Кальция карбонат применение: КАЛЬЦИЯ КАРБОНАТ (CALCIUM CARBONATE) ОПИСАНИЕ

Содержание

Карбонат кальция — это… Что такое Карбонат кальция?

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула — . В природе встречается в виде минералов — кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора. Нерастворим в воде и этаноле.

Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Применение

Используется как белый пищевой краситель Е170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Таблетки из карбоната кальция

Очищенный от посторонних примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Производители бумаги используют карбонат кальция одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя (заменяя им дорогостоящие волокна и красители), а также раскислителя.

Производители стеклянной посуды, бутылок, стекловолокна используют карбонат кальция в огромных количествах в качестве источника кальция — одного из основных элементов, необходимых для производства стекла. Широко используется при производстве продукции личной гигиены (например, зубной пасты), и в медицинской промышленности. В пищевой промышленности часто используется в качестве антислеживающего агента и разделителя в сухих молочных продуктах. При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.

Производители пластмассы — одни из основных потребителей карбоната кальция (более 50 % всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно — это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т.  п. Карбонат кальция составляет порядка 20 % красящего пигмента, используемого при производстве красок.

Строительство

Строительство — еще один из основных потребителей карбоната кальция. Шпатлевки, различные герметики — все они содержат карбонат кальция в значительных количествах. Также, карбонат кальция является важнейшим составным элементом при производстве продукции бытовой химии — средств для чистки сантехники, кремов для обуви.

Карбонат кальция также широко используется в очистительных системах, как средство борьбы с загрязнением окружающей среды, при помощи карбоната кальция восстанавливают кислотно-щелочной баланс почвы.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.

Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

Геология

Карбонат часто встречается в геологической среде. Он находится как полиморф. Полиморфами являются минералы с той же химической формулой, но разной химической структуры. Арагонит, кальцит, известняк, мел, мрамор, травертин, туф и др. — все они имеют формулу CaCO3, но каждый из них имеет несколько иной химический состав. Кальцит, как карбонат кальция, геологи обычно находят в морских условиях. Также кальцит, как правило, находится около теплых тропических условий. Это связано с его химией и свойствами. Кальцит может выпадать чаще как осадок в теплой среде, чем в холодной, поскольку теплая среда не дает улетучиваться в больших объемах CO

2. Это аналогично тому как CO2 растворяется в воде. Когда вы открываете крышку пластиковой бутылки происходит выделение CO2. Из-за того что сода нагревается, выделяется углекислый газ. Этот же принцип может быть применен к кальциту и в океане. Карбонаты данного вещества в холодной воде существуют в более высоких широтах, но имеют очень медленный темп роста.

В тропических условиях вода теплая и чистая.

Таким образом, вы можете увидеть много кораллов в данной среде по сравнению с холодной, где вода холодная. Производители карбоната кальция, такие как кораллы, водоросли и микроорганизмы, которые обычно встречаются в мелководных водоемах, как фильтраторы, требуют солнечный свет для производства карбоната кальция.

Изготовление

Подавляющее большинство карбоната кальция, добывающееся из полезных ископаемых, используется в промышленности. Чистый карбонат кальция (например, для производства продуктов питания или использования в фармацевтических целях), может быть изготовлен из чистого источника (как правило, мрамор).

В качестве альтернативы карбонат кальция может быть приготовлен кальцинацией оксида кальция. Вода добавляется к этому оксиду, давая гидроксид кальция, и затем проводится углекислый газ, который проходит через этот раствор для осаждения желаемого карбоната кальция

[1]:

Химические свойства

При нагревании до 900−1000 °C расщепляется на кислотный оксид — углекислый газ CO2 и оксид — негашёную известь CaO по уравнению:

.

В воде с углекислым газом растворяется, образуя кислую соль — гидрокарбонат кальция Ca(HCO3)2:

.

Существование именно этой реакции дает возможность образовываться сталактитам, сталагмитам и прочим красивейшим формам, да и вообще развиваться карсту.

При 1500 °C вместе с углеродом образует карбид кальция и оксид углерода (II)

.

Примечания

Ссылки

Шаблон:АТХ код A02

Карбонат кальция с радиоизотопами поможет при позитронно-эмиссионной томографии

Российские исследователи проанализировали биораспределение частиц карбоната кальция в организмах крыс, используя позитронно-эмиссионную томографию, и придумали методы упаковки радионуклидов в носители. Ученые показали, что размер частиц напрямую влияет на область их распределения в живом организме. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Applied Materials and interfaces.

Частицы карбоната кальция можно использовать для различных биомедицинских применений. Их можно легко синтезировать и модифицировать, а также придать любую форму и размер. Кроме того, такие материалы биосовместимы и не токсичны для живых организмов. Однако сегодня практически неизученной остается область применения этих структур в качестве агентов для ПЭТ. Также мало изучены и методы запаковки радионуклидов внутрь этих частиц.

Российские ученые придумали несколько способов загрузки изотопа галлия 68Ga в частицы карбоната кальция. Наиболее эффективной оказалась стратегия запаковки радионуклида прямо в ядро частицы. Чтобы протестировать эффективность частиц в качестве агентов для ПЭТ, ученые вводили раствор карбоната вместе с радиоизотопом в хвостовую артерию крысы. Затем животное помещали в томограф и в течение трех часов наблюдали, как частицы распределяются по организму. Для уточнения показателей ПЭТ после визуализации каждый орган крысы извлекли из тела и проверили уровень радиоактивности. Анализ полностью подтвердил результаты наблюдения.

Авторы показали, что для частиц размером около 5 микрометров область локализации находится в легких. Частицы с диаметром около 500 нанометров оказались локализованы в печени и селезенке. В этом исследовании авторы анализировали пассивное накопление частиц. Это значит, что их не модифицировали никакими специальными молекулами, влияющими на перемещение структуры в организме.

«Это наши самые главные результаты, в этом была цель работы. Ведь для будущих биомедицинских применений нам важно понять зону распределения частиц. Если мы говорим о микрочастицах, то они располагаются в легких. Соответственно, если в дальнейшем мы захотим диагностировать заболевания легких, то можем использовать именно микрочастицы», — рассказывает одна из авторов исследования, инженер физико-технического факультета Университета ИТМО Елена Герасимова.

Дальнейший анализ зависимости размера частиц от области их локализации и эксперименты с их уменьшением могут значительно ускорить развитие сферы адресной доставки лекарств. Для этого исследователям нужно узнать, как именно модифицировать частицы, чтобы они доставили действующее вещество в нужный орган, а не просто растворились в организме. Также наблюдения in vivo за распределением частиц открывают возможности для диагностирования и изучения развития раковых опухолей.

