کربنات کلسیم چگونه تولید می شود؟

طیف وسیعی از صنایع مانند ساختمان سازی، پلاستیک، رنگ و کاغذ از کربنات کلسیم و آهک هیدارته استفاده می کنند. اگرچه خواص منحصر به فرد ارزشمندی دارد، اما آیا می خواهید بدانید که چگونه این ترکیب تولید می شود؟ برای درک بهتر می‌توانیم فرآیند را به مراحل آسان تقسیم کنیم.

مراحل فرآیند تولید کربنات کلسیم

استخراج مواد خام

این فرآیند با استخراج سنگ آهک، گچ یا سنگ مرمر از معادن آغاز می شود. اینها سنگهای طبیعی و سرشار از کربنات کلسیم هستند. خلوص مواد اولیه در کیفیت نهایی محصول تعیین کننده است. پس از استخراج سنگ ها، آنها را غربال می کنند تا اطمینان حاصل شود که تمام این سنگ ها استانداردهای کیفی مورد نیاز را برآورده می کنند.

خرد کردن و آسیاب کردن

مواد اولیه پس از انتخاب برای خرد کردن ارسال می شود. سنگ شکن های صنعتی سنگ های بزرگ را به قطعات کوچکتر خرد می کنند. سپس با استفاده از آسیاب ها به پودر ریز تبدیل می شوند و در نتیجه این تکه های کوچکتر به وجود می آیند. این مرحله برای اینکه ذرات کربنات کلسیم یکسان باشند و نیازهای اندازه ذرات برای استفاده بیشتر آنها را برآورده کند، لازم است.

تطهیر

در صورت باقی ماندن ناخالصی ها در کربنات کلسیم سنگی، باید حذف شوند. برای انجام این کار از تکنیک های مختلف تصفیه استفاده می شود، مانند شستشو، فیلتر کردن، یا حتی عملیات شیمیایی. اکنون هدف این است که کربنات کلسیم را تا حد امکان خالص کنیم تا بتوان از آن برای صنایع دارویی و فرآوری مواد غذایی استفاده کرد.

 طبقه بندی

پس از خالص سازی، پودر کربنات کلسیم حاصل بر اساس ابعاد ذرات طبقه بندی می شود. پودر بسیار ریز در صنایع خاصی مورد نیاز است در حالی که برخی به دانه های درشت تری نیاز دارند. جداسازی پودر به گریدهای مختلف با تجهیزات پیشرفته ای مانند دسته بندی هوا انجام می شود. این تضمین می کند که یک محصول نهایی با مشخصات صنعتی خاص سازگار شود.

 خشک کردن و بسته بندی

پودر کربنات کلسیم برای از بین بردن رطوبت باقی مانده، به عنوان آخرین مرحله در ساخت کربنات کلسیم، خشک می شود. پس از خشک شدن، پودر در کیسه ها یا ظروف حجیم قرار می گیرد و به دست مشتری می رسد. بسته بندی مناسب محصول را بدون آلودگی نگه می دارد و کیفیت موثر آن را در طول حمل و نقل و نگهداری حفظ می کند.

 نقش تولیدکنندگان

کربنات کلسیم با کیفیت بالا همیشه از سازندگان قابل اعتمادی مانند شرکت فعالان نواندیش سپاهان در دسترس است. آنها یک تولید کننده پودر کربنات کلسیم و آهک کلسینه مشهور هستند که از استانداردهای کیفیت دقیق در هر مرحله از تولید پیروی می کنند. این تعهد به مشتریان اطمینان می دهد که محصولاتی که دریافت می کنند مطابق با نیازهای خاص مورد نیاز آنها همراه با استانداردهای صنعت است.

 کاربردهای کربنات کلسیم 

موارد استفاده از کربنات کلسیم بسیار زیاد است. در سیمان و بتن، یک عنصر اصلی در ساخت و ساز است. در صنعت پلاستیک برای دوام بیشتر محصولات استفاده می شود و در صنعت رنگ به عنوان پرکننده برای افزودن بافت محصول استفاده می شود. حتی در کشاورزی برای تنظیم اسیدیته خاک و تولید محصول بهتر استفاده می شود.

کربنات کلسیم رسوبی (PCC)

کربنات کلسیم رسوبی (PCC) یک محصول کربنات کلسیم مصنوعی است که کاربردهای زیادی در صنایع مختلف مانند کاغذ، پلاستیک، رنگ و مصالح ساختمانی دارد. گروه فعالان نواندیش سپاهان، تولید کننده کربنات کلسیم رسوبی ، قصد دارد PCC تولید کند که دارای خواص ثابت و خلوص بالا باشد. بخش زیر یک نمای کلی از فرآیند تولید PCC، مزایا و کاربردهای آن ارائه می دهد.

فرآیند تولید PCC

مرحله 1: به دست آوردن و پردازش سنگ آهک

ورودی کلیدی برای تولید PCC سنگ آهک است، یک ماده خام که یک ترکیب شیمیایی کربنات کلسیم است. برای تولید PCC با کیفیت خوب، تولیدکنندگان سنگ آهک با سطوح پایین مواد ناخواسته را انتخاب می کنند. سپس سنگ آهک از معادن استخراج می شود و نمونه برداری می شود تا اطمینان حاصل شود که سنگ آهک استاندارد مناسبی برای استفاده در تولید کربنات کلسیم رسوب داده شده دارد.

