碳酸钙生产工艺的轻质碳酸钙制取方法

轻质碳酸钙化学式轻质碳酸钙，也称为轻质石灰，是一种重要的建筑材料。

它的化学式为CaCO3，是一种白色粉末状物质。

轻质碳酸钙具有轻质、高强度、隔热、隔音、防火等优点，因此被广泛应用于建筑、装饰、环保等领域。

轻质碳酸钙的制备方法有多种，其中最常见的是碳酸钙和氢氧化钙反应制备。

具体步骤如下：首先将碳酸钙和氢氧化钙混合，然后加入适量的水，搅拌均匀。

接着将混合物放入反应釜中，加热至一定温度，反应产生气体。

气体的产生会使混合物膨胀，形成轻质碳酸钙。

最后将轻质碳酸钙放置一段时间，使其充分干燥，即可得到成品。

轻质碳酸钙的优点之一是轻质。

它的密度通常在0.6-1.2g/cm³之间，比普通石灰轻很多。

这使得轻质碳酸钙在建筑中的应用更加方便。

例如，在墙体中使用轻质碳酸钙可以减轻墙体的重量，从而减少建筑物的荷载，提高建筑物的安全性。

轻质碳酸钙的另一个优点是高强度。

虽然它的密度较低，但它的强度却很高。

这是因为轻质碳酸钙中的气孔结构可以增加其表面积，从而增加其强度。

此外，轻质碳酸钙还具有良好的耐久性和抗风化性能，可以在恶劣的环境下长期使用。

轻质碳酸钙还具有隔热、隔音、防火等优点。

由于其气孔结构，轻质碳酸钙可以有效地隔热和隔音。

在建筑中使用轻质碳酸钙可以减少能源消耗，提高建筑的能源效率。

此外，轻质碳酸钙还具有良好的防火性能，可以在火灾中起到一定的保护作用。

除了在建筑领域中的应用，轻质碳酸钙还可以用于环保领域。

由于其轻质、高强度、隔热、隔音等优点，轻质碳酸钙可以用于制造环保材料，例如环保隔音板、环保隔热板等。

这些材料可以有效地减少噪音和热量的传递，从而提高生活质量。

轻质碳酸钙是一种非常重要的建筑材料。

它具有轻质、高强度、隔热、隔音、防火等优点，可以在建筑、装饰、环保等领域中得到广泛应用。

随着科技的不断进步，轻质碳酸钙的制备方法和应用领域也将不断拓展，为人们的生活带来更多的便利和舒适。

轻质碳酸钙和重质碳酸钙的区别
单从名字上看，轻质碳酸钙和重质碳酸钙最大的区别就是一个轻一个重，除了密度不一样，还存在以下几个区别：
轻钙和重钙制备方式不同
轻质碳酸钙又称之为轻钙或者沉淀碳酸钙（简称PCC），它是通过化学加工方法制成的。