ученые предложили методы синтеза частиц карбоната кальция различной формы для доставки лекарств в клетки

Группа ученых физико-технического факультета ИТМО совместно с коллегами из Первого Медицинского Университета и Тель-Авивского университета провели комплексный анализ условий роста пористых частиц карбоната кальция различной морфологии, которые могут быть использованы как носители для доставки биоактивных веществ в клетки и ткани. Полученные образцы были протестированы на модели раковых клеток глиомы. Результаты опубликованы в научном журнале «ACS Sustainable Chemistry and Engineering». Корреспондент ITMO.NEWS связался со магистрантом физико-технического факультета Университета ИТМО Ландыш Фатхутдиновой и ее научным руководителем Михаилом Зюзиным и узнал о вкладе в мировую науку и перспективах применения полученных результатов в биологии и медицине.

   

Нано- и микрочастицы широко используются как платформы для доставки биологически активных соединений в клетки. К основным преимуществам использования частиц-носителей можно отнести их контролируемые физико-химические свойства, увеличенную загружающую способность, стабильность в биологических жидкостях (например, кровь), а также возможность загружать частицы-носители гидрофильными или гидрофобными лекарствами. Карбонат кальция является перспективным материалом, который может быть использован в области доставки лекарств в клетки и ткани ввиду своей биосовместимости, дешевизны и деградации во внутриклеточном пространстве.

Но несмотря на ряд исследований в мировой литературе, посвященных изучению синтезу частиц карбоната кальция различной морфологии, систематически не были изучены механизмы кристаллизации частиц карбоната кальция, процесс роста частиц различной морфологии, а также зависимость морфологии частиц от кристаллической фазы карбоната кальция.

Исследование свойств карбоната кальция

Чтобы решить эту проблему международная группа ученых из Университета ИТМО, Тель-Авивского университета и Первого Медицинского Университета в Санкт-Петербурге подробно изучила процесс формирования частиц карбоната кальция различной формы. В частности, влияние условий реакции (концентрации начальных реагентов, отношение реагентов между собой, время реакции, эффект добавления органических аддитивов в реакцию) на формирование частиц карбоната кальция. Более того, были изучены структурные характеристики полученных частиц карбоната кальция различной морфологии.

«Мы разделили нашу работу на несколько этапов. Сначала мы подробно изучили процесс формирования частиц карбоната кальция при различных условиях реакции соосаждения. Затем охарактеризовали полученные частицы с помощью электронной микроскопии. Эта часть работы была проведена нами в Тель-Авивском университете. После того, как мы получили стабильные образцы частиц карбоната кальция с известной морфологией, мы решили провести ряд биологических экспериментов, которые необходимы для дальнейшего использования полученных частиц в качестве носителей биоактивных веществ в клетки», — рассказала Ландыш Фатхутдинова.

Ландыш Фатхутдинова и Михаил Зюзин

Ученые из Университета ИТМО совместно с коллегами из Первого Медицинского Университета в Санкт-Петербурге изучили влияние формы полученных частиц карбоната кальция на захват опухолевой клеткой глиомы. Более того, были проведены тесты на биосовместимость полученных частиц карбоната кальция различной морфологии. Таким образом, ученые показали, что частицы карбоната кальция с превосходными поверхностными свойствами (среди них — пористость, загружающая способность, заряд), могут быть синтезированы с различными физико-химическими свойствами: размер, форма, морфология. Стабильный контролируемый синтез таких носителей открывает широкие возможности для использования таких носителей в качестве систем для доставки биологически активных веществ в клетки.

«Эта работа является великолепным примером успешной международной и междисциплинарной коллаборации ученых. Каждый университет-участник проекта отвечал за свою часть работы. В итоге мы получили исследование, которое может найти применение в биологии и медицине», — резюмирует Михаил Зюзин, научный сотрудник физико-технического факультета Университета ИТМО.

Перейти к содержанию

Биовит — Кальций Д3 Биовит

Состав на одну таблетку, в мг:

Активные вещества:

Кальция карбоната эквивалентно элементарному кальцию (Eur. Ph.) — 1250,0 — 500,0

Холекальциферола (витамин D3) в виде концентрата холекальциферола (USP, Eur. Ph.) — 200 МЕ

Вспомогательные вещества:

Сорбитол (USР), стеарат магния (USP), аспартам (Eur. Ph.), повидон (Eur. Ph.), ароматизаторы пищевые (апельсиновый и мятный (ГОСТ Р 52177-2003)) — до получения таблетки массой 1730,0 мг

Лекарственная форма

Таблетки жевательные (со вкусом апельсина и мяты).

Описание

Круглые, двояковыпуклые таблетки белого цвета, с апельсиновым и мятным вкусами.

Фармакотерапевтическая группа

Минеральные добавки, препараты кальция в комбинации с другими средствами.

Код АТХ: А12AX.

Фармакологическое действие

Фармакокинетика

Кальций всасывается в ионизированной форме в дистальном отделе тонкого кишечника посредством активного витамин-Д-зависимого транспортного механизма. Холекальциферол абсорбируется из тонкой кишки, поступает в лимфатическую систему, попадает в печень и в общий кровоток. В крови связывается с альфа2-глобулинами и частично – с альбуминами, переносится в печень, костную ткань, скелетную мускулатуру, почки, надпочечники, миокард, жировую ткань. Максимальная концентрация в тканях создается через 4-5 часов после введения, затем несколько снижается, сохраняясь длительное время на постоянном уровне. Депонируется в печени. В результате биотрансформации в печени и почках образуются активные метаболиты. В форме полярных метаболитов локализуется преимущественно в мембранах клеток, микросом, митохондрий и ядер. Большая часть холекальциферола и продуктов его обмена выделяется с желчью в кишечник, из которого они могут вновь всасываться, создавая систему энтерогепатической циркуляции, или экскретироваться с фекалиями. Период полувыведения составляет несколько дней.

Фармакодинамика

Комбинированный препарат, регулирующий обмен кальция и фосфора в организме.

Снижает резорбцию (рассасывание) и увеличивает плотность костной ткани и зубов, восполняя недостаток кальция и витамина D3 в организме.

Кальций участвует в регуляции нервной проводимости, мышечных сокращений и является компонентом системы свертывания крови.

Витамин D3 повышает абсорбцию кальция в кишечнике.

Применение кальция и витамина D3 препятствует увеличению выработки паратиреоидного гормона, который является стимулятором повышенной костной резорбции (вымывания кальция из костей).

Показания к применению

— профилактика и комплексная терапия остеопороза (менопаузального, сенильного, стероидного, идиопатического др.) и его осложнений (переломы костей)

— восполнение дефицита кальция и/или витамина D, связанного с недостаточным поступлением их с пищей

— повышенная потребность организма в кальции и витамине Д

— период беременности и кормления грудью

— детям и подросткам в период интенсивного роста

Способ применения и дозы

Взрослым и детям старше 12 лет — по 1 таблетке 2 раза в день.

