Embora ambos pó de calcita e pó de mármore pertencem a pó de carbonato de cálcio, eles apresentam diferenças óbvias em aplicações específicas devido às diferentes fontes de matéria-prima, características estruturais e tecnologias de processamento. Entender suas diferenças ajudará a fazer escolhas de materiais mais razoáveis em setores como plásticos, revestimentos e materiais de construção, melhorando assim o desempenho e a relação custo-benefício do produto.
Comparação da natureza mineralógica e propriedades físico-químicas:
Diferenças na composição e estrutura mineral
Pó de calcita:
O principal componente é o carbonato de cálcio (CaCO₃), a estrutura cristalina é trigonal e o produto puro é incolor e transparente. No entanto, a calcita natural frequentemente apresenta coloração branco-acinzentada, amarelo-claro, etc., devido a impurezas como magnésio, ferro e manganês. Sua dureza Mohs é 3, a densidade relativa é 2,71, apresenta boa clivagem e as partículas de pó estão principalmente na forma de esmagamento romboédrico.
Pó de mármore:
Pertence ao pó de rocha metamórfica, e o principal mineral ainda é a calcita (teor ≥50%). No entanto, é frequentemente acompanhada por impurezas como dolomita (CaMg(CO₃)₂), quartzo e mica. Em termos de estrutura, devido à influência do metamorfismo geológico, as partículas cristalinas são mais grosseiras e densas. A dureza de Mohs é de 3,5 a 5, a densidade relativa é de 2,6 a 2,8, e partículas compostas escamosas ou granulares podem ser observadas no pó.
Comparação dos principais indicadores físicos e químicos
| Indicadores | Pó de calcita | Pó de mármore |
| Pureza do CaCO₃ | ≥95% (nível industrial) | 70%-90% (afetado por impurezas) |
| Ingredientes de impurezas | Fe₂O₃ comum, MgO | Contém SiO₂, Al₂O₃, dolomita, etc. |
| Brancura | 85-95 (alta pureza até 97) | 75-85 (afetado por impurezas de pigmento) |
| Valor de absorção de óleo (ml/100g) | 15-30 (a superfície da partícula é relativamente lisa) | 25-40 (alta porosidade de partículas escamosas) |
| valor de pH | 8,0-9,0 (fracamente alcalino) | 7,5-8,5 (um pouco menos afetado por impurezas) |
Características do processamento de pó e Classificação Adequação
Diferenças entre processos de moagem e classificação
Pó de calcita:
Devido à sua baixa dureza e clivagem bem desenvolvida, é adequado para moagem a seco em moinho Raymond, moinho de bolas, etc. É fácil obter pó ultrafino com D50 = 1-10 μm. Durante a classificação, devido ao formato regular das partículas, a trajetória de movimento é estável no campo centrífugo. O classificador de fluxo de ar da série HTS pode atingir uma classificação de alta precisão de D97 = 3 μm, e a taxa de sobrebritagem é <5%.
Pó de mármore:
Quando contém impurezas duras, como quartzo, precisa ser britado por moinho de impacto ou moinho de fluxo de ar (como moinho de colisão de leito fluidizado), e o consumo de energia é 20%-30% superior ao da calcita. Durante a classificação, como as partículas em flocos são facilmente aglomeradas, é necessário o uso de um dispersor supersônico (pressão de 0,6-0,8 MPa) para destruir os aglomerados. A precisão da classificação é reduzida. Quando D97 = 5 μm, a eficiência da classificação é de apenas 70% da calcita.
Adaptabilidade de modificação de superfície
- Os grupos hidroxila na superfície do pó de calcita são uniformes. Após modificação com ácido esteárico (dosagem de 1,5-2,0%), o grau de ativação pode atingir 98%. É adequado para ambientes que exigem alta dispersibilidade, como tubos de PVC.
- Devido aos complexos grupos ativos de superfície das impurezas presentes no pó de mármore, a dosagem do modificador (como o agente de acoplamento titanato) precisa ser aumentada para 2,5-3,0%. Além disso, o ângulo de contato após a modificação é 10°-15° menor que o da calcita, que é propensa a problemas de dispersão irregular em produtos de borracha.
Diferenciação de Áreas de Aplicação
Indústria de plásticos:
Pó de calcita:
Cenário vantajoso: adicionar pó de calcita ultrafina 3-5% (D50 = 2 μm) a um filme transparente (como filme para embalagem de alimentos). Como o índice de refração é próximo ao PE (1,48 vs. 1,52), a transmitância diminui apenas em 2-3%. Ao mesmo tempo, a resistência à tração aumenta em 10-15%;
Pontos do processo: Fe₂O₃<0,1% deve ser controlado para evitar oxidação catalítica durante o envelhecimento.
Pó de mármore:
Aplicação típica: caixa de plástico de cálcio (dose adicional 30-40%), utilizando sua estrutura em flocos para aumentar o módulo de flexão da chapa (até 1500 MPa). No entanto, devido à baixa brancura, precisa ser combinada com dióxido de titânio (dose 2-3%);
Fatores limitantes: Quando contém SiO₂>5%, ele acelerará o desgaste do parafuso da máquina de moldagem por injeção (a quantidade de desgaste é 3 vezes maior que a da calcita).
Revestimentos e tintas
Pó de calcita:
Utilizado como pigmento de corpo em tintas de parede interna de alta qualidade. O pó ultrafino com D50=1-3μm pode preencher os poros da película de tinta, aumentando o brilho para 60° (medidor de brilho de 60°) e o baixo valor de absorção de óleo pode reduzir a quantidade de resina.
O uso de pó de calcita modificada na superfície (grau de ativação > 95%) na tinta pode melhorar a fluidez (a viscosidade diminui em 15-20 mPa²). Isso pode evitar o problema de entupimento.
Pó de mármore:
Utilizado como agregado em tintas aquosas para paredes externas (D50 = 5-10 μm), sua superfície rugosa é utilizada para aumentar a resistência do revestimento a manchas (nível de mancha 1). No entanto, o sal solúvel em água deve ser controlado para < 0,1% para evitar eflorescências.
Devido ao efeito fluorescente das impurezas, ele não pode ser usado em tintas de cura por luz ultravioleta (tintas UV), caso contrário, causará mudança de cor após a cura.
Conclusão
A escolha entre pó de calcita e pó de mármore é essencialmente um equilíbrio triangular entre "pureza – custo – desempenho". O primeiro domina o mercado de alto padrão, com alta pureza e adaptabilidade de processamento. O segundo ocupa os segmentos de médio e baixo padrão, com as vantagens da utilização abrangente de recursos. Nanomodificação, classificação de compósitos e outras tecnologias estão gradualmente rompendo as fronteiras das aplicações tradicionais e promovendo a aplicação cruzada dos dois tipos de pós em campos emergentes, como novas energias e biomedicina.
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