【التحليل الفني】 كيف تختار كربونات الكالسيوم “جلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية”؟ ما الفرق بين “الكالسيوم الثقيل” و “الكالسيوم الخفيف”؟

تعتبر كربونات الكالسيوم من أهم المعادن الملحية غير العضوية المستخدمة على نطاق واسع ، والمعروفة باسم “الجلوتامات أحادية الصوديوم الصناعية” ، وهي واحدة من مواد الحشو شائعة الاستخدام في جميع مناحي الحياة. لا تقلل كربونات الكالسيوم من تكلفة المواد الخام لمنتجات المطاط والبلاستيك فحسب ، بل يمكنها أيضًا تحسين بعض خصائص المواد المطاطية والبلاستيكية. يمكن للأنواع المختلفة من كربونات الكالسيوم أن تحسن بشكل كبير من خصائص المواد المطاطية والبلاستيكية عند استخدامها بشكل صحيح. وفقًا لعملية الإنتاج المختلفة ، يمكن تقسيم كربونات الكالسيوم إلى كربونات الكالسيوم الثقيلة وكربونات الكالسيوم الخفيفة.

1. ما هو الفرق بين كربونات الكالسيوم الثقيلة وكربونات الكالسيوم الخفيفة؟

كربونات الكالسيوم الثقيلة وكربونات الكالسيوم الخفيفة لها دورها الخاص في صناعة المطاط والبلاستيك. من وجهة نظر أكاديمية ، هناك العديد من الاختلافات بينها ، مثل المصدر ، والكثافة الظاهرية ، وقيمة الأس الهيدروجيني ، ومحتوى الرطوبة ، والشكل البلوري ، وقيمة امتصاص الزيت ، وما إلى ذلك ، دعونا نلقي نظرة على الاختلافات بين كربونات الكالسيوم الثقيلة والكالسيوم الخفيف. كربونات.

(1) المصدر:

يمكن صنع كربونات الكالسيوم الثقيلة (المعروفة باسم كربونات الكالسيوم المطحونة) عن طريق التكسير المباشر للكالسيت الطبيعي والحجر الجيري والطباشير والصدفة بطريقة ميكانيكية (مطحنة ريموند أو مطحنة الضغط العالي الأخرى). نظرًا لأن حجم ترسيب كربونات الكالسيوم الثقيل أصغر من حجم كربونات الكالسيوم الخفيف ، يطلق عليه كربونات الكالسيوم الثقيل.

كربونات الكالسيوم الخفيفة ، والمعروفة أيضًا باسم كربونات الكالسيوم المترسبة ، عبارة عن الحجر الجيري المكلس والمواد الخام الأخرى لإنتاج الجير (المكون الرئيسي هو أكسيد الكالسيوم) وثاني أكسيد الكربون ، ثم يضاف الماء لهضم الجير لإنتاج حليب الجير (المكون الرئيسي هو هيدروكسيد الكالسيوم) ، ثم يضاف ثاني أكسيد الكربون لتفحيم حليب الجير لتكوين ترسيب كربونات الكالسيوم ، وفي النهاية يتم إجراء عمليات التجفيف والتجفيف والطحن. أو يتم تحضيره عن طريق تفاعل التحلل المزدوج لكربونات الصوديوم وكلوريد الكالسيوم لتكوين راسب كربونات الكالسيوم ، والذي يتم بعد ذلك تجفيفه وتجفيفه وسحقه. نظرًا لأن حجم ترسيب كربونات الكالسيوم الخفيف (2.4-2.8 مل / جم) أكبر من حجم كربونات الكالسيوم الثقيل (1.1-1.9 مجم / لتر) ، يطلق عليه كربونات الكالسيوم الخفيفة.

(2) كثافة التعبئة مختلفة

يكمن الاختلاف الأكثر وضوحًا بين الكالسيوم الثقيل والكالسيوم الخفيف في الكثافة الظاهرية المختلفة للمنتجات. الكثافة الظاهرية لمنتجات الكالسيوم الثقيل أكبر ، بشكل عام 0.8 ~ 1.3 جم / سم مكعب ؛ في حين أن الكثافة الظاهرية لمنتجات الكالسيوم الخفيفة صغيرة ، معظمها 0.5 ~ 0.7 جم / سم مكعب ؛ الكثافة الظاهرية لبعض منتجات كربونات الكالسيوم النانوية أقل ، والتي يمكن أن تصل إلى حوالي 0.28 جم / سم مكعب. من حجم عبوات المنتجات ، يمكننا التمييز تقريبًا بين منتجات الكالسيوم الثقيل والكالسيوم الخفيف. بشكل عام ، معظم منتجات الكالسيوم الثقيلة هي 25 كجم / عبوة ، وحجم عبوة المنتج صغير ، في حين أن منتجات الكالسيوم الخفيفة من نفس الجودة لها حجم تغليف أكبر. يتم أيضًا تعبئة بعض منتجات كربونات الكالسيوم النانوية بوزن 15 كجم / عبوة أو 20 كجم / عبوة.