В целях профилактики принимают в течение 3 месяцев 1-2 раза в год, в целях лечения не менее 6 месяцев.

Детям с 3 — 5 лет 1 таблетка в день, 6 — 11 лет 1-2 таблетки в день.

Таблетку можно разжевать или проглотить целиком.

Преимущественно во время еды.

Побочные действия

— гиперкальциемия, гиперкальциурия

— запор, метеоризм, тошнота, боль в животе, диарея, диспепсия

— зуд, сыпь и крапивница

— молочно-щелочной синдром

Противопоказания

— повышенная чувствительность к одному из компонентов препарата

— гиперкальциемия или гиперкальциурия (повышенная концентрация кальция в крови или в моче)

— гипервитаминоз витамина Д

— мочекаменная болезнь

— фенилкетонурия

Лекарственные взаимодействия

При одновременном применении диуретиков тиазидного ряда увеличивается риск возникновения гиперкальциемии, т. к. они увеличивают канальцевую реабсорбцию кальция. Фуросемид и другие петлевые диуретики, наоборот увеличивают выведение кальция почками.

Препараты кальция и витамина Д могут уменьшать всасывание тетрациклинов из желудочно-кишечного тракта, поэтому интервал между приемом препарата тетрациклинового ряда и Кальций-Д3 Биовит должен быть не менее 4 часов.

Абсорбция хинолиновых антибиотиков может быть нарушена при одновременном применении с Кальций Д3 Биовит. Хинолиновые антибиотики следует принимать за два часа до или через шесть часов после приема Кальций Д3 Биовит.

При одновременном лечении сердечными гликозидами необходим контроль ЭКГ и клинического состояния, т.к. препараты кальция могут потенцировать терапевтические и токсические эффекты сердечных гликозидов.

Если бисфосфонаты используются одновременно с препаратами кальция, то бисфосфонаты следует назначать по крайней мере за час до употребления Кальций Д3 Биовит, так как желудочно-кишечная абсорбция может быть снижена.

Глюкокортикостероиды уменьшают всасываемость кальция, поэтому лечение глюкокортикостероидами может потребовать увеличения дозы Кальций Д3 Биовит.

Эффективность левотироксина может быть снижена при одновременном приме Кальций Д3 Биовит, из-за снижения абсорбции левотироксина. Прием Кальций Д3 Биовит и левотироксина должен быть разделен тпо крайней мере четырьмя часами.

Особые указания

У пациентов, которые одновременно принимают сердечные гликозиды и/или диуретики, необходимо контролировать концентрацию кальция и креатинина в сыворотке крови. В случае гиперкальциемии или признаков нарушения функции почек доза должна быть уменьшена или временно прекращено лечение.

Витамин Д следует использовать с осторожностью у пациентов с нарушениями функции почек, у них должен проводиться мониторинг уровня кальция и фосфора. У пациентов с тяжелой почечной недостаточностью, витамин Д (в форме холекальциферола) не метаболизируется нормально и должны быть использованы другие формы витамина Д.

Кальций Д3 Биовит следует назначать с осторожностью пациентам, страдающим от саркоидоза, в связи с риском повышенного метаболизма витамина Д в его активную форму. У этих пациентов должен проводиться мониторинг содержания кальция в сыворотке крови и моче.

Кальций Д3 Биовит следует использовать с осторожностью у иммобилизованных пациентов с остеопорозом в связи с риском развития гиперкальциемии.

Во избежание передозировки. Необходимо учитывать дополнительное поступление витамина Д из других источников.

Пациентам с редкими наследственными заболеваниями непереносимости фруктозы, мальабсорбции глюкозо-галактозы или недостаточностью сахарозы-изомальтазы не должны принимать это лекарство.

Применение в педиатрии

Данных о применении Кальций Д3 Биовит у детей в возрасте до 3 лет не имеется.

Беременность и лактация

В период беременности суточная доза не должна превышать 1500 мг кальция и 600 МЕ витамина Д3.

Витамин Д и его метаболиты могут принимать в грудное молоко.

Поэтому необходимо учитывать поступление кальция и витамина Д из других источников у матери и ребенка и осуществлять медицинский контроль.

Особенность влияния лекарственного средства на способность управлять транспортным средством или потенциально опасными механизмами

Не влияет на способность управлять транспортными средствами и механизмами.

Передозировка

Симптомы: гиперкальциемия, гипервитаминоз, анорексия, жажда, полиурия, тошнота, рвота, запоры, боль в животе, усталость, боль в костях, мышечная слабость, эмоциональные расстройства. В тяжелых случаях – сердечная аритмия.

Лечение: отмена препарата, введение в организм большого количества жидкости, применение петлевых диуретиков (например, фуросемида) глюкокортикостероидов, кальцитонина, бисфосфонатов. Необходимо контролировать уровень сывороточных электролитов, функции почек и диурез.

Форма выпуска

По 50 и 100 таблеток во флаконы из полиэтилена высокой плотности, укупоренный навинчивающейся крышкой. Свободное пространство в банках заполняется уплотнителем из полиэтилена или ватой. На контейнеры наклеиваются этикетки из бумаги этикеточной или писчей или самоклеющиеся этикетки.

Каждый контейнер вместе с инструкцией по применению помещают в коробки индивидуальные из картона коробочного.

Условия отпуска из аптек

Без рецепта.

Условия хранения

В плотно закрытых флаконах, в сухом месте, при температуре не выше 25 °C.

Хранить в недоступном для детей месте.

Срок годности 3 года.

Не использовать по истечению срока годности, указанного на упаковке.

Кальция карбонат инструкция, цена в аптеках Украины

На сайте нет в наличии товаров с торговым названием «Кальция карбонат» Найдите товар для меня

Кальция карбонат — антацидное средство, нейтрализующее свободную соляную кислоту в желудке.Участвует в формировании костной ткани, процессе свертывания крови, поддержании стабильной сердечной деятельности.

Показания

Противопоказания

  • Повышенная чувствительность к любым компонентам препарата;
  • гиперкальциемия;
  • тромбоз;
  • тяжелый атеросклероз.

Побочные действия

Редко возможно развитие алкалоза (при длительном применении высоких доз).

Особенности применения

Применение в период беременности или кормления грудью

Назначают по показаниям.

Дети

Препарат назначают детям по показаниям.

Способность влиять на скорость реакции при управлении автотранспортом или другими механизмами

Препарат не влияет на скорость реакции при управлении автотранспортом или другими механизмами. 

Передозировка

Нет специальной информации о лечении передозировки препаратом. Пациент должен проходить тщательный мониторинг, а лечение должно быть симптоматическим и поддерживающим.

Условия хранения

Хранить при температуре не выше 25° С в недоступном для детей месте.

Обратите внимание!