轻质碳酸钙主要是由石灰石原料煅烧生产石灰，再将石灰与水结合生产氢氧化钙，通入CO2形成碳酸钙沉淀，最后由脱水、干燥、粉碎形成。

重质碳酸钙简称重钙，是由天然碳酸盐（方解石、大理石、石灰石等）磨碎形成，是常用的粉状无机填料。

轻钙和重钙味道不同
轻钙通常是通过煅烧形成，所以能去除很多杂质，得到的轻钙也更白纯度也更高，但是一旦氧化钙没有完全反应就会有残留石灰味道，而重钙就没有。

轻钙和重钙颗粒形状不同
轻钙的颗粒形状较为规则，通常为纺锤形，不过轻钙的合成产品的颗粒是可以在碳化过程中人为添加控制剂来实现颗粒形状的改变。

重钙因采用机械粉碎和分级，颗粒形状通常为立方体、多棱体、长方体等不规则的形态，不同的加工方式和不同产地的重质碳酸钙都会影响着碳酸钙颗粒形状。

轻钙和重钙PH值不同
轻钙的PH值为9-10，重钙的PH值为8-9，即重钙的碱性比轻钙更弱些。

碳酸钙复合制品燃烧时容易产生酸性气体，而碳酸钙呈碱性一定程度上能吸收燃烧产生的酸性气体，从而更环保，所以在碳酸钙复合制品中，轻钙相对而言会更具有环保性。

轻钙和重钙价格不同
轻钙是通过化学加工方式制取的，相对重钙的机械加工方式，轻钙的工艺会更复杂，所以在同等粒径的情况下，轻钙会相对重钙更贵些。

碳酸钙的工业制备方法碳酸钙是一种广泛使用的无机化合物，在工业上常用于制备水泥、玻璃、造纸、塑料、化妆品等产品。

以下是关于碳酸钙工业制备方法的详细介绍：1.矿石法：矿石法是碳酸钙主要的工业制备方法之一。

首先，以石灰石为原料，经过炼矿、破碎、磨粉等工艺处理，将石灰石制成石灰石粉。

随后，将石灰石粉与一定比例的煤粉进行混合，并在高温下进行煅烧。

煅烧过程中，煤粉起到还原剂的作用，将石灰石中的氧化物还原为氧化钙。

然后，经过水洗、过滤、干燥等处理，得到精制的碳酸钙产品。

2.碳酸钠法：碳酸钠法也是一种常用的碳酸钙工业制备方法。

该方法利用天然或人工制备的氨苏打灰作为原料，经过预处理后与石灰水进行反应，得到碳酸钠反应液。

随后，将碳酸钠反应液进行过滤、干燥等处理，得到精制的碳酸钙产品。

3.氯化钙碳酸钠法：氯化钙碳酸钠法是一种采用氯化钙和碳酸钠作为原料制备碳酸钙的方法。

在该方法中，首先将氯化钙溶液与二氧化碳进行气液反应，生成氯化钙和碳酸锶。

然后，将碳酸钠溶液与生成的氯化钙溶液进行反应，生成沉淀的碳酸钙。

最后，经过过滤、洗涤、干燥等处理，得到精制的碳酸钙产品。

4.石灰法：石灰法是一种利用石灰石制备碳酸钙的方法。

在该方法中，首先需要将石灰石进行煅烧，将其转化为氧化钙。

然后，将氧化钙与水反应生成氢氧化钙浆。

随后，将氢氧化钙浆与二氧化碳进行反应，生成碳酸钙沉淀。

最后，进行过滤、干燥等处理，得到精制的碳酸钙产品。

需要注意的是，以上介绍的碳酸钙工业制备方法仅是其中的一部分，而实际的工业生产中可能会根据不同的需求和条件选择适合的制备方法。

此外，碳酸钙的工业制备方法还包括其他一些辅助方法，如湿法制备、溶液法制备等。

钙制备轻质碳酸钙的化学方程式1. 轻质碳酸钙的魅力轻质碳酸钙，这个名字听上去有点高大上，但其实它在我们的日常生活中随处可见。

比如说，粉笔就是用它做的，大家在课堂上、黑板上写写画画的时候可别小看了这小小的粉笔，它可真是轻质碳酸钙的明星产品。

说到轻质碳酸钙，大家可能会问，它到底是怎么来的呢？今天，就让咱们一起来聊聊这其中的奥妙吧。

1.1 钙的角色在制备轻质碳酸钙的过程中，钙这个家伙可是主角。

没错，钙就是咱们吃钙片、喝牛奶时想着的那种元素。

钙不仅对骨骼好，对这个反应来说也是必不可少的。

想象一下，钙像是一个拼图的关键部分，没了它，轻质碳酸钙的这个大家伙就不能完整地出现了。

1.2 碳酸根的助力除了钙，还有一个重要的角色，那就是碳酸根。

听上去有点陌生，其实它就是CO₃²⁻这个小分子。

没错，它跟空气中的二氧化碳有点关系，是个“二货”，但是这个“二货”可不简单哦，它可会和钙发生反应，形成轻质碳酸钙。

这个反应就像一场热闹的派对，大家欢聚一堂，最终形成了这个轻盈的化合物。

2. 制备轻质碳酸钙的化学方程式让我们来看一下这个反应的化学方程式，简单来说，就是：Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O 。

