一文了解碳酸钙更多高值应用

碳酸钙作为一种优良的填料，具有色白质纯、易于着色、化学性质稳定、成本低廉、粒径和粒子形状可以控制等优势，已经成功地应用在橡胶、塑料、塑钢门窗、PVC电缆料 、高级涂料、管材、轮胎、鞋底、聚乙烯吹膜、密封胶条、玻璃钢制品、电缆包装布、造纸、建材、油墨、日用化工、纺织、饲料、食品添加剂、医药等行业领域。不过，在这些传统应用中，碳酸钙企业盈利往往是“以量取胜”，纳米钙或高纯度碳酸钙等功能性较强的品类还有进一步提升的空间。整体而言，国内碳酸钙生产工艺，设备已与国外相差不大，但是在下游应用方面国内满足碳酸钙高值化应用的产品和技术水平都需要进一步加强。

纳米碳酸钙

（图片来源：天石纳米）

一、碳酸钙高值化应用

国内碳酸钙产业相对晚一些，从1931年算起也有90年的历史，整个行业已经比较成熟，但是生产和应用技术还有继续进步的空间，所以“多条腿”走路，一边搞生产技术，一边探索产品高值化应用技术，最后走向功能化结合十分必要。国外方面，英国、日本、意大利、德国、美国等发达国家则在生产碳酸钙的不同领域有各自优势，如英国在高档涂料和汽车塑钙上具备优势、日本在碳酸钙应用研究上具备优势。下面，小编和大家一起看一下目前碳酸钙高值化应用的部分案例。

1、导电涂料

轻质碳酸钙因成本低廉、原料来源广泛被作为填料广泛应用于橡胶、塑料、涂料等高分子材料中，但碳酸钙不具有导电性，不能解决静电问题。而以碳酸钙为包覆基质制备CaCO3-聚苯胺(PANI)/SiO2导电复合粉体，将其应用于导电涂料领域，既降低涂料成本，改善涂膜机械强度，还赋予涂膜一定的导电性和抗静电性，消除静电危害。其中，SiO2包覆改性可以显著提高碳酸钙的耐酸性。

此外，美国研究人员使用碳酸钙作为填料制备冷却涂料，可以隔绝大部分热量。原理上，碳酸钙有大量带隙，有助于减少涂料吸收的紫外线量。

2、食品保健

食品级碳酸钙可以添加在钙营养保健食品膨松剂内或软胶囊等产品中，甚至在高纯度药品级柠檬酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等多种钙剂中都有添加。另外，口香糖、巧克力和娃哈哈等也会加入适量碳酸钙。

（1）研发比表面积为30m2/g 的纳米碳酸钙，可以提高乳饮料的钙含量，抑制沉淀。

（2）研发用于海鲜酱产品的纳米碳酸钙，赋予海鲜酱质感，增加酱的强度，获得柔软的口感，延长保质期。

（3）碳酸钙D3咀嚼片(复方制剂，每片含碳酸钙1.25克)，用于儿童、妊娠和哺乳期妇女、更年期妇女、老年人等的钙补充剂，并帮助防治骨质疏松症。其中碳酸钙含量约为50%-75%左右。

3、陶瓷

开发颗粒分布均匀的立方体碳酸钙，可用于在600℃低温下制造的致密化陶瓷。纳米碳酸钙应用于压电陶瓷，也有比较好的效果。

4、工程塑料

新双层改性技术制备的纳米碳酸钙应用于工程塑料，能够制作出高白色且耐热的工程塑料成品。

5、轻质填料

开发球壳形轻质(轻量化)填料，比重只有0.2-0.3cm/g，与其他气球填充物相比不易碎裂，可以降低比重，可应用于橡胶、塑料等行业。

6、载药

（1）刘念杏等选取重质碳酸钙为原料，制备Pickering乳液(一种食品中包裹不容物的界面主导的材料)，利用钙离子与可与海藻酸钠交联形成具有pH响应性的凝胶结构这一特点，向碳酸钙粒子稳定的Pickering乳液中添加海藻酸钠，构建可pH响应的乳液体系，作为营养素或药物载体对其在模拟胃肠液中的释放进行研究，为生物活性因子肠溶性制剂设计与构建提供新的思路。

（2）朱琳等在生理温度下，以无水氯化钙和碳酸钠为原料，硫酸软骨素为靶向试剂，癌细胞分泌物为形貌调控剂，制得花瓣状碳酸钙，并实现了高效负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX)。另外，不同pH值下的释放实验表明，该负载体系的DOX更易在弱酸性条件下释放，并且释放较为缓慢，有较好的缓释性能，而细胞活性(MTT)实验表明，该负载体系对肿瘤细胞有特异性抑制效果。

7、水体除磷

很多研究认为碳酸钙的晶相和粒度对除磷效果有显著影响。当碳酸钙多数为方解石相，少数为球霞石相时，形貌以球形颗粒为主，伴有少数的立方体状。颗粒由平均粒径60nm的小颗粒堆积成3 ~5um大颗粒，且表面粗糙，对含磷水质有较好处理效果，处理效率基本达到73%。

8、“生、光、电”

日本将纯度≥99.5%的碳酸钙，用于:

(1)生命科学领域:例如人造骨填充材料的碳酸钙烧结体，研究其作为骨移植材料和细胞支持载体的适用性;

(2)电子领域:例如陶瓷电容器;

(3)光学领域:例如发光体。

二、国内碳酸钙矿山分布

我国碳酸钙资源丰富，如：四川（雅安宝兴）、广西（贺州、来宾、河池）、安徽（池州）、广东（连州）、湖南（临武）、湖北、河北（井陉）、江西、浙江（建德、衢州）、河南（南召）、辽宁、吉林、黑龙江、甘肃（陇南两当）、云南、贵州、新疆、山西、山东、福建、陕西和青海、海南等国内基本每省都有分布。随着国家对自然资源日益重视，开发利用方面做出了更多要求。精细加工、高值应用是矿山开发的趋势。