مرحله 2: کلسیناسیون: سنگ آهک به آهک زنده

پس از بررسی کیفیت سنگ آهک، فرآیند بعدی کلسینه کردن است که بر روی سنگ آهک انجام می شود. این امر مستلزم تکلیس سنگ آهک است که در آن در معرض دمای بالا در کوره قرار می گیرد. در اثر گرما، کربنات کلسیم موجود در سنگ آهک به اکسید کلسیم (همچنین به عنوان آهک سریع شناخته می شود) و دی اکسید کربن تبدیل می شود.

مرحله 3: آبرسانی آهک زنده

فرآیند دوم هیدراتاسیون است که معمولاً به عنوان slaking شناخته می شود که در آن آهک سریع با آب ترکیب می شود و هیدروکسید کلسیم تولید می کند که معمولاً به عنوان آهک هیدراته شناخته می شود. این فرآیند بسیار گرمازا است و محصول هیدروکسید کلسیم خالص است، از این رو، فرآیند به خوبی تنظیم می شود. محصول به دست آمده دوغاب هیدروکسید کلسیم است که اساس کربنات کلسیم رسوب شده را تشکیل می دهد.

مرحله 4: کربنات کردن – ایجاد رسوب کربنات کلسیم

سپس گاز دی اکسید کربن (CO2) از دوغاب هیدروکسید کلسیم در مرحله کربناته شدن تحت شرایط خاصی عبور داده می شود. این گاز هنگامی که با هیدروکسید کلسیم تماس پیدا می کند، کربنات کلسیم رسوب شده (CaCO3) را به شکل بسیار ریز و بسیار خالص تشکیل می دهد. این فرآیند باید برای دستیابی به ویژگی های PCC از جمله اندازه ذرات، شکل و خواص سطح کنترل شود.

مرحله 5: فیلتر کردن و خشک کردن

پس از تولید، PCC باید از هر آبی که ممکن است در آن باقی بماند جدا شود. این کار با استفاده از تجهیزات فیلتراسیون انجام می شود که برای فیلتر کردن ذرات از محلول مایع استفاده می شود. سپس PCC فیلتر شده برای به دست آوردن رطوبت مورد نیاز خشک می شود و سپس به منطقه ذخیره سازی منتقل می شود. فرآیند خشک کردن PCC به کاربرد مورد نظر بستگی دارد که PCC تحت آن قرار خواهد گرفت. پس از آن، کربنات کلسیم رسوب شده آسیاب می شود تا به اندازه لازم برای استفاده در صنایع مختلف برسد.

مرحله 6: تست کیفیت و بسته بندی

مرحله آخر شامل چندین نقطه بازرسی کنترل کیفیت برای اندازه ذرات PCC، سفیدی و همگنی است. این مهم است زیرا این بررسی های کیفیت باید تضمین کنند که PCC همانطور که انتظار می رود در برنامه ها کار می کند. پس از گذراندن تمام آزمایشات؛ این محصول بسته بندی و برای استفاده در بخش های مختلف اقتصاد ارسال می شود.

مزایای استفاده از PCC

• اندازه ذرات یکنواخت: PCC با توزیع اندازه ذرات باریک ارائه می شود که منجر به بهبود خواص مواد در چندین بخش از جمله کاغذ و پلاستیک می شود.
• خلوص بالا: از آنجایی که تولید PCC در یک محیط بسته انجام می شود، محصولات آن بسیار عاری از آلودگی هستند، بنابراین برای مصارف بسیار حساس مانند صنعت داروسازی مناسب هستند.
• ویژگی های قابل تنظیم: فرآیند تولید برای تنظیم خواص PCC ها به منظور دستیابی به ویژگی های خاصی مانند اندازه و شکل ذرات استفاده می شود.
• سفیدی و روشنایی: این به ویژه به این دلیل است که PCC دارای شاخص سفیدی بالایی است که در کاربردهایی که به یک محصول بسیار سفید و تمیز نیاز است مانند رنگ، کاغذ و بخش‌های مراقبت شخصی مفید است.

خواص فیزیکی

• روشنایی بالا
• شکل ذرات بلوکی
• بی بو
• هدایت حرارتی
• نامحلول در آب
• نسبتا نرم (3 در مقیاس Mohs)

کربنات کلسیم زمین (GCC) – توسط طبیعت در طی میلیون ها سال ایجاد شده است.

بیشتر ذخایر کربنات کلسیم از بقایای موجودات دریایی تشکیل شده است که در ته یک دریای کم عمق رسوب کرده اند. این موجودات مانند سخت پوستان، جلبک ها و مرجان ها کربنات کلسیم را از آب جذب کرده و از آن برای تشکیل اسکلت و پوسته خود استفاده می کنند. هنگامی که آنها می میرند، بقایای آنها رسوبات رسوبی را در بستر دریا تشکیل می دهند که به مرور زمان برای تشکیل سنگ ایجاد می شود.

گچ ، یک سنگ نرم، حاصل سنگ کربنات کلسیم رسوبی ضعیف است که دیاژنز آن ناقص است. پس از اتمام فرآیند ته نشینی، این امر منجر به تشکیل سنگ آهک می شود.

سنگ مرمر ، سخت ترین شکل کربنات کلسیم، سنگی دگرگونی است که حاصل فرآیند تبلور مجدد سنگ آهک در شرایط فشار و دمای بالا است.

 نتیجه گیری

تولید کربنات کلسیم مجموعه ای از مراحل با دقت کنترل شده از استخراج مواد خام تا بسته بندی است. مواد اولیه، تکنیک ساخت و جزئیات سازنده به کیفیت محصول نهایی کمک می کند. کربنات کلسیم اگرچه در ساخت و ساز، پلاستیک یا کشاورزی استفاده می شود، به یک ماده اولیه غیرقابل جایگزین برای همه صنایع تبدیل شده است.