这方程式看上去是不是有点复杂？别担心，咱们慢慢拆解！左边的钙氢氧化物（Ca(OH)₂）和二氧化碳（CO₂）在一起，经过一番“斗嘴”，最后就能变成轻质碳酸钙（CaCO₃）和水（H₂O）。

这就像你和朋友一起合作完成了一道难题，最后得到了意想不到的结果，真是太棒了！2.1 反应的条件不过，这个反应可不是随便在家里就能搞定的哦。

我们需要一些特定的条件，比如适当的温度和压力。

要不然，反应就像是做蛋糕时没有预热的烤箱，结果可想而知。

想要顺利合成轻质碳酸钙，咱们得把这些条件都考虑周全，才能不负众望，做出美味的“化学蛋糕”。

2.2 反应的过程一旦条件合适，反应就会开始。

首先，钙氢氧化物会和二氧化碳碰撞，然后开始了热烈的化学舞蹈。

生产轻质碳酸钙的化学方程式轻质碳酸钙是一种白色粉末状物质，化学式为CaCO3。

它是一种常见的无机化合物，广泛应用于建筑材料、医药、食品、橡胶和塑料等领域。

它的生产方法有多种，其中较常见的方法是通过化学反应来制备。

生产轻质碳酸钙的化学方程式如下：Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O上述方程式中，Ca(OH)2代表氢氧化钙（石灰、石灰石），CO2代表二氧化碳气体，CaCO3代表碳酸钙，H2O代表水。

这个化学方程式描述了一种酸碱反应，其中氢氧化钙与二氧化碳发生反应生成碳酸钙和水。

具体来说，当氢氧化钙与二氧化碳接触时，它们会发生反应，生成碳酸钙和水。

这是一个相对简单的化学反应，通过调整反应条件，可以得到所需的轻质碳酸钙产品。

这个化学方程式符合标题中心扩展下的描述，因为它描述了生产轻质碳酸钙的化学过程。

通过这个方程式，我们可以清楚地了解到，在合适的条件下，氢氧化钙与二氧化碳反应会生成碳酸钙和水。

在实际生产中，有几个因素需要考虑，以确保这个化学反应能够高效进行。

首先，反应的温度和压力需要适当控制。

较高的温度和适当的压力可以促进反应的进行。

其次，反应物的浓度也需要控制。

合适的浓度可以提高反应的速率和产量。

此外，还可以使用催化剂来加速反应速率。

生产轻质碳酸钙的化学方程式虽然简单，但实际操作中需要注意一些问题。

首先，要确保氢氧化钙和二氧化碳充分接触，以增加反应效率。

其次，要避免其他杂质的存在，以免影响产品的质量。

最后，在处理产生的水时，要注意安全和环保，防止对环境造成污染。

生产轻质碳酸钙的化学方程式描述了一种常见的制备方法，通过酸碱反应可以得到所需的产品。

了解这个方程式有助于我们理解轻质碳酸钙的生产过程，并为实际生产提供指导。

在实际操作中，需要根据具体情况进行调整和优化，以获得高效、高质量的轻质碳酸钙产品。

近年来，随着碳酸钙的生产技术不断发展，从而提升其应用价值。

由于一些技术被国外垄断，我国也在不断改进生产工艺，就目前主要的一些制备方法给您举例说明一下。

我国对于超细碳酸钙的制备和生产方法大体可分为以下几种：（1）间歇鼓泡碳化法目前国内在多数厂家采用此法来生产轻质碳酸钙，根据碳化塔中是否有搅拌装置，该法又可分为普通间歇鼓泡碳化法和搅拌式间歇鼓泡碳化法。

该法是在锥底圆柱体碳化塔中加入精制氢氧化钙悬浊液和适当的添加剂，然后从塔底通入二氧化碳碳化之终点，得到所要求的碳酸钙产品。

在反应过程中需要严格控制反应条件，如碳化温度、二氧化碳流量、石灰乳浓度及搅拌速度，并加入适当的添加剂。

该法投资少、操作简单，但生产不连续，自动化程度低，产品质量不稳定，主要表现在产品晶形不易控制、粒度分布不均、不同批次产品的重现性差。

（2）连续鼓泡碳化法国内有些碳酸钙生产厂家可以根据用户的需求，通过严格控制石灰乳浓度、碳化温度、添加剂的类型和配比等来生产所需晶形和粒径的产品。

连续鼓泡碳化法一般采用两级或三级串联碳化工艺，即精制石灰乳经第一级碳化塔进行部分碳化或得到反应混合液，在浆液槽中加入适当的添加剂后进入第二级碳化塔碳化制得最终产品。

