على الرغم من أن كلاهما مسحوق الكالسيت ومسحوق الرخام ينتمي إلى مسحوق كربونات الكالسيومتختلف هذه المواد اختلافًا واضحًا في تطبيقاتها المختلفة نظرًا لاختلاف مصادر المواد الخام وخصائصها الهيكلية وتقنيات معالجتها. سيساعد فهم هذه الاختلافات على اتخاذ خيارات أكثر منطقية للمواد في صناعات مثل البلاستيك والطلاء ومواد البناء، مما يُحسّن أداء المنتج وفعاليته من حيث التكلفة.
مقارنة بين الطبيعة المعدنية والخصائص الفيزيائية والكيميائية:
الاختلافات في التركيب والبنية المعدنية
مسحوق الكالسيت:
المكون الرئيسي هو كربونات الكالسيوم (CaCO₃)، وبنيته البلورية ثلاثية الأضلاع، والمنتج النقي عديم اللون وشفاف. ومع ذلك، غالبًا ما يظهر الكالسيت الطبيعي بلون أبيض رمادي، أو أصفر فاتح، وما إلى ذلك، بسبب شوائب مثل المغنيسيوم والحديد والمنغنيز. تبلغ صلادته على مقياس موس 3، وكثافته النسبية 2.71، ويتميز بانقسام جيد، وتكون جزيئات المسحوق في الغالب على شكل سحق معيني السطوح.
مسحوق الرخام:
ينتمي هذا المعدن إلى مسحوق الصخور المتحولة، والمعدن الرئيسي فيه هو الكالسيت (محتواه ≥50%). ومع ذلك، غالبًا ما يكون مصحوبًا بشوائب مثل الدولوميت (CaMg (CO₃)₂) والكوارتز والميكا. من حيث البنية، ونتيجةً لتأثير التحول الجيولوجي، تكون جزيئات البلورات أكثر خشونة وكثافة. تتراوح صلابة موس بين 3.5 و5، والكثافة النسبية بين 2.6 و2.8، ويمكن رؤية جزيئات مركبة متقشرة أو حبيبية في المسحوق.
مقارنة المؤشرات الفيزيائية والكيميائية الرئيسية
| المؤشرات | مسحوق الكالسيت | مسحوق الرخام |
| نقاء CaCO₃ | ≥95% (درجة صناعية) | 70%-90% (متأثر بالشوائب) |
| مكونات الشوائب | Fe₂O₃ الشائع، MgO | يحتوي على SiO₂، Al₂O₃، الدولوميت، وما إلى ذلك. |
| بياض | 85-95 (نقاء عالي يصل إلى 97) | 75-85 (متأثر بشوائب الصبغة) |
| قيمة امتصاص الزيت (مل/100 جرام) | 15-30 (سطح الجسيم أملس نسبيًا) | 25-40 (مسامية عالية للجسيمات المتقشرة) |
| قيمة الرقم الهيدروجيني | 8.0-9.0 (قلوي ضعيف) | 7.5-8.5 (أقل تأثرًا بالشوائب قليلاً) |
خصائص معالجة المسحوق و تصنيف ملاءمة
الفرق بين عمليات الطحن والتصنيف
مسحوق الكالسيت:
بفضل صلابته المنخفضة وانقسامه المتطور، فهو مناسب للطحن الجاف باستخدام مطاحن ريموند والكرات وغيرها. يسهل الحصول على مسحوق فائق النعومة بأبعاد D50 = 1-10 ميكرومتر. أثناء التصنيف، وبفضل الشكل المنتظم للجسيمات، يكون مسار حركتها مستقرًا في مجال الطرد المركزي. يحقق مصنف تدفق الهواء من سلسلة HTS تصنيفًا عالي الدقة بأبعاد D97 = 3 ميكرومتر، ومعدل التكسير الزائد أقل من 5%.
مسحوق الرخام:
عندما يحتوي على شوائب صلبة مثل الكوارتز، فإنه يحتاج إلى التكسير بواسطة مطحنة صدمية أو مطحنة تدفق هواء (مثل مطحنة تصادمية ذات طبقة مميعة)، ويستهلك طاقة أعلى بمقدار 20%-30% من الكالسيت. أثناء التصنيف، ونظرًا لسهولة تكتل الجسيمات المتقشرة، يلزم استخدام موزع فوق صوتي (ضغط يتراوح بين 0.6 و0.8 ميجا باسكال) لتكسير التكتلات. وهذا يقلل من دقة التصنيف. عندما يكون D97 = 5 ميكرومتر، تكون كفاءة التصنيف 70% فقط للكالسيت.
