碳酸鈣晶須屬文石型碳酸鈣，晶體結構完整，呈纖維狀，內部缺陷少，硬度高、模量大，常被作為填充劑、增韌劑、增白劑應用在各個(gè)領(lǐng)域。
　　
　　碳化法是工業(yè)化生產(chǎn)碳酸鈣晶須最常用的制備方法，原料是對碳酸鈣晶須產(chǎn)品成本及性能最主要的影響因素之一，而大規模工業(yè)生產(chǎn)通常以高鈣含量的大理石、方解石、石灰巖及白云石等工業(yè)礦石為主要原料。
　　
　　隨著(zhù)“十四五”生態(tài)文明建設的新使命，“綠水青山”理念及“低碳經(jīng)濟”等發(fā)展理念進(jìn)一步深入人心，利用高鈣含量的工業(yè)廢棄物和生活廢棄物等進(jìn)行資源化回收利用制備碳酸鈣晶須也逐漸引起學(xué)者的關(guān)注。
　　
　　1、礦石原料制備碳酸鈣晶須
　　
　　方解石晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物，在地球上分布廣泛，主要存在于大理石和石灰石中，是天然碳酸鈣中最常見(jiàn)的礦石晶體，同時(shí)也是目前制備碳酸鈣晶須中使用最多的原料。

 