该法由于碳化过程分步进行，采用级间进行表面活性处理，可通过制冷来控制碳化温度，因此对晶形的成核、生长过程和表面处理分段控制，从而可得到较好的晶形、较小的粒径和粒径分布。

（3）连续喷雾碳化法连续喷雾碳化法一般采用三级串联碳化工艺。

精制石灰乳从第一级碳化塔顶部喷雾成0.01-0.1mm的液滴加入，二氧化碳从塔底通入，二者逆流接触发生碳化反应。

反应混合液从塔底流出，进入浆液槽，添加适当的分散剂处理后，喷雾进入第二级碳化塔继续碳化，然后再经表面活性处理、喷雾进入三级碳化塔碳化制得最终产品。

其产品粒径可达40-80nm。

(4)超重力反应结晶法该技术的特征是以强化气液传质过程为基本出发点，其核心在于碳化反应是在超重力离心反应器（旋转螺旋或填充床反应器）中进行，利用填充床高速旋转产生的几十到几百倍重力加速度，可获得超重力场环境，并通过CO2和Ca(OH)2悬浊液在超重力专用设备中逆流接触，使相间传质和微观混合得到极大强化，为CaCO3均匀快速成核创造了理想环境。

超细轻质碳酸钙的制备【实验目的】1、综合了解超细碳酸钙生产原理、方法、工艺流程、参数控制、相关设备、原料和产品性能测定，培养学生动手能力、提高学生的综合素质和创新意识；2、掌握电导率仪、pH 仪、白度仪等的使用；3、了解碳化过程的特性及pH 值和电导率随时间的变化规律；4、掌握粉体材料密度、粒度、沉降体积等的测定；5、掌握石灰乳比重和浓度测定方法。

【实验原理】纳米超细粉体材料是目前研究开发的热点，本实验选择超细碳酸钙粉体材料制备为对象采用生石灰CaO 为原料，经消化、碳化、过滤、干燥、粉碎等过程制备超细碳酸钙，涉及的主要反应为：消化： CaO + H 2O → Ca(OH)2碳化： Ca(OH)2 + CO 2 → CaCO 3↓ +2H 2O ＋Q反应为放热反应，为控制产品粒径，需控制温度在<20℃。

【仪器试剂】1. 仪器pHS-3C 精密pH 计，DDS-Ⅱ电导率仪，WSD-Ⅲ固定探头式白度仪，WKB —1空气泵。

本实验碳化过程所用装置见图1。

图1 碳化装置图2. 试剂CO 2气体、生石灰、盐酸标准溶液(0.200mol/L)、酚酞指示剂、冰块。

【实验步骤】1.生石灰消化与精制：称取一定量的生石灰放入大烧杯中，按照H 2O ：CaO(质量比)为5：1的比例用65℃左右的热水进行消化，搅拌至消化基本完全时，静置冷却，先用280目筛进行初筛，再用360目筛子进行精筛，除去大颗粒和杂质，得到精制浆液并进行陈化。

1 、CO 2钢瓶 2、调节阀 3、流量计 4、空气泵 5、缓冲瓶 6 、水浴锅冷却槽7、pH 玻璃电极 8、温度计 9、气体入口 10、电导电极，11 反应槽2.石灰乳测定（1）比重：将浆料搅匀后，移取25mL 石灰乳于25mL 容量瓶（质量已称）中，用天平称其质量w(g)，计算其密度ρ(g/mL)：25w ρ= （2）浓度：取5mL 石灰乳于250mL 锥形瓶中，加入2滴酚酞，用0.200moL/L 盐酸标准溶液滴至红色消失：+2+22Ca(OH)+2H H O+Ca =由消耗的盐酸量v (mL)计算石灰乳中 Ca(OH)2含量c （g/mL ）:v 0.20074/25.00c ⨯⨯= 3.碳化将配制定量浓度(wB 为3%～10%)的Ca(OH)2悬浮液先进行预冷至20℃，加入到碳化反应器中，加入冰袋控制温度为20-25℃。