قابلية التكيف مع تعديل السطح
- مجموعات الهيدروكسيل على سطح مسحوق الكالسيت متجانسة. بعد تعديله بحمض الستياريك (بجرعة تتراوح بين 1.5 و2.0%)، يمكن أن تصل درجة التنشيط إلى 98%. وهو مناسب للمواقع التي تتطلب تشتتًا عاليًا، مثل أنابيب PVC.
- نظرًا لتعقيد مجموعات الشوائب النشطة سطحيًا في مسحوق الرخام، يلزم زيادة جرعة المُعدِّل (مثل عامل ربط التيتانات) إلى 2.5-3.0%. علاوة على ذلك، تكون زاوية التلامس بعد التعديل أقل بمقدار 10-15 درجة من زاوية الكالسيت، الذي يُعاني من مشاكل عدم انتظام التشتت في المنتجات المطاطية.
التمييز بين مجالات التطبيق
صناعة البلاستيك:
مسحوق الكالسيت:
سيناريو الميزة: إضافة مسحوق الكالسيت فائق النعومة 3-5% (D50 = 2 ميكرومتر) إلى غشاء شفاف (مثل غشاء تغليف الطعام). نظرًا لأن معامل الانكسار قريب من PE (1.48 مقابل 1.52)، فإن النفاذية تنخفض بمقدار 2-3% فقط. في الوقت نفسه، تزداد قوة الشد بمقدار 10-15%.
نقاط العملية: يجب التحكم في Fe₂O₃<0.1% لتجنب الأكسدة التحفيزية أثناء الشيخوخة.
مسحوق الرخام:
الاستخدام النموذجي: علبة بلاستيكية من الكالسيوم (بكمية إضافة 30-40%)، تُستخدم فيها بنية الرقائق لزيادة معامل انحناء الصفيحة (حتى 1500 ميجا باسكال). ولكن، نظرًا لانخفاض بياضها، يلزم استخدامها مع ثاني أكسيد التيتانيوم (بجرعة 2-3%).
العوامل المحددة: عند احتواء SiO₂>5%، فإنه سيؤدي إلى تسريع تآكل برغي آلة قولبة الحقن (كمية التآكل أعلى بثلاث مرات من تلك الموجودة في الكالسيت).
الطلاءات والأحبار
مسحوق الكالسيت:
يُستخدم كصبغة أساسية في دهانات الجدران الداخلية الفاخرة. مسحوق فائق النعومة بتركيز D50 = 1-3 ميكرومتر، قادر على ملء مسام طبقة الطلاء، وزيادة لمعانه إلى 60 درجة (مقياس لمعان 60 درجة)، كما أن انخفاض امتصاص الزيت يُقلل من كمية الراتنج.
استخدام مسحوق الكالسيت المُعدّل سطحيًا (درجة التنشيط > 95%) في الحبر يُحسّن السيولة (تنخفض اللزوجة بمقدار 15-20 ميجا باسكال/ثانية)، مما يُجنّب مشكلة الانسداد.
مسحوق الرخام:
يُستخدم كمادة خام في دهانات الجدران الخارجية ذات الأساس المائي (D50 = 5-10 ميكرومتر)، ويُستخدم سطحه الخشن لتعزيز مقاومة الطلاء للبقع (مستوى البقعة 1). مع ذلك، يجب ضبط تركيز الملح القابل للذوبان في الماء بحيث لا يتجاوز 0.1% لمنع التزهير.
بسبب التأثير الفلوري للشوائب، لا يمكن استخدامه في أحبار المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية (أحبار الأشعة فوق البنفسجية)، وإلا فإنه سيتسبب في تحول اللون بعد المعالجة.
خاتمة
يعتمد الاختيار بين مسحوق الكالسيت ومسحوق الرخام بشكل أساسي على توازن ثلاثي بين "النقاء - التكلفة - الأداء". يهيمن الأول على سوق المنتجات الفاخرة بفضل نقائه العالي ومرونته في المعالجة. بينما يشغل الثاني قطاعات المنتجات المتوسطة والمنخفضة بفضل مزاياه في الاستخدام الشامل للموارد. تتخطى تقنيات التعديل النانوي وتصنيف المواد المركبة وغيرها من التقنيات حدود التطبيقات التقليدية تدريجيًا، مما يعزز الاستخدام المتداخل لهذين النوعين من المساحيق في المجالات الناشئة مثل الطاقة الجديدة والطب الحيوي.
مسحوق ملحمي
مسحوق ملحميأكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!