Mặc dù cả hai bột canxit và bột đá cẩm thạch thuộc về bột canxi cacbonat, chúng có sự khác biệt rõ ràng trong các ứng dụng cụ thể do nguồn nguyên liệu thô, đặc điểm cấu trúc và công nghệ chế biến khác nhau. Hiểu được sự khác biệt của chúng sẽ giúp đưa ra lựa chọn vật liệu hợp lý hơn trong các ngành công nghiệp như nhựa, sơn phủ và vật liệu xây dựng. Qua đó cải thiện hiệu suất sản phẩm và hiệu quả về chi phí.
So sánh bản chất khoáng vật và tính chất lý hóa:
Sự khác biệt trong thành phần và cấu trúc khoáng chất
Bột canxit:
Thành phần chính là canxi cacbonat (CaCO₃), cấu trúc tinh thể là tam giác, sản phẩm tinh khiết không màu và trong suốt. Tuy nhiên, canxit tự nhiên thường có màu trắng xám, vàng nhạt, v.v. do tạp chất như magiê, sắt và mangan. Độ cứng Mohs của nó là 3, mật độ tương đối là 2,71, có khả năng phân cắt tốt và các hạt bột chủ yếu ở dạng nghiền hình thoi.
Bột đá cẩm thạch:
Thuộc về bột đá biến chất, khoáng vật chính vẫn là canxit (hàm lượng ≥50%). Tuy nhiên, thường đi kèm với các tạp chất như dolomit (CaMg (CO₃)₂), thạch anh, mica. Về mặt cấu trúc, do ảnh hưởng của quá trình biến chất địa chất, các hạt tinh thể thô hơn và đặc hơn. Độ cứng Mohs là 3,5-5, tỷ trọng tương đối là 2,6-2,8, có thể nhìn thấy các hạt hỗn hợp dạng vảy hoặc dạng hạt trong bột.
So sánh các chỉ số vật lý và hóa học chính
| Các chỉ số | Bột canxit | Bột đá cẩm thạch |
| Độ tinh khiết của CaCO₃ | ≥95% (cấp công nghiệp) | 70%-90% (bị ảnh hưởng bởi tạp chất) |
| Thành phần tạp chất | Fe₂O₃, MgO thông thường | Chứa SiO₂, Al₂O₃, dolomit, v.v. |
| Độ trắng | 85-95 (độ tinh khiết cao lên đến 97) | 75-85 (bị ảnh hưởng bởi tạp chất sắc tố) |
| Giá trị hấp thụ dầu (ml/100g) | 15-30 (bề mặt hạt tương đối nhẵn) | 25-40 (độ xốp cao của các hạt dạng vảy) |
| giá trị pH | 8.0-9.0 (kiềm yếu) | 7,5-8,5 (ít bị ảnh hưởng bởi tạp chất hơn một chút) |
Đặc điểm chế biến bột và Phân loại Sự phù hợp
Sự khác biệt giữa quá trình nghiền và phân loại
Bột canxit:
Do độ cứng thấp và khả năng phân cắt phát triển tốt, nên phù hợp để nghiền khô bằng máy nghiền Raymond, máy nghiền bi, v.v. Dễ dàng thu được bột siêu mịn với D50 = 1-10μm. Trong quá trình phân loại, do hình dạng đều của các hạt, quỹ đạo chuyển động ổn định trong trường ly tâm. Máy phân loại luồng khí sê-ri HTS có thể đạt được phân loại có độ chính xác cao D97 = 3μm và tỷ lệ nghiền quá mức là <5%.
Bột đá cẩm thạch:
Khi chứa tạp chất cứng như thạch anh, cần phải nghiền bằng máy nghiền va đập hoặc máy nghiền luồng khí (như máy nghiền va chạm tầng sôi), và mức tiêu thụ năng lượng cao hơn canxit 20%-30%. Trong quá trình phân loại, vì các hạt dạng vảy dễ kết tụ nên cần phải phối hợp với máy phân tán siêu âm (áp suất 0,6-0,8MPa) để phá hủy các kết tụ. Và độ chính xác phân loại bị giảm. Khi D97 = 5μm, hiệu suất phân loại chỉ đạt 70% canxit.