　　
　　裴冰野選用方解石礦物（CaCO3）為原料，經(jīng)過(guò)高溫煅燒后，分別采用一步碳化法和氣-液間歇碳化法來(lái)制備碳酸鈣晶須，其中一步碳化法所得晶須直徑為1~4μm，長(cháng)度為15~30，氣-液間歇碳化法所得碳酸鈣晶須長(cháng)徑比為10左右。
　　
　　李會(huì )杰以白云石為原料，采用氣液間歇碳化法，在850℃下煅燒4h后控制反應溫度80℃，攪拌速度400r/min，二氧化碳通氣速率100mL/min反應，得到的產(chǎn)品中晶須含量為92.7%，長(cháng)徑比為23。
　　
　　羅東山以大理石礦石為原料，對比了一步碳化法和氣液間歇法制備碳酸鈣晶須。證明間歇法有利于促進(jìn)文石晶體長(cháng)度和直徑的增大，能夠得到尺寸更大的文石晶體，長(cháng)度最大可達90μm，粗部直徑為7~9μm，長(cháng)徑比為10，產(chǎn)品種晶須含量最高可達91%。
　　
　　除了上述的幾種主含CaCO3的礦石原料外，還有諸如菱鎂礦（MgCO3）、菱鍶礦（SrCO3）、白鉛礦（PbCO3）等碳酸鹽礦物，都可作為碳酸鈣晶須制備的礦石原料。
　　
　　2、鋼渣制備碳酸鈣晶須
　　鋼渣是煉鋼業(yè)在煉鋼過(guò)程中，形成大量的似巖石的固體堿性副產(chǎn)物，其成分主要為硅酸鹽和氧化物，氧化鈣含量為40%～60%，可作為碳酸鈣晶須良好的原料。
　　
　　Mattila基于氨水對鋼渣中的鈣組分晶型提取，而后經(jīng)過(guò)碳化制備多晶型沉淀碳酸鈣，通過(guò)改變[Ca2+]/[CO32-]值及反應體系的pH值，在40~50℃以上的溫度及較長(cháng)的沉淀時(shí)間下制得碳酸鈣晶須。
　　
　　3、副產(chǎn)石膏制備碳酸鈣晶須
　　工業(yè)副產(chǎn)石膏目前主要有磷酸生產(chǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的磷石膏和煙氣脫硫凈化產(chǎn)生的脫硫石膏。劉詠以磷石膏為鈣源，進(jìn)一步通過(guò)HCl浸取、NH3•H2O除雜得到精制CaCl2原料，并以碳化法成功制備出文石型碳酸鈣晶須。
　　
　　4、電石渣制備碳酸鈣晶須
　　
　　主要成分為Ca(OH)2的電石渣是氯堿廠(chǎng)生產(chǎn)乙炔過(guò)程中排放的堿性工業(yè)廢物，曹建新團隊以其原料，以Na2CO3為碳源，經(jīng)過(guò)酸洗后pH=8的電石渣可以在溫度為80℃，攪拌速度為450r/min，滴加速度為2mL/min的反應條件下通過(guò)復分解法合成了最大長(cháng)徑比30~60文石型碳酸鈣晶須。
　　
　　5、粉煤灰制備碳酸鈣晶須
　　
　　傳統的燃煤發(fā)電廠(chǎng)會(huì )產(chǎn)生多種廢物流，包括固體廢物粉煤灰、高鹽廢水（鹽水）和煙氣。為了最大限度地減少廢物排放和對環(huán)境的影響，目前主要應用固體、液體和氣體廢物的分離處理技術(shù)實(shí)現固液氣的分離，但處理成本很高，特別是對CO2的控制排放時(shí)過(guò)程。
　　Lu等利用電解碳化的方法，首先鹽水廢水電解產(chǎn)生的酸性溶解釋放位于陽(yáng)極的粉煤灰中的Ca2+，隨后Ca2+在陰極處結合OH-生成Ca(OH)2，同時(shí)向溶液中通入CO2，產(chǎn)生CaCO3沉淀?；谏鲜鲅芯?，在通過(guò)調控體系中的通氣速率及提供一定的攪拌速率和控制劑的情況下，預期可以得到碳酸鈣晶須和其他晶型的碳酸鹽產(chǎn)物。
　　
　　6、雙氰胺廢渣制備碳酸鈣晶須
　　雙氰胺廢渣是生產(chǎn)雙氰胺過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其中CaCO3和Ca(OH)2的含量為29%~37%。
　　趙海鵬進(jìn)行了雙氰胺廢渣制備碳酸鈣晶須同時(shí)聯(lián)產(chǎn)氯化銨的工藝探究，利用蒸餾水將雙氰胺廢渣進(jìn)行溶解，然后在30℃，攪拌速度為300r/min的條件下，經(jīng)10%HCl溶解反應10min，隨后抽濾加濃氨水除去雜質(zhì)離子，得到精制CaCl2溶液。最后采用復分解法，將配好的濃度為0.25mol/L的CaCl2和0.75mol/L的NH4HCO3溶液同時(shí)滴入反應器中進(jìn)行反應，80℃攪拌反應80min后過(guò)濾、洗滌、烘干可得到碳酸鈣晶須產(chǎn)品。
　　
　　7、工業(yè)廢水制備碳酸鈣晶須
　　采礦廢水通常含有大量的無(wú)機鈣鹽，這些鹵水主要來(lái)自地下咸水層，通過(guò)油氣儲層被帶到地表，是石油開(kāi)采過(guò)程重要廢棄物。
　　Zhang向含鋰鹵水中加入濃度為1.7mol/L的碳酸鈉，并在攪拌速度為300r/min，溫度為30℃的條件下沉淀得到了方解石型、文石型及球霰石型碳酸鈣。同時(shí)通過(guò)探究碳酸鈣結晶過(guò)程和晶型轉化過(guò)程中溶液的實(shí)驗條件的變化，實(shí)現了溶液中鈣離子的有效去除，鋰離子的有效回收，回收率可達97.53%。
　　
　　8、工業(yè)廢氣制備碳酸鈣晶須
　　工業(yè)廢氣主要是利用煙氣中的二氧化碳為原料作為碳酸鈣晶須碳化過(guò)程的原料氣。從煙氣中捕獲二氧化碳進(jìn)行利用可減少二氧化碳的排放，并且進(jìn)行礦物碳酸化將CO2作為礦物碳酸鹽進(jìn)行螯合，具有很好的經(jīng)濟可行性。
　　劉中清團隊以CaSO4懸浮液為原料，引入含CO2和N2的模擬煙氣制備碳酸鈣晶須，并對晶須生長(cháng)的影響因素和機理進(jìn)行了探討。李佳樂(lè )從處理煙道中CO2的角度出發(fā)，基于碳化法制備碳酸鈣晶須，利用自然界中豐富的海水為原料，并以氧化鎂作為晶型控制劑、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為表面活性劑。通過(guò)調控碳化過(guò)程，在固定煙道氣中CO2的同時(shí)連續產(chǎn)出高純的碳酸鈣晶須。這為解決海水淡化過(guò)程中的鈣結垢問(wèn)題及工業(yè)生產(chǎn)中CO2排放問(wèn)題提供了新思路。
　　
　　9、生活廢棄物制備碳酸鈣晶須
 

　　碳酸鈣不僅廣泛地存在于天然礦石中，它還是人體、動(dòng)物骨頭及大自然生物中貝類(lèi)、殼類(lèi)的主要成分。蛋殼的主要成分是碳酸鈣（94%）、有機物（4%）、磷酸鈣（1%）和碳酸鎂（1%）。Habte等利用廢棄的雙殼貝類(lèi)和雞蛋殼為原料，采用碳化法，以MgCl2·6H2O為晶型控制劑，在80℃的溫度下成功合成了平均晶體尺寸為10~30μm，最佳長(cháng)徑比為21的碳酸鈣晶須。
　　
　　資料來(lái)源：《胡攀,古衛樂(lè ),田鍵,等.含鈣礦物及固廢制備碳酸鈣晶須的研究進(jìn)展與思考[J].礦產(chǎn)保護與利用:1-15[2021-06-29]》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！