题名

輕質碳酸鈣製造、應用與現況

并列篇名

Manufacture, Application and Status of Light Calcium Carbonate

DOI

10.30069/MM.201709_61(3).0011

作者

柳萬霞(W.H. Liu)；張名惠(M.H. Chang)；陳瑞燕(J.Y. Cheng)；徐恆文(H.W. Hsu)

关键词

輕質碳酸鈣 ； 氫氧化鈣 ； 二氧化碳

期刊名称

鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊

卷期/出版年月

61卷3期（2017 / 09 / 01）

页次

103 - 112

内容语文

繁體中文
中文摘要

碳酸鈣是一種用途廣泛的無機材料，可應用在造紙、橡膠、塑膠、塗料、建材、醫藥、封裝材料等行業，依製備方法可以分類為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣及奈米碳酸鈣三種。其中，重質碳酸鈣是將天然石灰石、方解石、白堊等石材經機械研磨得到，粒徑較粗約1~5mm；輕質碳酸鈣與奈米碳酸鈣則是經由化學反應沉澱得到，粒徑約0.5-5mm。在晶體形狀方面，重質碳酸鈣為不規則狀，輕質碳酸鈣則以紡錘狀為主。輕質碳酸鈣之使用範圍較重質碳酸鈣廣泛，除作為體積填料外，粒徑較小之微細碳酸鈣更可以作為功能性填料，可增加產品理化性能。製造輕質碳酸鈣方法可分為碳化法、氯化鈣法、苛性鹼、聯鈣及蘇爾維法，但業界最常使用方法為碳化法。在使用碳化反應的製造方法中，依不同碳化反應器形式可分為超重力碳化法、噴霧碳化法、鼓泡碳化法及噴射吸收碳化法。工研院為增加鈣迴路捕獲CO_2 技術之衍生收益，正進行將產出之碳酸鈣與氧化鈣混合廢料，再製成輕質碳酸鈣製程之開發，以期加值化應用於相關產業。本文將介紹製造輕質碳酸鈣的方法及不同晶形之輕質碳酸鈣在各行業的用途與國內外現況。
英文摘要

