Según los diferentes métodos de producción, carbonato de calcio se pueden clasificar en carbonato de calcio molido (GCC), carbonato de calcio precipitado (PCC), carbonato de calcio coloidal y carbonato de calcio cristalino. Entre estos, el GCC se produce mediante molienda mecánica directa. El carbonato de calcio ultrafino es una materia prima mineral no metálica esencial, ampliamente utilizada debido a su abundancia, bajo costo y propiedades que mejoran el rendimiento. Puede mejorar la calidad y la vida útil del producto, a la vez que reduce los costos de producción, lo que lo hace indispensable en muchas industrias.
| Tipo | Método de preparación |
|---|---|
| Carbonato de calcio molido (GCC) | Se produce moliendo mecánicamente calcita natural, piedra caliza, tiza o conchas utilizando molinos de bolas o molinos de alta presión. |
| Carbonato de calcio ligero (precipitado) (PCC) | También conocido como carbonato de calcio precipitado. La piedra caliza se calcina para producir cal y CO₂. Posteriormente, la cal se apaga con agua para formar lechada de cal, que reacciona con el CO₂ para generar un precipitado de carbonato de calcio. Tras la deshidratación, el secado y la pulverización, se obtiene el PCC. |
| Carbonato de calcio coloidal (carbonato de calcio activado/modificado) | También llamado carbonato de calcio tratado superficialmente o activado (“Yanhua blanco”), preparado mediante modificación de la superficie de GCC o PCC utilizando agentes de acoplamiento adecuados. |
| Carbonato de calcio cristalino | Se produce mediante la reacción de hidróxido de calcio con ácido clorhídrico para formar cloruro de calcio, seguido de purificación, decoloración con carbón activado y carbonatación en presencia de amoníaco y CO₂ para formar carbonato de calcio cristalino, que luego se cristaliza, se filtra, se lava, se seca y se tamiza. |
Grados industriales de carbonato de calcio ultrafino
El carbonato de calcio industrial se clasifica típicamente según el tamaño promedio de partícula en cinco grados:
- Carbonato de calcio granular: >5 μm
- Carbonato de calcio en micropolvo: 1–5 μm
- Carbonato de calcio fino: 0,1–1 μm
- Carbonato de calcio ultrafino: 20–100 nm
- Carbonato de calcio superfino: <20 nm (comúnmente conocido como nanocarbonato de calcio).
Métodos de producción de carbonato de calcio ultrafino
- Método de carbonatación por burbujeo por lotes
- Método de carbonatación por burbujeo continuo
- Método de carbonatación por pulverización continua
- Método de cristalización por reacción de supergravedad
Campos de aplicación
Industria del caucho
Funciones principales:
- Aumente el volumen del producto y reduzca el uso de caucho natural, disminuyendo los costos.
- Mejorar el rendimiento del procesamiento.
- Mejora la resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro, la compresión y la resistencia a la flexión en comparación con el carbonato de calcio normal.
- Proporciona efectos reforzantes y blanqueadores, permitiendo obtener productos de caucho transparentes o translúcidos.
Requisitos de aplicación:
- El carbonato de calcio de grado micrométrico actúa como relleno no funcional.
- El carbonato de calcio activo ultrafino (30–80 nm) se dispersa uniformemente, proporcionando un fuerte refuerzo.
- Cuando el tamaño de partícula es <20 nm, su rendimiento de refuerzo rivaliza con el de la sílice.
- A menudo se utiliza de forma sinérgica con negro de carbón o rellenos de sílice.
Industria del plástico
Funciones principales:
- Aumentar el volumen y reducir los costos.
- Mejora la estabilidad, dureza y rigidez.
- Mejora el flujo de procesamiento, la resistencia al calor, el brillo y la resistencia al impacto.
- Mejora la dispersión y reduce la fricción.
Requisitos de aplicación:
- La absorción de aceite debe controlarse; la absorción excesiva afecta la eficiencia del plastificante.
- Se requiere un tratamiento de superficie y una activación adecuados para evitar la aglomeración.
- La dosis varía según el tipo de polímero y el rendimiento del producto, hasta 40% en algunas formulaciones.
Industria de la tinta
Funciones principales:
- Ajustar las propiedades de dispersión, transparencia, brillo, opacidad y absorción.
- La alta blancura permite la sustitución parcial del costoso dióxido de titanio.
Requisitos de aplicación:
- Se prefiere carbonato de calcio ultrafino de alto rendimiento, modificado superficialmente con morfología esférica o cúbica.
Industria de recubrimientos
Funciones principales:
- Mejora la blancura, el brillo y la opacidad.
- Reducir costos al reemplazar parcial o totalmente el dióxido de titanio.
- Proporciona refuerzo y mejora la reología.
- El carbonato de calcio ultrafino (<80 nm) mejora la tixotropía, siendo adecuado para formulaciones de chasis y capas superiores de automóviles.
Requisitos de aplicación:
- Control estricto del tamaño de partícula y área superficial según las necesidades de la formulación.
Adhesivos y selladores
El GCC tratado superficialmente con ácido esteárico exhibe una fuerte hidrofobicidad y un bajo contenido de humedad.
Los beneficios incluyen:
- Mayor estabilidad de almacenamiento y reducción del curado prematuro.
- Menor absorción de aceite, lo que permite una mayor carga de relleno.
- Dispersión mejorada en matrices poliméricas.
Industria del papel
En la fabricación de papel, el carbonato de calcio actúa como... pigmento de relleno y recubrimiento en procesos alcalinos de fabricación de papel.
En la actualidad, el carbonato de calcio fino es dominante, mientras que el carbonato de calcio ultrafino se utiliza cada vez más en papeles especiales de alta calidad, lo que representa una dirección clave de crecimiento futuro.
Industria de alimentos y piensos para la salud
Cuando los elementos tóxicos como el plomo y el arsénico están estrictamente controlados, el carbonato de calcio ultrafino se puede utilizar como aditivo dietético de fuente de calcio.
Es económico, se absorbe fácilmente y ya se aplica en productos como leche en polvo y suplementos alimenticios para animales.
Aplicaciones químicas y farmacéuticas diarias
Se utiliza como relleno en cosméticos, jabones, limpiadores faciales y pasta de dientes.
En productos farmacéuticos, el carbonato de calcio ultrafino actúa como amortiguador y fuente de calcio en la fermentación microbiana de antibióticos y otros productos, y también cumple una función farmacológica en antiácidos y formulaciones para aliviar el dolor.
Control de fluidos de perforación
El carbonato de calcio ultrafino puede ajustar las propiedades del fluido de perforación, como el pH, la viscosidad y la densidad.
Ayuda a reducir la retención de lechada de cemento, mejora la lubricación, el llenado, la gelificación y el control general de las características del fluido de perforación, lo que conduce a un mejor rendimiento de la perforación.
Polvo épico
El carbonato de calcio ultrafino es un relleno funcional clave, ampliamente utilizado en las industrias del caucho, plásticos, recubrimientos y papel por su excelente refuerzo y sus ventajas en cuanto a costo. Ante la creciente demanda de materiales de alto rendimiento y ecológicos, su potencial de mercado sigue siendo sólido.
Epic Powder ofrece soluciones avanzadas de molienda, clasificación y modificación de superficies para carbonato de calcio ultrafino, garantizando un control preciso de partículas, alta dispersión y calidad estable para ayudar a los clientes a lograr un rendimiento superior.