固相法制备超细碳酸钙粉体的工艺流程一、固相法制备超细碳酸钙粉体的简介哎呀，咱们来聊聊这个固相法制备超细碳酸钙粉体呀。

这可是个挺有趣的事儿呢。

碳酸钙大家都不陌生吧，在很多地方都能看到它的身影。

那超细碳酸钙粉体就更厉害了，它有着很多独特的性能。

固相法制备它呢，就是一种很有特色的方法。

二、工艺流程大揭秘1. 原料准备首先得选好原料呀。

这就像做菜要选好食材一样重要。

对于固相法制备超细碳酸钙粉体来说，我们需要准备好钙源，像石灰石之类的，这可是基础呢。

石灰石要选那种纯度比较合适的，要是杂质太多，后面制备出来的粉体质量可就不好了。

还有其他一些辅助的原料，它们就像是做菜的调料，虽然量可能不多，但是作用可不小哦。

2. 研磨过程原料有了之后，就要进行研磨啦。

这个研磨就像是把大石头慢慢磨成小石子一样。

不过在这个过程中，可不能随便乱磨。

要控制好研磨的力度和时间。

如果研磨得太粗糙，那得到的粉体颗粒就会很大，就不符合我们超细的要求啦。

要是研磨得太过了，可能又会有其他的问题，比如会产生一些不必要的化学反应之类的。

所以呀，这个研磨的设备也要选好，要那种能够精准控制的，这样才能保证研磨出来的粉体颗粒大小合适。

3. 混合操作研磨好之后呢，就要进行混合啦。

把不同的原料按照一定的比例混合在一起。

这就像是调鸡尾酒一样，各种成分的比例要刚刚好。

混合的时候也要注意方式方法，要搅拌得均匀，不能有的地方原料多，有的地方原料少。

这样才能保证在后续的反应中，每个部分都能正常进行反应，不会出现有的地方反应过度，有的地方反应不足的情况。

4. 反应环节混合好之后就到了关键的反应环节啦。

这个时候，在一定的温度和压力条件下，让原料之间发生化学反应。

温度和压力就像是两把钥匙，要找到合适的数值才能打开反应的大门。

如果温度太高，可能会产生一些副反应，得到一些我们不想要的产物。

如果温度太低，反应可能就会很慢，甚至不反应。

压力也是一样的道理。

而且这个反应的时间也要控制好，就像烤蛋糕一样，烤的时间太长或者太短都不行。

制碳酸钙的方法是
制取碳酸钙的方法有多种，以下是其中的几种常见方法：
1. 石灰石升温法：将天然的石灰石（主要成分为碳酸钙）加热至高温，使其分解生成氧化钙和二氧化碳，然后通过吸收二氧化碳反应生成碳酸钙。

2. 水合消化法：将石灰石与水反应生成氢氧化钙溶液，然后通过加入二氧化碳气体使氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙。

3. 溶液沉淀法：将氧化钙或氢氧化钙溶液与某些碳酸或碳酸盐溶液混合，产生沉淀反应得到碳酸钙沉淀。

4. 气相沉淀法：将含钙气体（如钙醇、或可生成钙气体的有机化合物）与含碳酸根阴离子的气体（如二氧化碳气体）在特定条件下反应生成碳酸钙。

这些方法各有优劣，选择使用哪种方法主要根据具体的生产需求和经济条件来决定。

化工职业技术学院毕业设计毕业设计题 3.0万t/a轻质碳酸钙工艺设计与碳化塔选型毕业设计类型□产品设计√工艺设计□方案设计宏伟班级化工1313所属系部(院) 化学工程学院专业应用化工技术校指导教师义兰职称助教企业指导老师王宇完成时间2015年11 月16 日摘要本设计主要采用连续鼓泡碳化法生产轻质碳酸钙，并采用了三塔串联连续鼓泡碳化工艺；在文中介绍了轻质碳酸钙产品的性质、分类、特点和应用，详细的阐述了碳化法生产轻质碳酸钙的原理、生产方法、工艺条件、影响碳化的因素；根据3万t/a的年产量进行了生产过程的工艺计算和碳化塔设备的计算与选型；采用CAD绘出了生产过程的工艺流程图、碳化塔的结构图和设备平面布置图。

