Comprensión carbonato de calcio pesado (CaCO₃) requiere analizar sus características naturales e industriales. Este polvo mineral se utiliza ampliamente a nivel mundial. Sus materias primas son abundantes y de bajo costo. Las principales ventajas incluyen alta blancura y baja absorción de aceite. Estas propiedades aseguran una amplia aplicabilidad.
El carbonato de calcio pesado es fundamental en la fabricación de papel, plásticos y recubrimientos. Actúa como relleno, estabilizador y potenciador de brillo. Los estudios recientes se centran en sus características microscópicas. El tamaño de partícula y los tratamientos superficiales impulsan la innovación.
Calcio pesado modificado mejora los materiales biodegradables. También reduce la huella de carbono en la construcción. Las industrias ahora priorizan soluciones sostenibles de este tipo. Equilibrar costo y respeto por el medio ambiente sigue siendo un desafío.
Definición de Carbonato de Calcio Pesado
El polvo de carbonato de calcio pesado es un producto elaborado a partir de materiales naturales como calcita, mármol, dolomita o tiza. Se procesa mediante molienda y clasificación para alcanzar una cierta finura, generalmente conocida como GCC. El volumen de sedimentación del carbonato de calcio molido mecánicamente (1.1–1.9 mL/g) es menor que el del carbonato de calcio ligero (2.4–2.8 mL/g).
El carbonato de calcio pesado también es conocido como:
- Polvo de vuelo simple
- Polvo de terrazo molido con agua
- Polvo de vuelo doble
- Polvo de vuelo triple
- Polvo de vuelo cuádruple
- Polvo de piedra caliza
- Polvo de tiza
- Polvo blanco
- Carbonato de calcio natural
Materias primas minerales
| Minerales carbonatados | Características |
| Caliza | Dureza: 3, Densidad: 2.6-2.9, Punto de fusión: 825°C. Se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono entre 830-1020°C. Reacciona con ácidos diluidos, produciendo efervescencia y disolviéndose. |
| Calcita | Dureza: 2.704–3.0, Densidad específica: 2.6–2.8 g/cm³, Punto de fusión: 1339°C. Se descompone en CaO y CO₂ entre 830-1020°C. Reacciona con ácidos diluidos, liberando CO₂ en una reacción exotérmica. Prácticamente insoluble en agua, se disuelve en soluciones de cloruro. |
| Mármol | Caliza recristalizada, compuesta principalmente por calcita, serpentina y dolomita. Dureza: 3.5–4.0, Frágil, mármol puro conocido como “Mármol Blanco de Han”. |
| Yeso | Una variedad de calcita, Dureza: 3, Densidad: 2.93 g/cm³, Frágil. Cleavage perfecto, fractura en forma de concha. Prácticamente insoluble en agua pero se disuelve en agua que contiene sales de amonio o óxido férrico. Insoluble en alcohol, sin reacción en el aire. |
| Dolomita | Estructura cristalina similar a la calcita, generalmente en forma romboédrica. Dureza: 3–4, Densidad: 2.86–3.20 g/cm³, Reacciona con ácido clorhídrico diluido en frío, produciendo efervescencia. |
Clasificación de carbonato de calcio pesado
Clasificación por tamaño de partícula：
Carbonato de calcio micronizado: tamaño de partícula superior a 5μm, típicamente utilizado como blanqueador.
Carbonato de calcio ultrafino: tamaño de partícula inferior a 0,02μm, exhibe transparencia o translucidez.
Carbonato de calcio fino: tamaño de partícula entre 0,1μm y 1μm.
Carbonato de calcio ultrafino: tamaño de partícula entre 0,02μm y 0,1μm.
Clasificación por agente de tratamiento superficial
Carbonato de calcio activado
El carbonato de calcio activado, también conocido como carbonato de calcio activo, es tratado con activadores. Los activadores comunes incluyen compuestos orgánicos con grupos no polares y oleofílicos, como ácido esteárico, ácido linoleico, ácido colofónico y ácido lignosulfónico.
Carbonato de calcio tratado con agente acoplador
Los agentes acopladores actúan como 'puentes' entre materiales inorgánicos y materiales poliméricos en su interfaz. Los agentes acopladores comúnmente utilizados incluyen:
- Agentes acopladores de ésteres de fosfato
- Agentes acopladores de ésteres de aluminio
- Agentes acopladores de ésteres de titanio
- Agentes acopladores de ésteres de ácido bórico
- Agentes acopladores a base de silano
- Agentes acopladores de ésteres de ftalato
Tecnología de procesamiento profundo del carbonato de calcio
Proceso en seco: Preparación de mineral – Trituración gruesa – Trituración fina – Molienda – Clasificación – Recolección – Pruebas – Embalaje.
Materia prima – limpieza y cribado – trituración – molienda en seco – clasificación y recolección – preparación de lodo – molienda húmeda – cribado por vibración – secado y recolección – producto terminado.
Los principales equipos del proceso en seco incluyen: Molino Raymond, molino de agitación en seco, molino de bolas, molino de vibración, molino de rodillos en anillo y molino vertical.
Modificación de carbonato de calcio pesado
Objetivos de la modificación
- Reducir la energía superficial del carbonato de calcio pesado para prevenir la agregación.
- Mejorar la dispersión del carbonato de calcio pesado en la matriz.
- Incrementar la afinidad de la interfaz entre la superficie del carbonato de calcio pesado y la matriz.
- Mejorar la especificidad y funcionalidad del carbonato de calcio pesado modificado.
Métodos de modificación
- Modificación por recubrimiento físico
- Modificación química por fuerza mecánica
- Modificación superficial de alta energía
- Modificación química superficial
- Modificación por deposición superficial
Procesos y principios de modificación química superficial
- Modificación con agente acoplante
- Modificación con agente acoplante compuesto
- Modificación por recubrimiento polimérico
- Modificación de Compuestos Orgánicos
Conclusión
En conclusión, el carbonato de calcio pesado ejemplifica cómo un mineral naturalmente abundante puede impulsar la innovación industrial. Su rentabilidad y propiedades adaptables lo hacen insustituible en sectores tradicionales como papel y plásticos. Sin embargo, una comprensión más profunda del carbonato de calcio pesado —a través de nanotecnología y procesos ecológicos— está redefiniendo su papel en una economía circular. A medida que las industrias buscan la neutralidad de carbono, el potencial de este mineral en materiales verdes y reducción de residuos solo crecerá. El futuro no solo consiste en usarlo, sino en redefinir su cadena de valor mediante la ciencia y la sostenibilidad.
Polvo épico
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