Описание препарата Кальция карбонат на этой странице — упрощенная авторская версия сайта apteka911, созданная на основании инструкции/ий по применению. Перед приобретением или использованием препарата вы должны проконсультироваться с врачом и ознакомиться с оригинальной инструкцией производителя (прилагается к каждой упаковке препарата).

Информация о препарате предоставлена исключительно с ознакомительной целью и не должна быть использована как руководство к самолечению. Только врач может принять решение о назначении препарата, а также определить дозы и способы его применения.

Применение фракционного карбоната кальция в составе инвертно-эмульсионного бурового раствора для снижения загрязнения продуктивных пластов — Бурение и Нефть

Журнал входит в перечень ВАК

+7(901) 519-13-33, +7(925) 384-93-11, тел./факс: +7(499) 613-93-17

The use of fractional calcium carbonate in the invert-emulsion drilling fluid to reduce formation damage

G. ISHBAEV, M. DILMIEV, А. KHRISTENKO, А. MILEYKO, BURINTEKH, Ltd

В данной статье рассматривается вопрос возможности применения различных добавок, предлагаемых для РВО в качестве понизителей фильтрации для РУО, и степень их влияния на проницаемость пористой среды, что немаловажно для разбуривания продуктивных пластов.

This article deals with the possibilities of various additives, proposed for water-based muds (WBM) act as a bridging agents for oil-based muds (OBM), in order to decrease its impact on permeability of porous media.

Рис. 1. Керамический диск производства OFITE 0,4 Дарси 3 мкм

На российском рынке компонентов буровых растворов в широком ассортименте представлены различные понизители фильтрации для буровых растворов на водной основе (РВО). Однако спектр понизителей фильтрации для растворов на углеводородной основе (РУО) достаточно ограничен; кроме того, недостаточно внимания уделяется изучению влияния применяемых понизителей фильтрации на изменение фильтрационных характеристик проницаемых пород в зоне продуктивных пластов.

При разработке буровых промывочных жидкостей, предназначенных для вскрытия продуктивных пластов, одной из основных задач разработчика является минимизация проникновения фильтрата и твердых частиц в поры пласта. Для решения данной задачи в компонентный состав буровых промывочных жидкостей вводят различные понизители фильтрации и кольматанты.

Разрабатывая рецептуру бурового раствора на основе инвертной эмульсии в Испытательной лаборатории буровых растворов (ИЛБР) ООО НПП «БУРИНТЕХ», столкнулись с проблемой выбора понизителя фильтрации, оказывающего наименьшее негативное воздействие на продуктивный пласт. Для решения этой проблемы была разработана методика, позволяющая оценить влияние различных добавок на фильтрационные свойства раствора и их загрязняющую способность по степени восстановления проницаемости пористой среды после воздействия на нее раствором.

Рис. 2. Тестер проницаемости тампонирующего раствора производства OFITE (PPT – Permeability Plugging Tester)

Данная методика состоит из следующих этапов:
  • определение начальной проницаемости пористой среды (К1) по керосину;
  • фильтрование через пористую среду бурового раствора при температуре 80°С и перепаде давления 500 psi (≈35 атм) в течение 60 минут с фиксированием объема получаемого фильтрата;
  • определение проницаемости пористой среды после воздействия раствором (К2) по керосину;
  • расчет степени восстановления проницаемости β = 100 · K2/K1, %
На основе данной методики был проведен ряд лабораторных испытаний с различными добавками к эмульсии без твердой фазы, который позволил выделить наиболее эффективные понизители фильтрации, приводящие к наименьшему снижению проницаемости пористой среды при вызове обратного притока.

В проведенных испытаниях в качестве фильтрационной (пористой) среды выступали керамические диски 0,4 Дарси (рис. 1), соответствующие, по данным [1], пласту с проницаемостью 50 – 100 мД. Диски перед испытанием насыщались раствором дистиллированной воды с 20 г/л NaCl.

В качестве базового раствора применялся буровой инвертно-эмульсионный раствор с водо-нефтяным соотношением 60/40 и активностью водной фазы 0,65. Испытание проводилось на тестере проницаемости тампонирующего раствора (рис. 2). Порядок работы с данным оборудованием описан в методике API RP 13I и др.

В качестве понизителей фильтрации для исследований были выбраны реагенты, ранее применяющиеся в качестве различных добавок к буровым растворам на водной основе. Это битум БН 90/10, полимерный реагент на основе модифицированного талового пека и лигнита, реагент на основе феррохромлигносульфоната, углещелочной реагент, органический разжижитель и дефлокулянт (сульфометилированный таннин), модифицированный лигнит и реагент на основе модифицированных асфальтенов. Способность выбранных понизителей фильтрации растворяться в углеводородах (керосине) представлена в табл. 1.

Табл. 1. Растворимость понизителей фильтрации в керосине

Результаты лабораторных испытаний по фильтрации эмульсионного раствора с различными понизителями фильтрации и определению восстановления проницаемости керамических дисков представлены на рис. 3.

Рис. 3. Результаты фильтрации эмульсии через керамический диск и определения восстановления проницаемости
ПФ-1 – битум БН 90/10, ПФ 2 – полимерный реагент на основе модифицированного талового пека и лигнита, ПФ 3 – реагент на основе феррохромлигносульфоната, ПФ 4 – углещелочной реагент, ПФ 5 – реагент на основе сульфометилированного таннина, ПФ 6 – модифицированный лигнит, ПФ 7 – реагент на основе модифицированных асфальтенов

Из рис. 3 видно, что понизители фильтрации оказывают различное влияние на фильтрацию инвертно-эмульсионного бурового раствора, от незначительного снижения, как, например, с реагентом на основе феррохромлигносульфоната (ПФ-3), до наиболее эффективного, в случае с применением реагента на основе модифицированных асфальтенов (ПФ-7). Следует отметить, что все понизители фильтрации отрицательно влияют на степень восстановления проницаемости при добавлении их к базовому составу эмульсии без твердой фазы (β1 = 59,0%).

Столь низкое восстановление проницаемости по керосину после воздействия инвертной эмульсией, скорее всего, объясняется гидрофобизацией изначально гидрофильной пористой среды. По мере увеличения гидрофобности поверхности величина относительной проницаемости для нефти (углеводородов) уменьшается, а для воды увеличивается [2]. Следует отметить, что в наибольшей степени на снижение проницаемости влияют понизители фильтрации, не растворяющиеся в керосине; вероятно, это вызвано закупориванием пор и отсутствием способности керосина вымывать эти добавки при обратной фильтрации.

Для снижения загрязнения пористой среды в базовый раствор ввели кольматант (карбонат кальция) в концентрации 60 кг/м3. Результаты фильтрации базового раствора с добавлением кольматанта и без него, а также определение степени восстановления проницаемости приведены на рис. 4.