Khả năng thích ứng sửa đổi bề mặt
- Nhóm hydroxyl trên bề mặt bột canxit đồng đều. Sau khi biến tính bằng axit stearic (liều lượng 1,5-2,0%), độ hoạt hóa có thể đạt tới 98%. Thích hợp cho các cảnh đòi hỏi độ phân tán cao, chẳng hạn như ống PVC.
- Do bột đá hoa có nhóm tạp chất hoạt động bề mặt phức tạp nên liều lượng chất biến tính (như chất kết dính titanat) cần tăng lên 2,5-3,0%. Hơn nữa, góc tiếp xúc sau khi biến tính thấp hơn canxit 10°-15°, dễ xảy ra vấn đề phân tán không đều trong sản phẩm cao su.
Phân biệt các lĩnh vực ứng dụng
Ngành công nghiệp nhựa:
Bột canxit:
Kịch bản lợi thế: Thêm bột canxit siêu mịn 3-5% (D50 = 2μm) vào màng trong suốt (như màng đóng gói thực phẩm). Vì chiết suất gần với PE (1,48 so với 1,52) nên độ truyền qua chỉ giảm 2-3%. Đồng thời, độ bền kéo tăng 10-15%;
Các điểm quy trình: Fe₂O₃<0,1% phải được kiểm soát để tránh quá trình oxy hóa xúc tác trong quá trình lão hóa.
Bột đá cẩm thạch:
Ứng dụng điển hình: hộp nhựa canxi (lượng bổ sung 30-40%), sử dụng cấu trúc vảy của nó để tăng mô đun uốn của tấm (lên đến 1500MPa). Tuy nhiên, do độ trắng thấp nên cần phải kết hợp với titan dioxit (liều lượng 2-3%);
Yếu tố hạn chế: Khi chứa SiO₂>5% sẽ làm tăng tốc độ mài mòn trục vít máy ép phun (lượng mài mòn cao gấp 3 lần so với canxit).
Lớp phủ và mực
Bột canxit:
Được sử dụng làm chất tạo màu trong sơn tường nội thất cao cấp. Bột siêu mịn có D50 = 1-3μm có thể lấp đầy các lỗ rỗng của màng sơn, tăng độ bóng lên 60° (máy đo độ bóng 60°), giá trị hấp thụ dầu thấp có thể giảm lượng nhựa.
Sử dụng bột canxit biến tính bề mặt (mức độ hoạt hóa > 95%) trong mực có thể cải thiện tính lưu động (độ nhớt giảm 15-20mPa・s). Điều này có thể tránh được vấn đề tắc nghẽn.
Bột đá cẩm thạch:
Được sử dụng làm cốt liệu trong sơn tường ngoại thất gốc nước (D50=5-10μm), bề mặt thô của nó được sử dụng để tăng khả năng chống bám bẩn của lớp phủ (mức độ bám bẩn 1). Tuy nhiên, muối hòa tan trong nước phải được kiểm soát ở mức < 0,1% để ngăn ngừa hiện tượng muối hóa.
Do hiệu ứng huỳnh quang của tạp chất nên không thể sử dụng trong mực in UV (mực UV) vì sẽ gây ra hiện tượng đổi màu sau khi in.
Phần kết luận
Sự lựa chọn giữa bột canxit và bột đá cẩm thạch về cơ bản là sự cân bằng tam giác giữa “độ tinh khiết – chi phí – hiệu suất”. Loại trước thống trị thị trường cao cấp với độ tinh khiết cao và khả năng thích ứng với quá trình chế biến. Loại sau chiếm lĩnh các lĩnh vực trung cấp và thấp cấp với những lợi thế về việc sử dụng tài nguyên toàn diện. Biến đổi nano, phân loại composite và các công nghệ khác đang dần phá vỡ ranh giới của các ứng dụng truyền thống và thúc đẩy ứng dụng chéo của hai loại bột trong các lĩnh vực mới nổi như năng lượng mới và y sinh học.
Bột Epic
Bột Epic, Hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và biến đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!