(3) البياض مختلف

نظرًا لوجود العديد من الشوائب في منتج كربونات الكالسيوم الثقيل ، يكون بياض المنتج بشكل عام 89٪ – 93٪ ، ويمكن أن يصل عدد قليل من المنتجات إلى 95٪. يتم تصنيع منتجات الكالسيوم الخفيف عن طريق التخليق الكيميائي ، ويتم إزالة العديد من الشوائب ، ونقاء المنتجات مرتفع للغاية لذلك ، فإن بياض معظم المنتجات هو 92٪ – 95٪ ، وبعض المنتجات يمكن أن تصل إلى 96٪ – 97٪. وهذا أيضًا هو السبب الرئيسي وراء استخدام منتجات الكالسيوم الخفيف في الغالب لملء المنتجات عالية الجودة أو ذات الألوان الفاتحة.

(4) وظيفة التعديل مختلفة

هناك اختلافات طفيفة بين آثار التعديل لكربونات الكالسيوم الثقيلة وكربونات الكالسيوم الخفيفة. تعتبر كربونات الكالسيوم الثقيلة أفضل لقوة الشد ، بينما كربونات الكالسيوم الخفيفة أفضل لقوة الصدمة والصلابة. بشكل عام ، يكون سطح البلاستيك الذي يحتوي على كربونات الكالسيوم الخفيفة أكثر نعومة وكثافة أقل ؛ إن سيولة معالجة بلاستيك الكالسيوم الثقيل أفضل ، كما أن خصائص البلاستيك المملوء بجزيئات صغيرة من الكالسيوم الثقيل أفضل أيضًا.

(5) حجم الجسيمات مختلف

حجم الجسيمات من كربونات الكالسيوم الثقيل هو 0.5 ~ 45um ، وحجم الجسيمات للمنتج يختلف مع معدات الطحن. يتراوح حجم جسيمات منتجات الكالسيوم الخفيفة العادية بشكل عام من 0.5 إلى 15 ميكرومتر ، وهو أمر يصعب قياسه بدقة بسبب شكل مغزله ، والذي يكون بشكل عام ضمن النطاق ؛ كربونات الكالسيوم النانوية في الكالسيوم الخفيف أدق ، وحجمها بشكل عام 20-200 نانومتر. يبلغ حجم جزيئات كربونات الكالسيوم الخفيفة العادية بشكل عام حوالي 2500 شبكة ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات أداء أنابيب PVC والمقاطع الجانبية. لذلك ، من منظور حجم الجسيمات ، تستخدم كربونات الكالسيوم الخفيفة تقليديا لأنابيب PVC والمقاطع الجانبية. في الماضي ، بسبب محدودية معدات التكسير ، لم تتمكن كربونات الكالسيوم الثقيلة من الوصول إلى هذه الدقة. الآن ، يمكن أن يلبي حجم الجسيمات من كربونات الكالسيوم الثقيلة الاحتياجات بالكامل ، حتى أدق من كربونات الكالسيوم الخفيفة. لذلك ، يمكن اختيار كل من الأنابيب البلاستيكية والمقاطع الجانبية.

(6) فرق السعر:

تتحقق معالجة كربونات الكالسيوم الثقيلة بشكل أساسي عن طريق التكسير والطحن الميكانيكي ؛ يتم إنتاج كربونات الكالسيوم الخفيفة عن طريق ترسيب التفاعل الكيميائي ، وهو أكثر تعقيدًا من كربونات الكالسيوم الثقيلة ، وبالتالي فإن المتطلبات أكثر صرامة. لذلك ، فإن كربونات الكالسيوم الثقيلة التي لها نفس حجم الجسيمات أرخص بحوالي 30٪ من كربونات الكالسيوم الخفيفة. إذا سمح الأداء ، يمكن اختيار كربونات الكالسيوم الثقيلة ، والتي تعتبر أكثر اقتصادا وأرخص

