کلسیم کربنات یکی از پرمصرفترین مواد خام در جهان است و کاربردهای جدید آن دائماً درحالتوسعه میباشد، بنابراین احتمالاً استفاده از آن تا هزارههای بعدی نیز رشد خوبی خواهد داشت. این ماده معدنی با فرمول شیمیایی 3CaCO، از نظر شکل ظاهری به صورت یک پودر سفیدرنگ و یا به صورت کریستالهای بیرنگ میباشد.
کلسیم کربنات، دارای سه نوع پلیمورف طبیعی، یا به عبارت دیگر “دگرشکل”، میباشد که هر کدام در شرایط خاص و مناسب خود، قابل تولید هستند. همچنین، به لطف خواص مختلفی که هرکدام از این پلیمورفها از خود ارائه میدهند، کلسیم کربنات دارای کاربردها و مصارف گوناگون و متنوعی میباشد. انواع پلیمورفهای طبیعی کلسیم کربنات عبارتند از:
- کلسیت Calcite
- آراگونیت Aragonite
- واتریت Vaterite
کلسیم کربنات دارای انواع مختلفی نیز میباشد. بر اساس عوامل مختلف، میتوان دستهبندیهای مختلفی را برای کلسیم کربناتها ارائه داد؛ اما دو دستهبندی اصلی برای انواع کلسیم کربناتها، عبارتند از:
- کلسیم کربنات زمینی (GCC)
- کلسیم کربنات رسوبی (PCC)
با توجه به کاربردهای گستردهی کلسیم کربنات رسوبی (PCC) و همچنین نانوذرات آن، در صنایع مختلف و همچنین پتانسیل تولید این ماده در داخل کشور، تمرکز بر تولید کلسیم کربنات رسوبی است.
خواص | کلسیت | آراگونیت | واتریت |
پایداری | پایدارترین | ناپایدار از لحاظ ترمودینامیکی | نیمهپایدار |
مورفولوژی ذرات | رومبوهدرال و اسکالنوهدرال | سوزنی شکل | کروی شکل |
ترکیب شیمیایی | کربنات | کربنات | کربنات |
شبکه کریستالی | هگزاگونال | ارتورومبیک | هگزاگونال |
کاربردها | کاربرد در صنعت کاغذسازی، صنعت پلاستیکسازی، تقویت آب، مواد ساختمانی، تقویت خاک کشاورزی، رنگدانه، دارویی، خنثیکنندهی اسیدها، جاذبها و … | کاربرد در تولید سیمان و فولاد، در صنایع کاغذسازی و پلاستیکسازی به عنوان عامل پرکننده، کندهکاریهای زینتی، جزء اصلی تشکیلدهندهی مرواریدها، مرجانها و پوستهی تخممرغ، کمک در حذف آلایندههایی مانند روی، کبالت و سرب از آبهای پسماند. | موجود در پوستهی بدن نرمتنان، داروهای احیا و ترمیمکننده، دارورسانی، محصولات مراقبت بهداشتی و … |
چگالی | 3g/cm 71/2 | 3g/cm 93/2 | 3g/cm 54/2 |
کلسیم کربنات به خاطر خواص و پلیمورفهای مختلف خود، در کاربردهای متنوع و گوناگونی به کار گرفته میشود که از جملهی آنها میتوان به کاربرد به عنوان مواد پرکننده و رنگدانه در کاغذ، پلاستیکها، لاستیکها، رنگها و جوهرها و همچنین کاربرد در صنایع دارویی، آرایشی-بهداشتی، مواد ساختمانی، آسفالتها و تامین مواد غذایی حیوانات، اشاره کرد.
محصول کلسیم کربنات رسوبی (PCC) تولیدشده در فرایند Solvay، در مقایسه با فرایند کربوناسیون که رایجترین روش تولید این ماده است، ناخالصیهای متفاوتی دارد. مهمترین ناخالصیهایی که در این فرایند تولید میشوند، شامل گچ و نمک (سدیم کلرید) میباشد. علاوه بر این، فرایند Solvay، روش گرانقیمتتری نسبت به فرایند کربوناسیون است و قابلیت کنترل دقیقتر و بیشتر اندازه ذرات، درصد خلوص و فاز نهایی محصول در فرایند کربوناسیون نیز، امکانپذیر است. به دلیل همین عوامل، فرایند Solvay، در مقایسه با فرایند کربوناسیون، بسیار کمتر مورد استفاده و کاربرد، مخصوصا در صنایع و برای تولید در مقیاسهای بزرگ و تجاری، قرار میگیرد
