Aunque ambos polvo de calcita y el polvo de mármol pertenecen a polvo de carbonato de calcioPresentan diferencias obvias en aplicaciones específicas debido a las distintas fuentes de materias primas, características estructurales y tecnologías de procesamiento. Comprender sus diferencias ayudará a tomar decisiones de materiales más razonables en industrias como la de plásticos, recubrimientos y materiales de construcción, mejorando así el rendimiento y la rentabilidad del producto.
Comparación de la naturaleza mineralógica y las propiedades fisicoquímicas:
Diferencias en la composición y estructura de los minerales
Polvo de calcita:
El componente principal es el carbonato de calcio (CaCO₃), su estructura cristalina es trigonal y el producto puro es incoloro y transparente. Sin embargo, la calcita natural suele presentar un color blanco grisáceo o amarillo claro, entre otros, debido a impurezas como magnesio, hierro y manganeso. Su dureza Mohs es de 3, su densidad relativa es de 2,71, presenta una buena exfoliación y sus partículas en polvo se presentan principalmente en forma de rombos.
Polvo de mármol:
Pertenece al polvo de roca metamórfica, y el mineral principal sigue siendo la calcita (contenido ≥50%). Sin embargo, suele contener impurezas como dolomita (CaMg (CO₃)₂), cuarzo y mica. En cuanto a su estructura, debido a la influencia del metamorfismo geológico, las partículas cristalinas son más gruesas y densas. La dureza de Mohs es de 3,5-5, la densidad relativa de 2,6-2,8 y se pueden observar partículas compuestas escamosas o granulares en el polvo.
Comparación de indicadores físicos y químicos clave
| Indicadores | polvo de calcita | Polvo de mármol |
| Pureza del CaCO₃ | ≥95% (grado industrial) | 70%-90% (afectado por impurezas) |
| Ingredientes de impurezas | Fe₂O₃, MgO comunes | Contiene SiO₂, Al₂O₃, dolomita, etc. |
| Blancura | 85-95 (alta pureza hasta 97) | 75-85 (afectado por impurezas de pigmento) |
| Valor de absorción de aceite (ml/100g) | 15-30 (la superficie de la partícula es relativamente lisa) | 25-40 (alta porosidad de partículas escamosas) |
| valor de pH | 8.0-9.0 (débilmente alcalino) | 7,5-8,5 (ligeramente menos afectado por las impurezas) |
Características del procesamiento del polvo y Clasificación Idoneidad
Diferencias entre los procesos de molienda y clasificación
Polvo de calcita:
Gracias a su baja dureza y a su excelente clivaje, es ideal para la molienda en seco con molinos Raymond, molinos de bolas, etc. Permite obtener fácilmente polvo ultrafino con un diámetro de 50 mm (D50) de 1 a 10 μm. Durante la clasificación, gracias a la forma regular de las partículas, la trayectoria de movimiento es estable en el campo centrífugo. El clasificador de flujo de aire de la serie HTS logra una clasificación de alta precisión con un diámetro de 97 mm (D97) de 3 μm, con una tasa de sobretrituración <5%.
Polvo de mármol:
Cuando contiene impurezas duras, como el cuarzo, debe triturarse con un molino de impacto o un molino de flujo de aire (como un molino de colisión de lecho fluidizado), y el consumo de energía es entre 20 y 30 Tp3T mayor que el de la calcita. Durante la clasificación, debido a la facilidad con la que las partículas escamosas se aglomeran, es necesario utilizar un dispersor supersónico (presión de 0,6 a 0,8 MPa) para destruir los aglomerados. Esto reduce la precisión de la clasificación. Cuando D97 = 5 μm, la eficiencia de clasificación es de tan solo 7 Tp3T de calcita.
Adaptabilidad de la modificación de la superficie
- Los grupos hidroxilo en la superficie del polvo de calcita son uniformes. Tras la modificación con ácido esteárico (dosis de 1,5-2,01 TP₃T), el grado de activación puede alcanzar 981 TP₃T. Es adecuado para aplicaciones que requieren alta dispersabilidad, como tuberías de PVC.
- Debido a la complejidad de los grupos tensioactivos de las impurezas presentes en el polvo de mármol, la dosis de modificador (como el agente de acoplamiento de titanato) debe aumentarse a 2,5-3,01 TP3T. Además, el ángulo de contacto tras la modificación es entre 10° y 15° menor que el de la calcita, lo que tiende a causar problemas de dispersión desigual en productos de caucho.
Diferenciación de áreas de aplicación
Industria del plástico:
Polvo de calcita:
Escenario ventajoso: Añadir polvo de calcita ultrafina 3-5% (D50 = 2 μm) a una película transparente (como la de envasado de alimentos). Dado que el índice de refracción es cercano al del PE (1,48 frente a 1,52), la transmitancia solo disminuye en 2-3%. Al mismo tiempo, la resistencia a la tracción aumenta en 10-15%.
Puntos del proceso: Fe₂O₃<0,1% debe controlarse para evitar la oxidación catalítica durante el envejecimiento.
Polvo de mármol:
Aplicación típica: caja de plástico de calcio (cantidad añadida 30-40%), que aprovecha su estructura en escamas para aumentar el módulo de flexión de la lámina (hasta 1500 MPa). Sin embargo, debido a su baja blancura, debe combinarse con dióxido de titanio (dosis 2-3%).
Factores limitantes: Cuando contiene SiO₂>5%, acelerará el desgaste del tornillo de la máquina de moldeo por inyección (la cantidad de desgaste es 3 veces mayor que la de la calcita).
Recubrimientos y tintas
Polvo de calcita:
Se utiliza como pigmento de cuerpo en pinturas de alta gama para paredes interiores. El polvo ultrafino con un D50 de 1 a 3 μm puede rellenar los poros de la película de pintura, aumentar el brillo hasta 60° (brillómetro de 60°) y su baja absorción de aceite puede reducir la cantidad de resina.
El uso de polvo de calcita de superficie modificada (grado de activación > 95%) en la tinta puede mejorar la fluidez (la viscosidad disminuye entre 15 y 20 mPa·s). Esto puede evitar el problema de obstrucciones.
Polvo de mármol:
Se utiliza como árido en pinturas para paredes exteriores a base de agua (D50 = 5-10 μm). Su superficie rugosa mejora la resistencia a las manchas del revestimiento (nivel 1). Sin embargo, la sal soluble en agua debe controlarse a < 0,11 TP3T para evitar la eflorescencia.
Debido al efecto fluorescente de las impurezas, no se puede utilizar en tintas curadas con luz ultravioleta (tintas UV), de lo contrario provocará un cambio de color después del curado.
Conclusión
La elección entre el polvo de calcita y el polvo de mármol se basa esencialmente en un equilibrio triangular de pureza, coste y rendimiento. El primero domina el mercado de gama alta gracias a su alta pureza y adaptabilidad de procesamiento. El segundo se ubica en los segmentos de gama media y baja, con las ventajas de un aprovechamiento integral de los recursos. La nanomodificación, la clasificación de compuestos y otras tecnologías están traspasando gradualmente los límites de las aplicaciones tradicionales y promoviendo la aplicación cruzada de ambos tipos de polvos en campos emergentes como las nuevas energías y la biomedicina.
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