2019年中国非金属矿科技与市场交流大会
6月1-3日·武汉中南花园饭店
碳酸钙作为一种自然界中最常见的物质之一。工业生产中常用的碳酸钙分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。其中，轻质碳酸钙为天然石灰石经过煅烧提纯由化学方法制备的碳酸钙；而重质碳酸钙则是由天然的碳酸钙矿石，经机械研磨加上分级系统制得的物理重质碳酸钙，其产品的使用性能与原矿的种类及生产工艺有很大关系。
不同碳酸钙原矿，由于不同地域的地质环境和矿石成矿条件的差异性，导致不同区域矿石的晶型晶貌不一，物理性质也会不同，当其应用于下游领域时所表现出的各项性能指标也会有所不同。具体到内墙内墙乳胶漆中时，应用不同原矿生产的重质碳酸钙，由于其本身性质的不同，因此会对乳胶漆白度、粘度、遮盖力、光泽及耐洗刷等指标产生一定的影响。
下面选用大方解石、小方解石及白云石三种原矿，采用环辊磨加工成800目重质碳酸钙，测试其物理性质、化学组分和粒子形貌的区别，并将其添加到内墙乳胶漆中，通过测定乳胶漆漆膜白度、粘度、对比率、光泽度及耐洗刷等指标来判定不同原矿对内墙乳胶漆的性能影响。
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实验部分
1.1实验原料
大方解碳酸钙，江西永丰某公司产品，编号为：YF-800；
白云石碳酸钙，辽宁海城某公司产品，编号为HC-800；
小方解石碳酸钙，广东连州某公司产品，编号为LZ-800；
其他原料：分散剂，佳谦化学股份有限公司；润湿剂，佳谦化学股份有限公司；消泡剂，佳谦化学股份有限公司；乙二醇，市购；醇酯十二，市购；羟乙基纤维素，市购；金红石型钛白粉，中核华原钛白股份有限公司；高岭土，山西金宇；PH调节剂，安格斯化学；苯丙乳液998A，巴德富；杀菌剂。
1.2主要仪器及设备
扫描电镜：ΣIGMA型，蔡司场发射扫描电镜；
粒度分析仪：3000E型，马尔文仪器有限公司；
白度仪：WSB-X型，杭州大成光电仪器有限公司；
原子吸收分光光度计：A3F型，北京普析通用仪器有限责任公司；
高速分散机：型，上海现代环境工程技术有限公司；
斯托默粘度计，STM-IV型，上海现代环境工程技术有限公司；
反射率测定仪，C84-II型，上海现代环境工程技术有限公司；
建筑涂料耐洗刷仪，JTX-II型，上海现代环境工程技术有限公司；
真空自动涂膜仪，AFA-II型，上海现代环境工程技术有限公司；
三角度光泽度检测仪，GZ-II，天津市世博伟业化玻仪器有限公司。
1.3实验配方
实验配方表
1.4乳胶漆的制备
按实验配方表所示实验配方，依次加入组分1-7首先，转速调600r/min，分散5min后，加入组分8-10，转速调至1700r/min，高速分散15min后，加入组分12-15，调低转速至600r/min，分散5min后即完成涂料制备，将其放置在室温25℃的环境下备用。
1.5性能测试
粘度测试：按GB/T9269-2009测试；漆膜白度测试：按GB/T1729-1979测试；对比率测试：按GB/T1726-1979测试；光泽度测试：按GB/T1743-1979测试；耐洗刷性能测试：按GB/T9266-2009测试。
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结果分析
2.1不同原矿加工的重质碳酸钙的物理指标
不同原矿加工的碳酸钙的物理指标
从表中可以看出，三种碳酸钙的白度都在93以上，其中采用海城白云石原矿生产的HC-800的白度最高，达到98.1。从粉体细度上分析，选用相同的生产设备，采用相同的工艺参数生产出的800目粉体，其粒径分布基本相同。从吸油值上分析，LZ-800的吸油值最低，吸油值越低，相对而言对乳液的需求量可能会更小，但是在同等情况下做出的成品可能会偏稀。
2.2不同原矿加工的碳酸钙的化学组分
不同原矿加工的碳酸钙的化学组分
从表中结果可以看出，江西永丰大方解加工的YF-800碳酸钙含量最高，杂质元素和重金属含量最低；连州小方解加工的LZ-800的SiO2最低，相对而言对加工设备的磨损也会低；海城白云石加工的HC-800，其成分为典型的白云石成分，其中MgO的含量较多，达到22.43%，碳酸钙的纯度较低，因此粉体一些性能可能会受到影响。
2.3不同原矿加工的碳酸钙的粒子形貌
不同原矿加工的碳酸钙的扫描电镜图
上图放大倍数为2000倍。从图中可以看出，三种碳酸钙粒子均呈无规形状，其中采用大方解生产的YF-800颗粒表面孔和凹陷较多点，结晶度更完整，颗粒表面没有附着太多小颗粒；而其他两种矿石加工的粉体其表面都附着了一定的小颗粒，有些成为了一些小的团聚体。从粒子分布的均匀度上看，YF-800的粒子分布的更均匀，颗粒的大小基本一致，而其他两种碳酸钙颗粒大小差异程度比较大，粒子分布相对不均匀一些。
2.4乳胶漆粘度分析
不同原矿碳酸钙对乳胶漆粘度的影响
