碳酸鈣作為一種優(yōu)良的填料,具有色白質(zhì)純、易于著色、化學性質(zhì)穩(wěn)定、成本低廉、粒徑和粒子形狀可以控制等優(yōu)勢,已經(jīng)成功地應用在橡膠、塑料、涂料、油墨、造紙等領域。不過,在這些傳統(tǒng)應用中,碳酸鈣產(chǎn)品附加值不高,企業(yè)盈利往往是“以量取勝”,納米鈣或高純度碳酸鈣等功能性較強的品類需求仍舊依賴進口。中國當前礦產(chǎn)品精深加工程度不高,礦產(chǎn)品附加值低,與發(fā)達國家相比還有很大差距。碳酸鈣產(chǎn)業(yè)鏈條短,缺乏下游應用產(chǎn)業(yè)鏈的延伸能力,中高端碳酸鈣產(chǎn)品少,碳酸鈣企業(yè)產(chǎn)品多為初級產(chǎn)品,基本上以低端普通重鈣產(chǎn)品為主,科技含量低,附加值低,亟待加強技改和整合提升。重鈣產(chǎn)品的精細化、功能化水平不高。重鈣中200~325目占50%,325~1250目占35%,1250目以上的占15%,其中經(jīng)過改性的只占到12%左右。整體而言,國內(nèi)滿足碳酸鈣高值化應用的產(chǎn)品和技術水平都亟待加強。隨著市場發(fā)展及規(guī)范,高附加值化碳酸鈣、以及碳酸鈣應用專門化成為未來市場的新趨勢。食品級碳酸鈣為高純度、高白度的粉體材料,其碳酸鈣純度一般要達到99%以上。在礦石原料方面,用作生產(chǎn)食品級碳酸鈣的礦石必須是高質(zhì)量、高含量的純天然礦石,加工過程中不允許有污染和雜質(zhì),包裝過程中更要保證清潔無污染。在食品工業(yè)中,碳酸鈣可用作堿性劑、營養(yǎng)增補劑、面團調(diào)節(jié)劑、固化劑、酵母養(yǎng)料、抗結塊劑、疏松劑、膠姆糖助劑和改性劑等,還可添加在鈣營養(yǎng)強化保健食品、膠姆糖基、膨松劑、面制品、谷物早餐、餅干、乳制品、軟膠囊等產(chǎn)品中,還可用于牙膏中做磨擦劑,磨擦劑在牙膏中用量一般為25%~60%。藥用碳酸鈣在高純度藥品級檸檬酸鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等多種鈣劑中都有添加。我們使用的藥物鈣片,其原料很大一部分就是來自于石灰石。具體流程是,先選擇含碳酸鈣含量較高的大理石、白堊石,先燒成生石灰,然后加入水制成熟石灰,再溶入鹽酸之中生成氯化鈣,除去其中重金屬和其他雜質(zhì)后,在氨水條件下再與二氧化碳反應,重新生成碳酸鈣的結晶。這些重新結晶出來的碳酸鈣,才能達到制作藥物所要求的純度。藥用鈣產(chǎn)品消費群體廣大,深受各年齡段消費者的關注。中老年人、孕期/哺乳期女性、兒童是補鈣市場消費的三大主力軍。隨著人口老齡化、“三孩”政策的放開,鈣劑市場規(guī)模也進一步快速擴大,具有十分廣闊的發(fā)展前景。使用納米碳酸鈣可有效降低降解塑料的成本,以塑料薄膜為例,納米碳酸鈣特有的性能使其大比例的均勻的填充在農(nóng)膜中,使產(chǎn)品的成形和實施二次拉升時,表面和內(nèi)部形成無數(shù)細小的縫隙,幫助并加速光或者生物助劑對農(nóng)膜的降解,制成的農(nóng)膜既能保證品質(zhì)和實用性能,又不增加成本,還可實現(xiàn)后期的快速降解。經(jīng)研究測試發(fā)現(xiàn)從碳酸鈣的含量為0%開始到碳酸鈣含量為50%,碳酸鈣與PBAT的共混塑料的拉伸性能出現(xiàn)了先是增加后來下降的現(xiàn)象,而加入偶聯(lián)劑KH560和增容劑ADR時,明顯提高了碳酸鈣含量在50%的PBAT與碳酸鈣的共混塑料的拉伸性能,并且在偶聯(lián)劑使用含量在2%,增溶劑含量在1%時,其共混塑料的拉伸性能達到峰值。輕質(zhì)碳酸鈣因成本低廉、原料來源廣泛被作為填料廣泛應用于橡膠、塑料、涂料等高分子材料中,但碳酸鈣不具有導電性,不能解決靜電問題。而以碳酸鈣為包覆基質(zhì)制備CaCO3-聚苯胺(PANI)/SiO2導電復合粉體,將其應用于導電涂料領域,既降低涂料成本,改善涂膜機械強度,還賦予涂膜一定的導電性和抗靜電性,消除靜電危害。其中,SiO2包覆改性可以顯著提高碳酸鈣的耐酸性。此外,美國研究人員使用碳酸鈣作為填料制備冷卻涂料,可以隔絕大部分熱量。原理上,碳酸鈣有大量帶隙,有助于減少涂料吸收的紫外線量。碳酸鈣應用于涂料和油墨,能使漆膜光澤清晰、持久,使油墨的印刷色調(diào)優(yōu)雅、均勻,碳酸鈣良好的半透明性、光澤度和流動性還能降低涂料和油墨成本。尤其是在油墨廣泛采用樹脂連接料后,活性碳酸鈣以其優(yōu)異的穩(wěn)定性,幾乎已經(jīng)取代其他填料了。但其必須經(jīng)過活化處理,晶形為球形或立方形。目前日本在中國銷售較多的是白艷華O和DD,它們用于油墨能改善其流動性、透明度和光澤,其中白艷華O為透明性較好的納米碳酸鈣,白艷華DD為半透明性的納米碳酸鈣。用于密封膠和粘合劑的納米碳酸鈣的粒子尺寸穩(wěn)定性好、分散均勻,可提供密封劑良好的彈性、防水性、氣密性、流變性,是理想的密封材料。影響密封膠專用納米碳酸鈣在密封膠中摻和性能的因素主要有:粒徑、晶形、吸油值、比表面積、pH值、篩余物、水分;其中,影響膠體觸變性的因素主要是顆粒形態(tài)、吸油值、表面改性和pH值,影響增強作用的因素主要有粒徑和分散性。目前國內(nèi)膠粘劑主要應用在建筑、包裝、木材行業(yè),合計占比超50%;未來中端應用,如汽車、能源、電子信息等領域以及高端應用如航空、航天、船舶、半導體等領域對膠粘劑需求增長較快,應用占比有望達到40%。①化學穩(wěn)定性好,碳酸鈣不能和樹脂及各種助劑發(fā)生有害反應,也就是說,用于塑料中的碳酸鈣及其表面的有機處理劑不能參與各種化學反應。②耐溫性好,由于塑料制品成型加工都是在高溫環(huán)境下(一般大于180℃)進行,所以要求碳酸鈣應該在加熱成型的溫度條件下不分解變色。③加工性優(yōu),主要包括以下幾個指標:分散性好、疏水性佳、吸油量低、遷移性小。