Рис. 4. Результаты фильтрации эмульсии через керамический диск и определения восстановления проницаемости

Добавление фракционного карбоната кальция к базовому эмульсионному раствору привело к значительному снижению объема мгновенной фильтрации и общего объема фильтрата за тот же промежуток времени, а также увеличило степень восстановления проницаемости на 22% (β2 = 81%).

Понизители фильтрации, показавшие наилучшие результаты (меньшее загрязнение) в испытаниях с эмульсией без твердой фазы, были введены в состав испытываемого раствора с карбонатом кальция.

Результаты испытаний по определению восстановления проницаемости керамических дисков после воздействия инвертной эмульсией с карбонатом кальция и различными добавками, а также с добавлением 3% органобентонита представлены на рис. 5.

Рис. 5. Результаты фильтрации эмульсии через керамический диск и определения восстановления проницаемости
ПФ-1 – битум БН 90/10, ПФ 2 – полимерный реагент на основе модифицированного талового пека и лигнита, ПФ 7 – реагент на основе модифицированных асфальтенов, ПФ 8 – органобентонит

Как видно из рис. 5, при добавлении понизителей фильтрации к базовому эмульсионному раствору с карбонатом кальция происходит значительное снижение фильтрации.

В случае применения понизителей фильтрации в составе базового эмульсионного раствора с твердой фазой резкого снижения восстановления проницаемости не наблюдается. Эмульсионные растворы с добавлением реагента на основе модифицированных асфальтенов (ПФ 7) и битума БН 90/10 (ПФ 1) показали увеличение степени восстановления проницаемости относительно базового раствора с твердой фазой. Полимерный реагент на основе модифицированного талового пека и лигнита (ПФ-2) и органобентонит (ПФ-8) также не оказали значительного влияния на снижение проницаемости керамического диска.

При использовании в составе эмульсионного бурового раствора понизителя фильтрации в сочетании с фракционным карбонатом кальция снижается проницаемость фильтрационной корки (кольматационного экрана). По всей видимости, понизитель фильтрации закупоривает поры, образуемые при формировании фильтрационной корки карбонатом кальция, тем самым снижая ее проницаемость. Необходимо отметить, что фракционный состав карбоната кальция оказывает большое влияние на проницаемость фильтрационной корки [3], а следовательно, и на показатели фильтрации бурового раствора (объем мгновенной фильтрации, скорость фильтрации и общий объем фильтрата).

Выводы

Включение в состав бурового инвертно-эмульсионного раствора карбоната кальция способствует снижению показателя фильтрации и увеличению степени восстановления проницаемости пористой среды.

Добавление понизителей фильтрации в инвертно-эмульсионный раствор с карбонатом кальция приводит к снижению проницаемости фильтрационной корки и вследствие этого снижает степень загрязнения пористой среды (продуктивного горизонта).

Понизители фильтрации, растворяющиеся или частично растворяющиеся в углеводородах (керосине), в отличие от нерастворимых, более эффективно снижают фильтрацию и меньше загрязняют пласт.

Органобентонит в составе инвертной эмульсии снижает фильтрацию на уровне с битумом БН 90/10 и при этом не оказывает значительного влияния на снижение проницаемости пористой среды.

Данные исследования показали, что неправильный подбор понизителей фильтрации приводит к необратимому ухудшению фильтрационных свойств пористой среды даже при использовании растворов на основе инвертной эмульсии.
  1. Laboratory Evaluation Of Calcium Carbonate Particle Size Selection For Drill-in Fluids, Nediljaka Gaurina-Medimurec, Rudarsko-geolosko-naftni zbornik, vol. 14, Zagreb, 2002.
  2. Гудок Н.С., Богданович Н.Н., Мартынов В.Г. Определение физических свойств нефтеводосодержащих пород. М.: Недра, 2007.
  3. Ишбаев Г.Г., Дильмиев М.Р., Христенко А.В., Милейко А.А. Теории подбора фракционного состава кольматанта // Бурение и нефть. 2011. № 6.
  4. Орлов Г.А., Кендис М.Ш., Глущенко В.Н. Применение обратных эмульсий в нефтедобыче. М.: Недра, 1991.
  5. Состав и свойства буровых агентов / Промывочных жидкостей/. Дж.Р. Грей Г.С.Г. Дарли перевод с английского Д.Е. Столярова. М.: Недра, 1985.
  6. ANSI/API 13I/ISO 10416 Recommended Practice for Laboratory Testing of Drilling Fluids, 2004.
  1. Laboratory evaluation of calcium carbonate particle size selection for drill-in fluids, Nediljaka Gaurina-Medimurec, Rudar?ko-geolo?ko-naftni zbornik, vol.14, Zagreb, 2002.
  2. N.S. Gudok, N.N. Bogdanovich, V.G. Martynov. Determining of physical properties of oil-water-containing rocks. M.: Bowels, 2007.
  3. G.G. Ishbaev, M.R. Dil’miev, A.V. Khristenko, A.A. Mileyko. Choosing theories of fraction composition of colmatant // Drill & oil. 2010. #6
  4. G.A. Orlov, M.Sh. Kendis, V.N. Glushchenko. Use of invert emulsions in oil production. M.: Bowels, 1991.
  5. Composition & properties of drilling agents/ washing liquids/. J.R. Grey, G.S.G. Darly. Translated from English by D.Ye. Stolyarov. M.: Bowels, 1985.
  6. ANSI/API 13I/ISO 10416 Recommended practice for laboratory testing of drilling fluids, 2004.

Комментарии посетителей сайта

Авторизация

Ишбаев Г.Г.

д.т.н. профессор, генеральный директор

ООО НПП «БУРИНТЕХ»

Дильмиев М.Р.

начальник службы буровых растворов

ООО НПП «БУРИНТЕХ»

Христенко А.В.

к.т.н., заместитель начальника службы буровых растворов

ООО НПП «БУРИНТЕХ»

Милейко А.А.

инженер 1 категории испытательной лаборатории буровых растворов

ООО НПП «БУРИНТЕХ»

Ключевые слова: инвертно-эмульсионный буровой раствор, кольматант, продуктивные пласты, снижение проницаемости, раствор на углеводородной основе РУО

Keywords: invert-emulsion drilling fluid, bridging particles, produce formations, reduced permeability, oil-based mud (OBM)

Просмотров статьи: 7354

OmyaWeb Бумага и картон

Производство бумаги и картона

  • Минеральные наполнители для бумаги и картона являются одной из ключевых сфер профессиональной компетенции компании Омиа. Благодаря обширному опыту и экспертным знаниям, мы удовлетворяем потребности своих клиентов, помогая процветанию их бизнеса в будущем
  • Используя новейшие технологии и методы, мы стремимся оказать поддержку своим клиентам, помогая им производить с максимальной экономической выгодой бумагу и картон, которые удовлетворяют всем требованиям.