关键词：轻质碳酸钙；连续鼓泡碳化法；碳化塔选型AbstractThis design mainly uses continuous bubbling carbonation method to produce calcium carbonate,and the three towers in series continuous bubbling carbonation process;the nature oflight calcium carbonate product is introduced in this paper,classification, characteristics and application,detailed describes the principle of carbonation for producing light calcium carbonate,production method, process conditions, factors affecting carbonation; according to an annual output of 3 million T / a were calculation and selection of the production process of the process calculation and carbonization tower equipment; CAD draw using the productionprocess of the process flow diagram, carbonation tower structure chart and equipment layout.Key words: light calcium carbonate;continuous bubbling carbonation method; the type selection of carbonization tower目录第一章文献综述11.1定义11.2性质11.3分类21.3.1根据碳酸钙晶粒形状分类 (2)1.3.2按其平均粒径(d)分类 (2)1.4特点 (2)1.4.1轻质碳酸钙的特点21.4.2重质碳酸钙的特点 (2)1.5用途 (3)第二章生产工艺52.1碳化原理 (5)2.2生产方法 (5)2.2.1碳化法 (5)2.2.2氯化钙法 (5)2.2.3苛化碱法 (5)2.2.4联钙法 (6)2.2.5尔维法 (6)2.3碳化工艺生产方法 (6)2.3.1间歇鼓泡碳化法 (6)2.3.2连续鼓泡碳化法 (7)2.3.3连续喷雾碳化法 (8)2.3.4超重力反应结晶法 (8)2.4普通轻质碳酸钙生产的流程方框图 (9)2.5流程说明 (10)2.6碳化工艺条件的影响 (10)2.6.1温度 (10)2.6.2压力 (11)2.6.4精制石灰乳的浓度 (11)2.6.5窑气的流量 (12)2.6.6游离碱 (12)2.7碳化终点的指示 (12)2.7.1根据电导率的变化来指示终点 (13)2.7.2根据pH值的变化来指示终点 (13)2.7.3根据溶液的温度变化来指示终点 (13)2.7.4根据体系的压力变化来指示终点 (13)2.8连续鼓泡碳化法的工艺流程 (13)2.8.1连续鼓泡碳化法工艺流程图 (13)2.8.2连续鼓泡碳化法工艺流程说明 (14)2.8.3连续鼓泡碳化工艺的特点 (14)第三章工艺计算153.1物料衡算 (15)3.1.1计算基准 (15)3.1.2轻质碳酸钙生产过程的收率和所需原料量 (15)3.1.3消化过程的物料衡算 (15)3.1.4旋液分离器的物料衡算 (16)3.1.5石灰乳配置的物料衡算 (16)3.1.6碳化过程物料衡算 (17)3.1.7脱水工序的物料衡算 (18)3.1.9物料衡算汇总 (18)3.2热量衡算 (20)3.2.1连续消化机的热量衡算 (20)3.2.2碳化塔的热量衡算 (21)3.2.3干燥系统的热量衡算 (22)3.2.4热量衡算表 (23)第四章碳化塔设备的计算与选型244.1碳化塔的类型 (24)4.2碳化塔的设备计算 (24)4.3停留时间估算 (25)4.4由物料衡算估算 (25)4.5设备一览表 (26)第五章设计图纸275.1鼓泡碳化塔设备结构图 (27)5.2轻质碳酸钙生产过程工艺流程图 (28)5.3平面布置图 (29)参考书目及文献30致32第一章文献综述轻质碳酸钙用于工业生产已有100多年的历史了,轻质碳酸钙世界生产与应用主要集中在美国、中国、日本和西欧。