2. كيف تختار كربونات الكالسيوم في صناعة المطاط والبلاستيك؟

يعتقد بعض الناس أن استخدام المنتجات البلاستيكية الأجنبية في حشو الكالسيوم هو الموضع الرئيسي ، والمثل الكلاسيكي هو 14-18: 1 ، لذلك يجب أن تحاول صناعة البلاستيك استخدام الكالسيوم ، بدلاً من الكالسيوم الخفيف.
يشبه استخدام الكالسيوم الثقيل والكالسيوم الخفيف في المنتجات البلاستيكية منتجات المطاط. ذكرت بعض الشركات المصنعة أنه في ظل نفس الظروف ، فإن استخدام – 400 شبكة من الكالسيوم الثقيل بدلاً من الكالسيوم الخفيف له مزايا واضحة للمنتجات المباعة بالوزن ، ولكن إذا تم بيع المنتجات وفقًا للطول أو المساحة أو العدد ، فإن الكالسيوم الثقيل يفعل ليس لديها ميزة على ضوء الكالسيوم.

على سبيل المثال ، إذا تم ملء نفس وزن المادة بنفس كمية المادة ، فسيكون طول المنتج الذي تم الحصول عليه مختلفًا. إذا كان الأنبوب مليئًا بالكالسيوم الثقيل ، فسيكون أقصر ببضعة آلاف من ذلك المليء بالكالسيوم الخفيف. بالنسبة للجلد الصناعي أو الجلد الصناعي الذي يتم قياسه حسب المنطقة ، يمكن أيضًا الشعور بالاختلاف في المنطقة. لذلك ، يجب ألا تتخلى مصانع معالجة المنتجات البلاستيكية عن استخدام الكالسيوم الخفيف بسهولة.

من وجهة نظر أكاديمية ، هناك العديد من الاختلافات بين الاثنين ، مثل الأشكال البلورية المختلفة ، ومناطق السطح المحددة المختلفة ، وقيم امتصاص الزيت المختلفة ، وما إلى ذلك. في المصفوفة البلاستيكية ، يتم توزيع شكل جزيئات الكالسيوم الثقيل أو الكالسيوم الخفيف في جزيئات المصفوفة واحدة تلو الأخرى ، أو في مجموعات ، في شكل مجاميع فضفاضة في راتنج المصفوفة ، وحالة الواجهة بين هذه الجسيمات والراتنج ترتبط الجزيئات الكبيرة ارتباطًا مباشرًا بالخصائص الميكانيكية للمواد.

لا يتشابه استخدام الكالسيوم الثقيل أو الخفيف في المنتجات البلاستيكية. يجب أن نطلق العنان لمزايا كل منهما وأن نجمع بين العوامل الفنية والاقتصادية لنأخذ في الاعتبار بشكل شامل.

على سبيل المثال ، في إنتاج الجلود الاصطناعية PVC ، يمكن تقسيمها إلى طريقة الكشط وطريقة الصقل وطريقة البثق وفقًا لعملية التصنيع ، بينما تستخدم طريقة الكشط راتنج معجون PVC ، والذي يحتاج إلى إضافة الكثير من الملدنات. قيمة امتصاص الزيت للكالسيوم الخفيف أعلى 4-5 مرات من الكالسيوم الثقيل. لذلك ، فإن استخدام الكالسيوم الخفيف يتطلب المزيد من الملدنات لتحقيق نفس المرونة من استخدام الكالسيوم الثقيل. إذا كان من الممكن تقليل كمية الملدنات ، فقد يكون استخدام الكالسيوم الثقيل أكثر اقتصادا.

على سبيل المثال ، الأكياس المنسوجة من مادة البولي بروبيلين والقماش المنسوج وحزام التعبئة ومنتجات الشد الأخرى أحادية الاتجاه ، باستخدام كربونات الكالسيوم الثقيلة وكربونات الكالسيوم الخفيفة كمواد مالئة لم تجد أي اختلاف في الطول. وجد أن معظم جزيئات الحشو توجد في الفراغ بين الجزيئات الكبيرة المتكونة عن طريق التمدد. بعد عدة مرات من التمدد والتبريد السريع ، يتم تجميد شكل الجزيئات الكبيرة بسرعة ، في حين أن الكثافة الحقيقية للكالسيوم الخفيف والكالسيوم الثقيل هي نفسها تقريبًا ، وبالتالي فإن التأثير على الطول النهائي للمنتج غير واضح. من ناحية أخرى ، بالمقارنة مع الكالسيوم الخفيف ، فإن سيولة معالجة الكالسيوم الثقيل أفضل ، والسعر أقل بكثير. لذلك ، في هذا النوع من منتجات الشد أحادية الاتجاه ، فهي مهيمنة تمامًا.