Применение карбоната кальция

  • Карбонат кальция является наиболее важным неорганическим наполнителем, используемым в настоящее время при производстве большинства сортов бумаги и картона. В меньшей степени используются также другие неорганические наполнители, такие как каолин, тальк, диоксид кремния и другие. Эти наполнители удерживаются в структуре бумаги с помощью натуральных или синтетических систем удержания.
  • Повышение содержания минеральных компонентов в бумажной продукции позволяет экономить волокно. В результате ускоряется удаление воды из бумажного полотна в формующей и прессовой частях бумагоделательной машины, что позволяет ускорить процесс сушки. За счёт этого возможно снижение производственной себестоимости или повышение производительности.

Карбонат кальция для бумаги и картона

Hydrocarb
Продукты серии Hydrocarb представляют собой молотый карбонат кальция (GCC) высокой белизны, который подходит для использования как в качестве наполнителя, так и меловального пигмента.

Drycarb
Серия Drycarb включает марки карбоната кальция в порошковой форме, или продукты сухого помола. Они поставляются навалом, в биг-бэгах или в водорастворимых бумажных мешках, которые облегчают применение на производстве. Продукты марки Drycarb характеризуются низкой анионностью, просты в обращении и хранении, имеют длительный срок годности и выгодны с точки зрения транспортных затрат.

Omyagloss
Особые меловальные пигменты данной серии разработаны специально для производства каландрированных сортов бумаги, и обеспечивают такие ключевые характеристики, как гладкость и блеск.

Omya Syncarb
Химически осаждённый карбонат кальция (РСС) производства компании Омиа способен удовлетворить специфические запросы любого потребителя, и используются при производстве практически всех видов бумаги и картона. В ассортименте имеется РСС с арагонитовой, ромбоэдрической или скаленоэдрической структурой частиц. Возможно производство данного типа продукции как непосредственно на территории предприятия клиента, так и поставки со сторонних заводов Омиа.

Вспомогательные химикаты
Специальные наполнители

Примеры:

  • Специальный наполнитель Pergopak производства компании Albemarle используется для производства бумаги и картона. Обеспечивает высокую белизну и непрозрачность, а также улучшает печатные свойства бумаги.
  • Пластинчатые гидроксиды алюминия высокой белизны Martifin и Martifill от компании Albemarle, помимо прочего, используются в качестве заместителей диоксида титана.

Диспергаторы
Специальный полиакрилатный диспергатор марки TOPSPERSE от компании Coatex.

 

Карбонат кальция – обзор

1 Введение

Аморфный карбонат кальция (АКК) в настоящее время используется в самых разных природных и искусственных средах. ACC можно обнаружить в некоторых почвах и отложениях (Jones & Peng, 2012; Sanchez-Roman et al., 2008), и его образование может применяться для контролируемого синтеза в биомедицине и материаловедении (Han & Aizenberg, 2008; Lee et al., 2012). Особый интерес представляет АКК, образующийся при биоминерализации скелета кальцифицирующих организмов (Addadi, Joester, Nudelman, & Weiner, 2006; Politi, Arad, Klein, Weiner, & Addadi, 2004; Tao, Zhou, Zhang, Xu, & Tang, 2009).Исследования характеристик показывают, что ACC является действительно аморфной фазой с типичным составом CaCO 3 · H 2 O и демонстрирует уникальную структуру ближнего и среднего радиуса действия (Michel et al., 2008). Осознание того, что ACC может быть реактивным предшественником ряда кристаллических полиморфов CaCO 3 , мотивировало обширные усилия, чтобы понять влияние неорганических и органических факторов на состав ACC. Например, сообщество специалистов по биоминерализации интересует, влияет ли кальцификация по пути ACC на содержание Mg в кальцитных биоминералах, которые используются в качестве косвенных показателей температуры морской воды (Dissard, Nehrke, Reichary, & Bijma, 2010; Stanley, 2006).

Предыдущие исследования ACC позволили получить важные сведения о свойствах ACC, но количественное понимание еще не установлено. Частично это связано с тем, что современные процедуры синтеза не могут контролировать химический состав раствора. Например, широко используемый метод синтеза включает периодическое смешивание растворов Na 2 CO 3 и CaCl 2 с последующим фильтрованием осадка (Koga, Nakagoe, & Tanaka, 1998). Однако закрытая конфигурация этого «периодического» метода по своей сути вызывает значительное изменение состава раствора во время синтеза, а соль Na 2 CO 3 увеличивает pH раствора до более высоких значений (pH 11–13.5), чем большинство природных систем. Другой популярный подход заключается в диффузии (NH 4 ) 2 CO 3 в растворы CaCl 2 для увеличения пересыщения и индукции образования ACC (Aizenberg, Addadi, Weiner, & Lambert, 1996; Wang, Wallace, De Yoreo, & Голубь, 2009). Этот метод позволяет получать АЦК в сильно варьирующихся и неконтролируемых условиях перенасыщения, вводит значительное количество Nh5+ в минерализующий раствор и дает ограниченное количество АЦК.

Чтобы преодолеть эти ограничения, мы разработали новую процедуру синтеза АЦК (рис.23.1), в котором используется система реактора со смешанным потоком (MFR) для поддержания постоянного и контролируемого химического состава раствора. Эта новая процедура получения ACC адаптирована из более раннего метода, который использовался для кинетических исследований роста минералов (Saldi, Jordan, Schott, & Oelkers, 2009) и растворения (Rimstidt & Dove, 1986). MFR предлагает ряд преимуществ по сравнению с периодическими и диффузионными методами: (1) позволяет точно контролировать пересыщение, (2) производит ACC в стационарных условиях и (3) дает большие количества ACC с воспроизводимыми составами.Мы демонстрируем этот подход путем количественной оценки факторов, влияющих на содержание Mg в ACC, путем получения Mg-ACC из хорошо охарактеризованных растворов в контролируемых условиях.

Рисунок 23.1. Схема реакторной системы со смешанным потоком. Стрелки указывают направление потока. Черная звездочка обозначает расположение нейлонового фильтра 0,20 мкм.

Карбонат кальция

Три типа пород, содержащих карбонат кальция, извлекаются и используются в промышленности. Это известняк, мел и доломит.Известняк и мел представляют собой формы карбоната кальция, а доломит представляет собой смесь карбонатов кальция и магния. У всех есть примеси, такие как глина, но некоторые породы имеют чистоту более 97%. Известняк и другие продукты, полученные из него, широко используются в строительной отрасли и для нейтрализации кислых соединений в различных контекстах.

