晶形控制劑對輕質碳酸鈣形貌的影響

輕質碳酸鈣形貌對產品性質有著重要影響。不同的應用行業對碳酸鈣形貌有不同的需求（表1），添加晶形控制劑是控制碳酸鈣形貌、滿足不同行業對碳酸鈣工業需求的主要方法之一。

表1 不同行業應用碳酸鈣的要求

不同晶形、粒度的碳酸鈣製備技術的研究已成為許多國家競相開發的熱點。自二十世紀初期，日本人白石恆二發明了以石灰乳和二氧化碳為原料製備輕質碳酸鈣的碳化方法以來，至今己經研製出具有不同晶形、不同粒度及不同表面改性的碳酸鈣產品50餘種之多。

現有控制碳酸鈣形貌的方法有模板法和添加晶形控制劑的方法。本文主要介紹的是晶形控制劑的方法。

輕質碳酸鈣的生產過程

碳酸鈣的製備方法分為物理法粉碎研磨製備重質碳酸鈣和化學法製備輕質碳酸鈣，而碳化法是目前國內外工業生產輕質碳酸鈣普遍採用的方法。

圖1 一般輕質碳酸鈣生產工藝過程

一般輕質碳酸鈣的生產工藝過程（圖1）：將石灰石原料煅燒，得到氧化鈣和窯氣二氧化碳；消化氧化鈣，並將生成的懸浮的氫氧化鈣在高剪切力作用下粉碎，多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到一定濃度的精製氫氧化鈣懸浮液。通入二氧化碳氣體，加入適當的晶形控制劑控制晶形，碳化至終點，得到要求晶形的碳酸鈣漿液；對該漿液進行脫水、乾燥和表面處理，得到所要求的輕質碳酸鈣產品。

圖2 輕質碳酸鈣生產流程圖

晶形控制劑對碳酸鈣形貌的影響

碳化法通過控制添加晶形控制劑及碳化反應工藝條件來控制碳酸鈣產物的形貌，製得各種不同晶形的產品，如紡錘形、立方形、鏈狀、球狀、片狀、針狀等。另外，晶形控制劑加入的時間對晶體生長也產生一定的影響。

表2 晶形控制劑對碳酸鈣形狀和粒徑的影響

碳化反應是一個比較複雜的系統，碳化體系的溫度、反應物濃度、通氣速率、攪拌速率、晶形控制劑的種類和用量以及反應器的不同都會對碳酸鈣的粒徑和形貌產生影響。在生產實踐過程中，也要適當的控制生產工藝條件，製備出理想形態的碳酸鈣產品。