Calcium Carbonate, a versatile inorganic material is commonly applied in papermaking, rubber, plastic, paints, coating, ink, building material, pharmaceutical, packaging, etc. According to the various manufacturing methods, it can be classified as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, and nano calcium carbonate. Heavy calcium carbonate having particle size 1-5μm is produced by mechanical grinding of limestone, calcite, and chalk. Light calcium carbonate having particle size 0.5-5μm is produced from chemical precipitation. The morphology of the heavy calcium carbonate is mostly irregular-shaped, but light calcium carbonate is mostly spindle shaped. Light calcium carbonate has more extensive applications than heavy calcium carbonate as it not only used as volumetric filling material, it also used as a functional filling material to increase the physical and chemical characteristics of the product. The five common processes of producing calcium carbonate are as follows: carbonation reaction from calcium oxide, carbonation reaction from calcium chloride, bi-product of producing sodium hydroxide or sodium carbonate, reaction from the waste powder of calcium oxide and hydrogen chloride. In the industry, the carbonation reaction from calcium oxide is the main manufacturing reaction. For carbonation reaction, the manufacturing processes can be classified based on the reactor types: the high-gravity reactor, the continuous spray crystallization, the bubbling tank, and Venturi tube absorption. Industrial Technology Research Institute (ITRI) aimed to develop light calcium carbonate manufacturing process from both CaO and CaCO_3 mixture waste of CO_2 capture pilot plant and gain added value when applied in related industries. ITRI should enhance financial benefit from developing calcium carbonate capture CO_2 technology. This article addresses the manufacturing processes of light calcium carbonate, the various application of particles with different morphology, and the status of light calcium carbonate.
主题分类 工程學 > 礦冶與冶金工程
参考文献
  1. 不同晶形碳酸鈣的性質及應用研究，http://tw.112seo.com/article-2489660.html.
  2. 碳酸鈣生產工藝的輕質碳酸鈣製取方法，http://wk.baidu.com.cn/view/a8f689423b3567ec102d8adf?pn=2&vw=all&pu=fz@1,pic@on,sl@4,rc@1
  3. Research and Investment Prospect of Calcium Carbonate Industry in China, 2014-2018，Category: Materials & Chemicals Published Date : Dec-2014，Pages : 57，http://www.bigmarketresearch.com/research-and-investment-prospect-of-calcium-carbonate-industry-in-china-2014-2018-market
  4. Global Light Calcium Carbonate (Precipitated Calcium Carbonate, PCC) Market Outlook 2016-2021, http://marketinsights.biz/global-light-calcium-carbonate-precipitated-calcium-carbonate-pcc-market-outlook-2016-2021/
  5. 白石山傳奇公昌工礦，http://blog.ilc.edu.tw/blog/index.php?op=printView&articleId=430564&blogId=9536.
  6. 奈米碳酸鈣如何製備，http://tw.112seo.com/article-1794599.html
  7. 台灣 WiKi，http://www.twwiki.com/wiki/%E8%BC%95%E8%B3%AA%E7%A2%B3%E9%85%B8%E9%88%A3.
  8. (2003).奈米碳酸鈣應用與市場發展.經濟部技術處產業技術知識服務計畫(ITIS).
  9. 奈米碳酸鈣的分類及其鑒別方法，http://tw.112seo.com/article-1705845.html.
  10. Specialty Minerals INC (SMI)，http://www.mineralstech.com/Pages/SMI/SMIHomePage.aspx.
  11. 各種碳酸鈣生產工藝與晶型控制深入探討， http://www.caoh2.net/2011617131037.html.
  12. 間歇鼓泡碳化法製作輕質碳酸鈣的工藝，http://blog.sina.com.cn/s/blog_7bc50d450102vtem.html
  13. (2014)。歐洲專利，Synthesis of nano-sized CaCO3 particles by spray dryer，EP 2796412 A1，公開日 29.10.2014 Bulletin 2014/44。