 

В химической промышленности большие количества известняка нагревают до ок. 1500 К с образованием оксида кальция, известного как негашеная известь:

Вода может быть добавлена ​​к извести для образования гидроксида кальция.Этот процесс известен как «гашение». Твердый гидроксид кальция известен как гашеная известь или гашеная известь, а растворы и суспензии в воде — как известковое молоко.

Термин «известь» часто используется для обозначения негашеной извести, гашеной извести (гашеной извести) и известкового молока.

Для конкретного применения подбирается подходящий вариант из четырех: известняк, негашеная известь, гашеная известь или известковое молоко. Во многих случаях известь реагирует быстрее, чем известняк, но она дороже, поскольку для ее производства из известняка требуется высокая температура.

Использование известняка и извести

Рисунок 1 Основные области применения известняка и извести.

 

В основном известняк и известь используются в строительной промышленности и производстве цемента. Они также используются в химической и металлургической промышленности и в сельском хозяйстве.

Во всем мире пропорции извести, используемой в различных отраслях промышленности, составляют:

  • 60% металлургия (в основном производство стали, образование шлака и его использование в доменной печи)
  • 25% строительство (например, используется с асфальтом при дорожном покрытии, для стабилизации грунтов и при приготовлении раствора и штукатурки)
  • 15% для химическое и промышленное использование (например, для производства отбеливателей, используемых при производстве бумаги, для производства осажденного карбоната кальция, мелкодисперсного порошка, используемого в покрытиях для бумаги и красок, а также при рафинировании сахара для удаления коллоидных примесей ) и для использования в окружающей среде (например, с кальцинированной содой как муниципальными властями, так и промышленностью, для смягчения воды (удаление ионов кальция и магния), при очистке сточных вод для удаления коллоидных частиц и при десульфурации дымовых газов)

Однако эти пропорции широко варьируются от страны к стране.Например, в США пропорции таковы:

  • 38% металлургия (в основном производство стали)
  • 31% использование в окружающей среде (например, с кальцинированной содой, как муниципальными властями, так и промышленностью для смягчения воды (удаление ионов кальция и магния), при очистке сточных вод, для удаления коллоидных частиц и при десульфурации дымовых газов
  • 22% химическое и промышленное использование (например, для изготовления отбеливателей, используемых при производстве бумаги, для получения осажденного карбоната кальция, мелкодисперсного порошка, используемого в покрытиях для бумаги и красок, а также при рафинировании сахара для удаления коллоидных примесей)
  • 8% использование в строительстве (например, используется с асфальтом при дорожном покрытии, для стабилизации грунтов и при приготовлении раствора и штукатурки)
  • 1% прочие

Данные Геологической службы США, 2012 г.

Использование описано ниже более подробно с точки зрения различных отраслей.

В строительстве

Известняк использовался в качестве строительного материала с каменного века. Действительно, наибольшее применение известняка и различных форм извести по-прежнему приходится на строительную промышленность, особенно в строительстве дорог и строительных проектов, от огромных по размеру мостов и небоскребов до жилых домов. Большие куски карбоната кальция часто используются там, где требуется большое количество заполнителя, например, для основания дорог.

Известь часто используется для укрепления почвы.Он реагирует с глинистыми минералами в почве с образованием цементоподобных соединений (например, силикат кальция и алюминат кальция (алюмосиликат кальция)), рис. 2.

Рисунок 2(a) Частицы глины окружены водой, что позволяет им выровняться и
легко скользить. Это приводит к глинистому грунту с низкой прочностью
.
Рисунок 2(b) При добавлении извести количество воды вокруг частиц глины уменьшается.Частицы глины больше не могут легко скользить, и почва укрепляется.

 

Укрепление почвы позволяет строить здания, создавая более устойчивый фундамент. Известь также используется на строительных площадках, чтобы облегчить передвижение больших транспортных средств (рис. 3).

 

Рисунок 3 Влажная почва стала более твердой благодаря добавлению извести. Это землеройное оборудование способно легко передвигаться.

С любезного разрешения Синглтона Берча.

 

Известняк также является основным компонентом цемента и бетона.

В производстве цемента

Цемент производится путем предварительного смешивания известняка и таких веществ, как глины (которые содержат кремнезем, оксид алюминия и оксид железа (III)), до получения мелкого порошка. Смесь измельчают и подают во вращающуюся печь, представляющую собой железную трубу длиной 60-90 м и диаметром около 6 м.Труба вращается и нагревается пламенем внутри нее примерно до 1700 К. Печь слегка наклонена, чтобы материалы медленно достигали другого конца, где они быстро охлаждаются воздухом до 373-473 К.

Рисунок 4. Вращающаяся печь, предназначенная для производства 5000 тонн клинкера в день. Для этого производства требуется около 7500 тонн измельченного сырья (известного как сырьевая мука). Фотография сделана на цементном заводе в Мэриленде, США.

 

Нагретый воздух из охладителей возвращается в печи, что позволяет экономить топливо и повышает эффективность горения.

Полученное твердое вещество выходит из печи в виде серых шариков размером с мрамор и известно как клинкер. Клинкер измельчают в мелкий порошок и смешивают с сульфатом кальция (гипсом), чтобы получить знакомый серый мелкий порошок. Это цемент, по сути это смесь силикатов кальция и сульфата кальция.Около 50% цемента (часто известного как портландцемент) представляет собой трехкальциевый силикат, который гидратирует и придает цементу его первоначальную прочность, а около 25% составляет двухкальциевый силикат, который гидратируется медленнее и придает дополнительную прочность через несколько дней. Когда он смешивается с водой, происходят химические реакции с образованием твердого вещества, непроницаемого для воды. Роль сульфата кальция заключается в предотвращении слишком быстрого схватывания цемента.

Ежегодно производится около 3,6 млрд тонн цемента, из которых 2 приходится на Китай.0 миллиардов тонн и Индия 280 миллионов тонн 1 . Цементный порошок обычно смешивают с песком и заполнителями (гравий, гранит), а при необходимости смешивают с водой для образования бетона.

1. Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, 2016 г.

 

Рисунки 5 и 6 Строители и каменщики до использования современного цемента использовали смесь извести (гидроксида кальция), песка и воды, известную как известковый раствор или просто раствор.Он использовался более 6000 лет, начиная с построек Древней Греции и Рима. При ремонте этих зданий вместо цемента используется известковый раствор. На этих фотографиях Йоркского собора, относительно современного здания, построенного всего 900 лет назад, известковый раствор всегда использовался для ремонта каменной кладки, которую необходимо заменить из-за выветривания на протяжении веков.

С любезного разрешения Джессики Уоддингтон.

 

В промышленности и окружающей среде

Многие озера стали слишком кислыми из-за загрязнения атмосферы (кислотные дожди), например, в США, Скандинавии и Шотландии.Озера опрыскиваются очень тонкоизмельченным карбонатом кальция (рис. 7). Еще один эффективный способ решения этой проблемы — нанесение порошкообразного известняка на незасаженные участки вблизи истоков ручьев, ведущих к озерам.