بالإضافة إلى ذلك ، في تكنولوجيا معالجة القولبة للأبواب والنوافذ البلاستيكية ، فإن الحشو عبارة عن كالسيوم خفيف ، والجرعة 8-10phr. وتجدر الإشارة إلى أن الصيغة التي قدمتها الدول الأجنبية هي صيغة علمية. نقطة البداية لإضافة كربونات الكالسيوم هي تحسين الأداء العام للملف الجانبي ، وليس استخدام المواد الخام الرخيصة لتقليل التكلفة.

3. استخدام كربونات الكالسيوم في المواد البلاستيكية القابلة للتحلل

PLA هي واحدة من أسرع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل تطوراً في السوق. تستخدم كربونات الكالسيوم كمواد مالئة للمسحوق في معالجة المواد الخام لتوفير أداء وتكوين سعر PLA تستخدم هذه الطريقة أيضًا على نطاق واسع في المواد البلاستيكية التقليدية ، والتي لا يمكنها تحسين بعض الخصائص فحسب ، بل تقلل أيضًا من تكلفة المواد الخام البلاستيكية. مقارنة بالمسحوق المعدني غير المعدني الآخر ، تتمتع كربونات الكالسيوم بمزايا رائعة: السعر المنخفض ، والتلوين السهل ، والصلابة المنخفضة ، والتآكل الأقل للمسمار والموت ، والاستقرار الحراري والكيميائي الجيد ، والتجفيف السهل ، وغير السامة والمذاق.

من وجهة نظر فنية ، تعتبر عملية طويلة الأجل لمواد حماية البيئة لاستبدال المواد البلاستيكية غير القابلة للتحلل ، كما أن مساحة تحسين البلاستيك القابل للتحلل من حيث مقاومة السقوط ومقاومة الحرارة ومقاومة التآكل هي مشكلة أخرى. وهذا يعني أيضًا أن المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في الصين ستؤدي إلى فرص التنمية. بحلول عام 2030 ، من المتوقع أن يصل الطلب على المواد البلاستيكية القابلة للتحلل في الصين إلى 4.28 مليون طن ، ويمكن أن يصل حجم السوق إلى 85.5 مليار يوان. نظرًا للسعر المنخفض نسبيًا ، فإن كربونات الكالسيوم المطحونة الرقيقة وكربونات الكالسيوم الخفيفة وكربونات الكالسيوم النانوية يمكن أن تعزز تدهور البلاستيك وتكون صديقة للبيئة نسبيًا. في المستقبل ، ستكون نسبة المواد المضافة في البلاستيك القابل للتحلل أكبر وأكبر ، وستكون آفاق السوق أوسع وأكثر اتساعًا.

4. الوضع الأخير لصناعة كربونات الكالسيوم في الصين

ليس هناك شك في أن الصين غنية بالموارد المعدنية لكربونات الكالسيوم. في أغسطس ، تم اكتشاف رواسب كربونات الكالسيوم الجديدة في قوانغشي وهونان ، بإجمالي احتياطي 607.5 مليون طن ، مما يوفر موارد كافية لتطوير صناعة كربونات الكالسيوم المحلية.
في السنوات الأخيرة ، كانت صناعة كربونات الكالسيوم في الصين في اتجاه نمو مطرد. في عام 2019 ، بلغ إنتاج الصين من كربونات الكالسيوم 35.95 مليون طن ، بما في ذلك 13.5 مليون طن من كربونات الكالسيوم الخفيفة و 22.45 مليون طن من كربونات الكالسيوم الثقيلة. حجم الواردات 49000 طن وحجم الصادرات 122000 طن والاستهلاك الظاهر 35.877 مليون طن.