  14. Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_carbonate.
  15. 中文百科在線，http://www.zwbk.org/MyLemmaShow.aspx?zh=zh-tw&lid=164436.
  16. 輕質碳酸鈣生產方法，http://baike.baidu.com/view/1186908.htm.
  17. 我國超細碳酸鈣市場發展前景廣闊，http://www.jingxinghongyan.com/news/1097.html
  18. Chemical Book，http://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_CN_CB2154602.htm.
  19. 我國輕質碳酸鈣應用和開發，http://www.mr00w.com/ywxs007/13.html，2016.3.15。
  20. Chen, Jianfeng,Wang, Yuhong,Shen, Zhigana,Chu, Guangwen,Zhu,(2004)。Jianfeng Chen，Yuhong Wang，Zhigana Shen，Guangwen Chu，Wancheng Zhu，Calcium Carbonate of Different Shapes and The Preparation Process Thereof，美國專利 US 2004/0234443A1，2004, NOV,25。
  21. Cherney, Steven D.(1976)。Steven D.Cherney，Process for the preparation of spray-dried calcium carbonate-containing granules，美國專利 US 3992314 Nov. 16, 1976.。
  22. Gupta, Ritika(2004).,Georgia Institute of Technology.
  23. Industrial Minerals: The Year in Review for Titanium Feedstocks, Bauxite & Alumina, and Ground & precipitated calcium carbonate. http://www.oilandgas360.com/industrial-minerals-the-year-in-review-for-titanium-feedstocks-bauxite-alumina-and-ground-precipitated-calcium-carbonate/
  24. RICO, Jean-Luc,Raboteau, Cédric,JAKOB, Alexandra(2014)。Jean-Luc RICO、Cédric Raboteau、 Alexandra JAKOB，Precipitated calcium carbonate, a method for its manufacture and uses thereof，WO 2014147010 A2，2014 年 9 月 25 日。
  25. Teir, Sebastian,Eloneva, Sanni,Zevenhoven, Ron(2005).Production of precipitated calcium carbonate from calcium silicates and carbon dioxide.Energy management,46,2954-2979.
  26. 下野和久,高野達夫,河津徹(2014)。下野和久 (JP)、高野達夫 (JP)、河津徹 (JP)，輕質碳酸鈣、其製造方法及使用之印刷用紙，中華民國專利 I421212，中華民國 103(2014)1 月 1 日。
  27. 王玉紅,陳建峰,朱萬誠,沈志剛(2003)。王玉紅、陳建峰、朱萬誠、沈志剛，一種微細晶須狀碳酸鈣製備的方法，中國專利公開號 CN1442363A，公開日2003.9.。
  28. 台灣蠻野心足生態協會，http://zh.wildatheart.org.tw/story/911/7781，亞洲水泥股份有限公司所領臺濟採字第 5640 號礦區申請核定礦業用地環境影響評估案件發言單，2015/6/10。
  29. 田保祥,吳軒奇,陳菲,郎思睿,孔祥東。田保祥、吳軒奇、陳菲、郎思睿、孔祥東，球霰石碳酸鈣微球及其製備方法，中國專利公開號 CN104692439A，公佈日 2015 年 06 月 10 日。
  30. 朱勇,黃煒民,黃煒波,黃安定(2013)。朱勇、黃煒民、黃煒波、黃安定，文丘里管反應器，中國專利授權公告號 CN202953832 U，2013.05.。
  31. 李泥亭,鞠洪亮,郭淑玲,王陽光,劉慶華,李鵬超,王丹(2013)。李泥亭、鞠洪亮、郭淑玲、王陽光、劉慶華、李鵬超、王丹，複合奈米鈣粉及製作方法，中國專利公告號CN102461897B，專利公告日 2013.11.13。
  32. 沈志剛,陳建峰,溫銀華(2001)。超重力反應法分離氨和二氧化碳併聯產超細碳酸鈣新工藝。現代化工，2001(6)，25-27+34。
  33. 易登峰,蔣旭華,馬姚秋,李長征(2005)。易登峰、蔣旭華、馬姚秋、李長征，一種超細活性碳酸鈣及其製備工藝和應用，中國專利公開號 CN1631791A，公開日 2005 年 6 月 29 日。
  34. 柳萬霞,謝佩珊,林振國,徐恆文,歐陽湘,廖啟雯,陳威丞(2015)。柳萬霞、謝佩珊、林振國、徐恆文、歐陽湘、廖啟雯、陳威丞，捕獲 CO2 系統之失活吸附劑再利用及封存，中華民國專利 I466824，中華民國 104 年 (2015) 01 月 01 日。
  35. 胡慶福,胡曉波,劉寶樹(2002)。改型噴霧碳化法製造新工藝。非金属礦，25(4)
  36. 徐旺生,何秉忠,金士威,宣愛國(2001)。多級噴霧碳化法製備納米碳酸鈣工藝研究。無機材料學報，16(5)
  37. 許玲榕,林佳璋(2010)。超重力技術發展與應用。科儀新知，31(5)
  38. 陳建峰,周緒美,王玉紅,鄭沖(1995)。陳建峰、周緒美、王玉紅、鄭沖，超細碳酸鈣的製備方法，中國專利專利號 95105343.4，頒證日 1998.5.13。
  39. 陳雪梅,葉玉倩,李鵬,吳秋芳,馬新胜(2012)。陳雪梅、葉玉倩、李鵬、吳秋芳、馬新胜，針狀奈米碳酸鈣製備方法，中國專利公布號 CN102372300A，公布日 2012年 3 月 14 日。
  40. 童張法,賀鑫,黃子銘,吳煉,韋藤幼(2016)。童張法、賀鑫、黃子銘、吳煉、韋藤幼，一種花瓣片狀碳酸鈣晶體製備的方法，中國專利申請公佈號CN105417564A，公佈日2016.3.23。
  41. 黃文魁。奈米碳酸鈣發展與趨勢。兩岸無機粉體材料資源與應用商機研討會
  42. 鄒海魁,初廣文,向陽,羅勇,孫寶昌,陳建峰(2015)。超重力技術，超重力反應情化技術最新進展。化工學報，66(8)
  43. 蓋國胜,楊玉芬,練恩生,朱勇,蔡振芳(2009)。蓋國胜、楊玉芬、練恩生、朱勇、蔡振芳，一種納米碳酸鈣的碳化工藝方法，中國專利專利號 ZL200610144016.5，授權公告日 2009 年 1 月 14 日。
  44. 蔡漢儀、林昭原、曾繁銘，奈米碳酸鈣複合材料的技術與發展，工研院 IEK，2009/10/06
  45. 戴怡德,張名惠(2010)。戴怡德、張名惠，奈米金屬粒子製備方法，中華民國專利 I334854，中華民國 99 年 (2010) 年 12 月 12 日。
  46. 戴怡德,戴嘉德(2007)。國立臺灣大學化學工程學研究所。
print cancel