
结合你此前关注纳米碳酸钙在油墨中应用、了解其性能优势的背景,目前工业上主流采用碳化法生产纳米碳酸钙,核心工艺全流程如下:
1. 原料预处理
选用CaCO₃含量≥98%的高纯度石灰石,经800-900℃高温煅烧分解为生石灰和窑气,生石灰加水在80℃左右消化,精制得到高活性氢氧化钙石灰乳。
2. 核心碳化反应
将石灰乳降温至25-35℃,通入净化后的CO₂气体,通过控制通气速率、添加0.1%聚丙烯酸钠等晶型控制剂,精准调控颗粒成核生长,得到粒径20-100nm的碳酸钙浆液。
主流碳化技术有三种:
间歇碳化法:设备投资低,适合中小批量生产
连续喷雾碳化法:日本白石开发,产品粒径均匀,适合大规模量产
超重力碳化法:北化开发,反应速度快,可制备15-30nm超细颗粒
3. 后处理工序
对碳化后的浆液进行表面改性,通过硬脂酸螯合、多糖嫁接等双亲分子包覆工艺,赋予颗粒良好的分散性与相容性,再经压滤脱水、喷雾/冻干组合干燥、分级筛分,最终得到纳米碳酸钙成品。