يظهر سعر المنتجات أيضًا اتجاهًا متزايدًا. زادت منتجات كربونات الكالسيوم الثقيلة من 535 يوانًا / طنًا في عام 2014 إلى 572 يوانًا / طنًا في عام 2019 ، وزادت منتجات كربونات الكالسيوم الخفيفة من 640 يوانًا / طنًا في عام 2014 إلى 822 يوانًا / طنًا في عام 2019. كما حافظت قيمة الإنتاج على نمو سريع ، من 16.696 مليار يوان في عام 2014 إلى 24.178 مليار يوان في عام 2019 ، بمعدل نمو مركب يبلغ 7.69٪. في عام 2019 ، بلغت قيمة إنتاج الصين من كربونات الكالسيوم 24.178 مليار يوان ، بما في ذلك 11.208 مليار يوان من كربونات الكالسيوم الخفيفة و 12.97 مليار يوان من كربونات الكالسيوم الثقيلة.

5. ALPA x التكنولوجيا المتميزة في صناعة كربونات الكالسيوم (المعادن غير المعدنية)

في مجال معالجة المعادن غير المعدنية ، يمكن لـ ALPA توفير التقنيات الأساسية التالية:

（1 ، يمكن تحقيق الإنتاج على نطاق واسع ومنخفض التكلفة باستخدام عملية تصنيف طحن الكرة. بأخذ كربونات الكالسيوم كمثال ، يمكن لخط إنتاج واحد D97: 10 ميكرومتر أن ينتج 100000 طن من المنتجات سنويًا ، ويمكن أن يصل استهلاك الطاقة لكل طن من المنتجات إلى 150 درجة ، وتشمل المعادن المناسبة الكالسيت والرخام والحجر الجيري والكوارتز ورمل الزركون ، الفلسبار ، شوائب الفحم ، الدولوميت ، المغنسيت ، إلخ.

（2） يمكن تحقيق الإنتاج فائق الدقة ومنخفض التكلفة باستخدام تقنية الطاحونة البخارية. بأخذ التلك كمثال ، يمكن أن يصل حجم جزيئات التلك إلى 1 ميكرومتر وسمك التلك 300 نانومتر. تشمل المعادن المناسبة التلك ، والجرافيت ، والميكا ، والولاستونيت ، والبروسيت الليفي ، والأتابولجيت ، والكاولين ، إلخ.

（3） يمكن تحقيق الإنتاج الدقيق للغاية والنقي للغاية باستخدام تقنية الطاحونة النفاثة ، وهي مناسبة لمعالجة المعادن ذات القيمة المضافة العالية. بأخذ الكوارتز كمثال ، يمكن أن يصل حجم الجسيمات للمنتج إلى 2 ميكرومتر ، وتكون زيادة الشوائب المعدنية في المنتج أقل من 10 جزء في المليون. تشمل المعادن المناسبة التلك ، والكوارتز ، والباريت ، والجرافيت ، والتورمالين ، ومايفانيت ، إلخ.

（4） يمكن أن تلبي تقنية تعديل السطح تطبيق المعادن في صناعة المطاط والبلاستيك ، مثل عملية تعديل مطحنة ثلاث أسطوانات ، وعملية تعديل طاحونة توربو ، وعملية تعديل مطحنة الدبوس ، وعملية التعديل المتقطع للخلاط عالي السرعة ، وما إلى ذلك عمليات تعديل مختلفة يمكن استخدام المعدلات وفقًا للمواد المختلفة ، ويمكن تحقيق أعلى معدل طلاء بأقل معدل. كمية المعدل حوالي 0.8-1.2٪ ، ومعدل الطلاء حوالي 98٪.

مفهوم المعالجة الخضراء عالية القيمة للمسحوق غير المعدني:

（1 ، معنى الأخضر process عملية جافة ، لا انبعاثات لثلاثة نفايات ؛ ضغط سلبي محكم ، لا تسرب للغبار وتلوث ضوضاء ؛ الأتمتة والذكاء والشبكات ؛ يمكنها تحقيق استخدام عالي القيمة للنفايات الصلبة والمخلفات ، والتوصية بالمعدات المتطابقة وفقًا للمتطلبات. الاستجابة للتغيرات في حماية البيئة والعمل.

（2） معنى القيمة العالية ： مواكبة احتياجات المستخدمين للتحويل والارتقاء ، مع توفير منتجات ذات قيمة مضافة عالية تستند إلى علم المواد. يركز اتجاه البحث على حجم الجسيمات وتوزيعها وشكلها ونقاوتها وتشتتها وتعديل سطحها ، وتحدد تقنية المعالجة بناءً على تركيبتها المعدنية وخصائصها الهيكلية ، وتوفر حلولاً مخصصة مقترنة بمتطلبات حماية البيئة.