从表中可以看出，HC-800的粘度最大，LZ-800的粘度最小。这与三种碳酸钙的吸油值有着一定的关系，吸油值就越大，相应地也增加了对乳液的吸附，提高了整体粘稠度，这与吸油值的测试结果是一致的。
2.5乳胶漆对比率分析
不同原矿碳酸钙对乳胶漆对比率的影响
从表中可以看出，采用方解石原矿生产的重钙应用于乳胶漆中时其对比率均明显高于白云石原矿生产的重钙；在方解石产品中，大方解石生产的重钙的对比率又比小方解石生产的重钙高。
2.6乳胶漆漆膜耐洗刷性能分析
不同原矿碳酸钙对乳胶漆漆膜耐洗刷性能的影响
从表中可以看出，采用永丰大方解石加工的YF-800制备的乳胶漆漆膜的耐洗刷次数最高，达到771次，其次是采用永丰大方解石加工的LZ-800，其耐洗刷次数为757次，与YF-800相当，采用海城白云石生产的HC-800制备的乳胶漆的漆膜耐洗刷性能最差，耐洗刷次数为696次，但均大于500次，完全符合国家标准。
结论
采用大方解石加工的碳酸钙产品白度高、杂质元素含量低、颗粒分布比较均匀；采用大方解石加工的碳酸钙应用于内墙乳胶漆中其对比率及耐洗刷性能明显优于小方解和白云石生产的重质碳酸钙。
2019年中国非金属矿科技与市场交流大会
功能性矿物粉体方向：
1.非金属矿微粉在涂料中的应用
复旦大学游波教授
2.无机材料的表面处理技术现状与前景
中国塑料加工工业协会改性塑料专委会
徐同考教高
3.硅灰石结构与改性“剂”的选择
广东畅吉庆固体废物研究所畅吉庆所长/教授
4.抗菌材料及其应用
北京崇高纳米科技有限公司李毕忠董事长
5.助剂在超细重钙加工及应用中的研究
江西广源化工有限责任公司张晓明经理
6.新一代HEM混联式粉体表面改性机
张家港市通沙塑料机械有限公司
张剑总经理
7.非金属矿物粉体的高值化加工工艺设备
山东埃尔派粉体科技股份有限公司
张景杰董事长
8.改性塑料材料力学性能与无机物填料特质关系探讨
江苏易聚新技术发展有限公司
房树吉技术总监
9.造纸填料的研究热点与技术进步
陕西科技大学/高性能纸基功能材料团队
宋顺喜副教授
10.无机粉体在功能改性母料应用中的常见问题及解决方案
发言人待定
11.BGRIMM非金属矿细磨提纯专用装备研发及应用
北矿机电科技有限责任公司吕沛超区域经理
石英方向：
1.石英矿物资源开发利用的关键技术问题
成都理工大学汪灵教授
2.高纯石英砂精细提纯与绿色制造技术
武汉理工大学雷绍民教授
3.球形硅微粉的加工工艺及装备
黄冈师范学院黄林勇高级工程师
4.压裂支撑剂(石英砂、陶粒)技术发展现状与展望
西南石油大学李小刚教授
5.玻璃（含各种新玻璃）与人造石英板用石英砂的提纯技术与工艺
武汉理工大学任子杰教授
6硅微粉在覆铜板中的应用
发言人待定
7.面向第三代半导体器件硅基材料面临的机遇与挑战
南京航空航天大学傅仁利教授
8.石英砂固废整体处理与资源化利用
四川南联环资科技股份有限公司
曾伟总经理/高级工程师
黏土方向：
1.蒙脱石纳米片在太阳能收集、储存与利用领域的开发研究
武汉理工大学宋少先院士
2.膨润土和沸石在水处理中的研究应用
——清华大学何仕均教授
3.管状高岭土(埃洛石)的开发利用及其功能材料
暨南大学刘明贤教授
4.粘土矿物在畜牧上的应用讨论
美国美泰克/天津美泰克饲料科技有限公司
周慧堂董事长
5.层状硅酸盐矿物对放射性铯环境行为及过程的调控机制
中科院西北生态环境资源研究院
范桥辉研究员
6.非金属材料行业供给侧改革细微样板试析（活性白土为例）
中国非矿协会膨润土专委会邵晨秘书长
7.凹凸棒石黏土的技术创新与发展
（1、新型农药控失助剂研发与试范；2、涂料；3、新一代空气净化，糖果分离系列新产品）
飞洲公司/安徽凹土创新联盟
顾文宇研发工程师
8.膨润土防水毯制备技术及国内外研究现状
武汉理工大学管俊芳教授
9.蒙脱石的环境属性与应用
华南师范大学化学与环境学院吴宏海教授
石墨方向：
1.我国煤系隐晶质石墨特性及应用
中国矿业大学（北京）刘钦甫教授
2.国内外石墨资源及市场状况分析
武汉理工大学张凌燕教授
3.多孔石墨烯的制备及其在分离分析领域的应用研究
李湛副研究员
4.晶质石墨层压粉碎-分质分选技术
中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所
刘磊博士/副研究员
综合类报告：
1.面向国家重大需求的非金属矿物材料的战略思考
中南大学杨华明教授
2.智能制造在非金属矿加工应用初探
浙江大学郭吉丰教授
3.湿法研磨技术在非金属矿微纳米粉体中的应用（湿法重钙等粉体在管材、型材、电缆等行业的应用）
长沙矿冶研究院张国旺教授
4.非金属矿物粉体的高值化加工工艺设备
山东埃尔派粉体科技股份有限公司
张景杰董事长
5.电磁仿真技术在高梯度磁选机磁系优化设计上的运用与实验对比分析
佛山市万达业机械股份有限公司
龚正华研发总监
6.多种类型非矿样品的激光粒度仪测试方法的开发
珠海欧美克仪器有限公司
沈兴志销售应用经理
7.非金属矿旋流器个性化设计及应用
威海市海王旋流器有限公司
李永峰选矿工程师
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