的應(yīng)用。