什么是高純碳酸鈣？
時間 : 2023-02-07 瀏覽量 : 1086
什么是高純碳酸鈣？在傳統(tǒng)制造業(yè)中這是一個模糊的概念，例如，鐵雜質(zhì)含量控制的低一點，碳酸鈣含量達到98%，有人就將其稱為高純碳酸鈣了。但在高端材料應(yīng)用領(lǐng)域，這遠遠達不到高純的標(biāo)準。 據(jù)粉體網(wǎng)了解，高純碳酸鈣廣泛應(yīng)用于電子元器件/電容材料、醫(yī)藥原材料、食品補鈣劑、化妝品、陶瓷材料、光學(xué)玻璃、熒光材料、實驗助劑、高純鈣鹽制備中間體等。注：本文所闡述的高純碳酸鈣，指輕鈣和納米鈣，其粒徑基本在幾十納米至兩微米之間，形貌多為球形或類球形。
碳酸鈣
目前，國內(nèi)對碳酸鈣純度等級還沒有嚴格定義和統(tǒng)一的等級劃分。 以某企業(yè)對高純碳酸鈣的劃分為例，碳酸鈣含量93.0為工業(yè)級，96.0為特鋼級，98.0為陶瓷級，99.0為熒光級，99.8為光學(xué)級，99.99為高純。按照國家和主管部門頒布的化學(xué)品純度質(zhì)量指標(biāo)，碳酸鈣也可分為，優(yōu)級純99.8%（GR）、分析純99.7%（AR）和化學(xué)純≥99.5%（CP）3種。除此之外，在實際應(yīng)用中企業(yè)對碳酸鈣純度的要求也各有不同，如醫(yī)藥材料99.0%，電子材料99.5%，化學(xué)試劑99.3%，高純鈣鹽合成99.99%等
據(jù)表1分類中不同純度的碳酸鈣，其雜質(zhì)含量和指標(biāo)要求大多不同。工業(yè)級碳酸鈣對鈉、鉀兩種元素含量沒有明確要求，陶瓷級、熒光級、光學(xué)級、高純等對鈉、鉀含量有明確要求；對于鎂、硅、硫酸根、鐵、氯、鋁、銅以及鉛、鋇、鍶等重金屬雜質(zhì)都有最大含量要求。 碳酸鈣要達到較高純度，對雜質(zhì)控制就顯得十分重要，雜質(zhì)直接關(guān)乎純度和應(yīng)用性能。分析石灰石成分可知，二氧化硅0.07-1%、三氧化二鋁0.02-1%、三氧化二鐵0.03-1%、氧化鈣48-55.22%、氧化鎂0.08-1%，以及鉛、鋇、鍶等多種金屬雜質(zhì)。此外，在碳酸鈣制備過程中，化學(xué)添加劑、加工設(shè)備均有可能引入其他雜質(zhì)，都需要盡量降低。 據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，碳酸鈣純度達到98%以上，是個分水嶺；達到99%以上在交易盤詢和實際應(yīng)用中都已可稱之為高純產(chǎn)品。 高純碳酸鈣試劑用作檢定和測定有機化合反應(yīng)中的鹵素，水分析，檢定磷，與氯化銨一起分解硅酸鹽，制備氯化鈣溶液以標(biāo)化皂液、昆蟲細胞培養(yǎng)等。其中，優(yōu)級純又稱一級品或保證試劑，純度99.8%，這種試劑純度最高，雜質(zhì)含量最低，適合于重要精密的分析工作和科學(xué)研究工作；分析純又稱二級試劑，純度99.7%，略次于優(yōu)級純，適合于重要分析及一般研究工作；化學(xué)純又稱三級試劑≥99.5%，純度與分析純相差較大，適用于工礦、學(xué)校一般分析工作。 常見的電子級碳酸鈣可分為優(yōu)等品和一等品兩種，純度分別為99.5%和99.3%。高純碳酸鈣能填充在電子材料中，能降低介電常數(shù)對溫度的依賴、改變居里溫度、提高耐電壓和鐵電性能等特性，可用作限流保護/消磁/啟動/發(fā)熱元件（PTC）、多層獨石電容器元件（MLCC）、微波元件、壓電/壓敏元器件的填充材料；也可用作陶瓷芯片鈦酸鋇晶粒細化劑、后膜電容材料、電子試劑等。有研究指出，當(dāng)碳酸鈣雜質(zhì)最高含量為0.01-10ppm或降低到ppb數(shù)量級，金屬雜質(zhì)含量小于1ppb，塵埃等級達到0-2ppb時，碳酸鈣適用于0.35~0.8微米集成電路加工工藝。 據(jù)文獻記載，純度99.99%的碳酸鈣可廣泛應(yīng)用于高純光學(xué)氟化鈣單晶材料、熒光材料、電子填充材料、高純鈣鹽等基礎(chǔ)材料。其中，高純光學(xué)氟化鈣單晶材料（99.99%）是以高純碳酸鈣為原料合成，高純碳酸鈣純度決定高純氟化鈣純度。有研究指出，目前國內(nèi)純度99.9%的碳酸鈣中主要的雜質(zhì)為鐵、鎂、鍶等，其含量約在3001500PPm之間，達不到合成高純光學(xué)氟化鈣材料的要求。除了光學(xué)氟化鈣，高純碳酸鈣也直接作為鈣營養(yǎng)強化劑或者作為高純檸檬酸鈣等鈣鹽的中間體，在此應(yīng)用中對重金屬有害雜質(zhì)的含量要求特別高，目前純度要求還未統(tǒng)一。 部分企業(yè)將純度達到99.8%的碳酸鈣定為光學(xué)級，可用作制備光學(xué)釹玻璃和熒光材料等。其雜質(zhì)含量極低，以某企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)為例，鈉、鉀0.002%，鎂0.02%、硫酸根0.01%、鐵0.0005%、氯0.01%，遠遠低于普通碳酸鈣。除高純碳酸鈣粉體材料，冰洲石晶體（透明方解石）的化學(xué)成分純凈 ，雙折射和偏振現(xiàn)象明顯，可制作各種偏光器件、分光器件、光隔離器 ，性能良好。 高純碳酸鈣，相對普通碳酸鈣市場更高端，單次用量小，單價更高，制備工藝更復(fù)雜；目前企業(yè)數(shù)量較少，產(chǎn)能較小，產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)鈣粉存在明顯差異。
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