Qu'est-ce que la haute pureté carbonate de calciumDans la fabrication traditionnelle, ce concept reste flou. Par exemple, avec une faible teneur en impuretés de fer et du carbonate de calcium 98%, certains pourraient le qualifier de carbonate de calcium de haute pureté. Mais dans les applications de matériaux haut de gamme, ce produit est loin de répondre aux normes de haute pureté. Carbonate de calcium de haute pureté Il est largement utilisé dans les composants électroniques, les condensateurs, les produits pharmaceutiques, les compléments alimentaires, les cosmétiques, la céramique, le verre optique, les matériaux fluorescents et les réactifs de laboratoire. Remarque : Le carbonate de calcium de haute pureté dont il est question ici désigne le calcium léger et le nanocalcium. Leur granulométrie varie de quelques dizaines de nanomètres à deux microns, et leur forme est sphérique ou quasi sphérique.
Définition et classification de la haute pureté carbonate de calcium
Prenons l’exemple de la classification des carbonates de calcium de haute pureté par une entreprise :
- Le carbonate de calcium 93.0% est de qualité industrielle
- 96.0% est une nuance d'acier spéciale
- 98.0% est une qualité céramique
- 99.0% est de qualité fluorescente
- 99.8% est de qualité optique
- 99.99% est de haute pureté.
Selon les normes de pureté chimique, le carbonate de calcium peut également être classé en :
- 99,8% (GR) pureté supérieure
- Pureté analytique 99,7% (AR)
- Pureté chimique ≥99,5% (CP).
De plus, les exigences de pureté varient dans les applications pratiques, telles que :
- 99.0% pour les matériaux pharmaceutiques
- 99.5% pour les matériaux électroniques
- 99.3% pour les réactifs chimiques
- 99.99% pour la synthèse de sels de calcium de haute pureté.
Pour obtenir un carbonate de calcium d'une grande pureté, il est crucial de contrôler les impuretés, car elles affectent directement la pureté et les performances de l'application. L'analyse de la composition du calcaire montre :
- Silice (SiO₂) 0,07-1%
- Alumine (Al₂O₃) 0,02-1%
- Oxyde de fer (Fe₂O₃) 0,03-1%
- Oxyde de calcium (CaO) 48-55,22%
- Oxyde de magnésium (MgO) 0,08-1%,
Ainsi que diverses impuretés métalliques comme le plomb, le baryum et le strontium.
De plus, pendant le processus de préparation du carbonate de calcium, les additifs chimiques et les équipements de traitement peuvent introduire des impuretés supplémentaires, qui doivent être minimisées.
Application du carbonate de calcium de haute pureté
Réactifs et matériaux
Les réactifs à base de carbonates de calcium de haute pureté sont utilisés pour la détermination des halogènes dans les réactions de composés organiques, l'analyse de l'eau, la détermination du phosphore et la décomposition des silicates avec du chlorure d'ammonium. Ils sont également utilisés pour préparer des solutions de chlorure de calcium pour le titrage des solutions savonneuses et pour la culture de cellules d'insectes, entre autres applications.
- Pureté supérieure (99,8%), également appelé réactif de première qualité ou réactif garanti, il offre une pureté optimale et une teneur en impuretés minimale, ce qui le rend idéal pour les analyses critiques et précises et la recherche scientifique.
- La pureté analytique (99,7%) est également appelée réactif de deuxième qualité. Sa pureté est légèrement inférieure à celle d'un réactif de qualité supérieure et convient aux analyses importantes et à la recherche générale.
- La pureté chimique (≥ 99,51 TP3T) est également appelée réactif de troisième qualité. Sa pureté est nettement inférieure à la pureté analytique et est utilisée pour les analyses générales dans l'industrie, l'exploitation minière et les écoles.
Matériaux électroniques
Le carbonate de calcium de qualité électronique courante se divise en deux catégories : qualité supérieure (pureté 99,51 TP3T) et première qualité (pureté 99,31 TP3T). Le carbonate de calcium de haute pureté est utilisé comme charge dans les matériaux électroniques, contribuant à réduire la dépendance de la constante diélectrique à la température, à modifier le point de Curie, à améliorer la tenue en tension et à renforcer les propriétés ferroélectriques. Il peut être utilisé dans la protection limitant le courant, la démagnétisation, le démarrage, les éléments chauffants (CTP), les condensateurs céramiques multicouches (MLCC), les composants micro-ondes et les composants piézoélectriques/piézorésistifs. Il est également utilisé comme affineur de grain pour le titanate de baryum dans les puces céramiques, dans les matériaux de condensateurs à film fin et comme réactifs électroniques.
Les recherches indiquent que lorsque la teneur en impuretés du carbonate de calcium est réduite à 0,01-10 ppm ou même jusqu'au niveau ppb, avec des impuretés métalliques inférieures à 1 ppb et des niveaux de poussière à 0-2 ppb, le carbonate de calcium convient au traitement des circuits intégrés de 0,35 à 0,8 micron.
Produits chimiques de haute pureté
Selon la littérature, le carbonate de calcium d'une pureté de 99,991 TP3T est largement utilisé dans les matériaux monocristallins de fluorure de calcium optique de haute pureté, les matériaux fluorescents, les charges électroniques, les sels de calcium de haute pureté et d'autres matériaux de base. Parmi ces matériaux, les matériaux monocristallins de fluorure de calcium optique de haute pureté (99,991 TP3T) sont synthétisés à partir de carbonate de calcium de haute pureté comme matière première, et la pureté des carbonates de calcium détermine la pureté du fluorure de calcium.
Outre le fluorure de calcium optique, le carbonate de calcium de haute pureté est également utilisé directement comme enrichisseur de calcium ou comme intermédiaire dans la production de sels de calcium de haute pureté, tels que le citrate de calcium. Dans ces applications, la teneur en impuretés de métaux lourds nocifs est une exigence particulièrement critique, et les normes de pureté n'ont pas encore été uniformisées.
Matériaux optiques
Certaines entreprises classent le carbonate de calcium d'une pureté de 99,8% comme qualité optique, utilisable pour la préparation de verres optiques au néodyme et de matériaux fluorescents. Sa teneur en impuretés est extrêmement faible. Par exemple, les données produit d'une entreprise indiquent :
- Sodium et potassium : 0,002%
- Magnésium : 0,02%
- Sulfate : 0,01%
- Fer : 0,0005%
- Chlore : 0,01%, ce qui est bien inférieur au carbonate de calcium ordinaire.
Outre les poudres de carbonate de calcium de haute pureté, les cristaux de spath d'Islande (calcite transparente) présentent une composition chimique pure. Leurs propriétés de biréfringence et de polarisation sont remarquables, ce qui les rend adaptés à la fabrication de divers dispositifs polarisants, spectroscopiques et isolateurs optiques, avec d'excellentes performances.
Conclusion
Le carbonate de calcium haute pureté se positionne sur un marché haut de gamme par rapport aux carbonates de calcium classiques. Il est utilisé en plus petites quantités par application, son prix unitaire est plus élevé et ses procédés de production sont plus complexes. Actuellement, les entreprises de ce secteur disposant de capacités de production plus réduites sont moins nombreuses, et la filière industrielle est sensiblement différente de celle de la poudre de calcium traditionnelle.
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