Рисунок 7. Порошкообразный известняк распыляется над озером недалеко от Хемсё на юге Швеции.
С любезного разрешения Рикарда Гилберга.

Известняк и различные формы извести используются в больших количествах для очистки окружающей среды путем нейтрализации кислот.Например, известняк и негашеная известь используются для удаления двуокиси серы, образующейся при сжигании угля на электростанциях. Даже «чистый» уголь может содержать около 1% серы.

Газообразные выбросы, дымовые газы от сжигания угля пропускают через распыление очень тонко измельченного известняка или негашеной извести, взвешенных в воде. Диоксид серы, будучи кислотой, реагирует с ними, например:

Образовавшийся сульфит кальция скапливается у основания абсорбера, и этот остаток продувается сжатым воздухом.Сульфит кальция реагирует с воздухом с образованием сульфата кальция (гипса), используемого, например, для изготовления гипсокартона и цемента.

Очень мелкий и чистый карбонат кальция используется в качестве наполнителя в пластмассах и бумаге. Наполнитель — это вещество, которое придает объем, но не изменяет свойства вещества, к которому оно добавлено, а также является инертным. Карбонат кальция при очень тонком измельчении (менее 2 микрон) используется в красках для придания «матовой» поверхности.

Рисунок 8 Использование известняка.

Также используется

Карбонат кальция:

Варианты использования представлены на рис. 8.

В сельском хозяйстве

Известняковый щебень и известь во всех формах используются для нейтрализации кислот в почве и создания оптимальных почвенных условий для роста сельскохозяйственных культур. Они также помогают разрушать глину, как описано выше, улучшая структуру почвы, тем самым улучшая дренаж и уменьшая эрозию почвы. Кроме того, они являются источником ионов кальция, которые являются важным питательным веществом для растений.

Годовое производство известняка

Данные о годовом производстве карбоната кальция недоступны. Ежегодно в США добывается около 1 миллиарда тонн двух основных руд, известняка и доломита. Учитывая относительное количество извести, которое используется в разных странах, оценка мировой добычи карбоната кальция составляет 15 миллиардов тонн в год.

Годовое производство извести (оксид кальция и гидроксид кальция)

Мир 350 миллионов тонн
Китай 230 миллионов тонн
У.С. 19 миллионов тонн
Индия 16 миллионов тонн
Россия 11 миллионов тонн

Данные из:
Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, 2016 г.

Производство оксида кальция (негашеной извести)

Карбонат кальция (известняк) нагревают с образованием оксида кальция (негашеной извести) и диоксида углерода:

Это эндотермическая реакция, и равновесие лежит далеко влево при низких температурах.Только при температуре около 1200 К парциальное давление углекислого газа превышает атмосферное и разложение протекает до конца.

Негашеная известь производится в печах с огнеупорной футеровкой. Используется много конструкций, но наиболее распространенная основана на вертикальной шахтной печи (рис. 9).

Печь стальная, футерованная огнеупорным кирпичом. Известняк подается сверху, а воздух либо всасывается вентиляторами, либо проталкивается воздуходувками корневого типа через печь снизу (противоток).Топливо подается через стенки печи с помощью 8-10 фурм, вставленных вокруг печи.

Печь для обжига извести состоит из трех основных зон:

  • в зоне предварительного нагрева тепло продуктов сгорания, в том числе диоксид углерода от диссоциации известняка, используется для предварительного нагрева известняка до 1200 К
  • в зоне обжига известняк разлагается до негашеной извести при температуре газа 1500 К, процесс, известный как кальцинирование
  • в зоне охлаждения тепло негашеной извести, выходящей из зоны обжига, используется для предварительного подогрева воздуха, необходимого для горения, до 600-750 К.

Используемое топливо различается в зависимости от того, что доступно. Во многих печах используется природный газ, но в других закачивается масло. В других твердые вещества, такие как мелкоизмельченный уголь, находятся под давлением и закачиваются, так что они действуют как жидкость.

Если воздуха недостаточно для полного сгорания топлива, его подается непосредственно в зону горения.

 

Рисунок 9 Производство извести: Вертикальная шахтная печь.

 

Многие недавно внедренные печи имеют два параллельных блока (рис. 10).Они известны как двухвальные печи . В простой одинарной печи, описанной выше, воздух нагнетается в печь по мере того, как известняк стекает вниз. Это известно как противоточная система. В двухшахтной печи, известной как печь для обжига извести с параллельной регенерацией потока (PFR) , воздух и дымовые газы проходят параллельно известняку. Топливо впрыскивается непосредственно над зоной горения, и известняк поглощает большую часть тепла, выделяемого топливом, поэтому температура зоны горения может быть снижена до 1400 К, температуры разложения известняка.

 

Рисунок 10. Производство извести: печь для обжига извести с параллельной регенерацией (PFR).
С любезного разрешения Maerz Ofenbau AG.
Рисунок 11. Параллельно-поточная регенеративная (PFR) печь для обжига извести в Мексике.
С любезного разрешения Maerz Ofenbau AG.

 

На схеме левый вал описывается как работающий в режиме горения.Выхлопные газы переходят в правый вал, который, как говорят, находится в негорящем режиме.

Эти горячие газы движутся в противотоке к камню, нагревая его, готовый к тому, что правый вал станет горящим, а левый станет негорящим.

Каждый вал переключается между режимами горения и негорения примерно каждые 10 минут.

В двухшаховой печи значительно меньше топлива, чем в одновальной.

Шахтные печи способны производить до 800 тонн извести в сутки.

Негашеная известь обычно продается либо в виде гранул, либо в виде тонкоизмельченного порошка.

Производство гидроксида кальция (гашеной извести)

Реакция негашеной извести с водой экзотермическая.

Порошкообразный гидроксид кальция получают путем гидратации негашеной извести с контролируемым избытком воды для получения сухого продукта. Известковое молоко получают путем гашения негашеной извести избытком воды.

 

Дата последнего изменения: 16 января 2017 г.

Промышленное использование карбоната кальция

Карбонат кальция, одно из популярных химических веществ, впервые встречается у нас в классах в виде мела (форма CaCO 3) .Он встречается в природе в минералах, меле, мраморе, известняке, кальците, ракушках, жемчуге и т. д. Это белое нерастворимое порошкообразное вещество, которое содержится в земной коре. Его получают путем пропускания углекислого газа через гидроксид кальция, широко известный как гашеная известь.
Ca (OH) 2  + CO 2 → CaCO 3  + H 2 O

При взаимодействии с разбавленной кислотой в качестве побочного продукта образуется двуокись углерода.

CaCO 3 +H 2 SO 4 → CaSO 4 +H 2 O+CO 2

При 1200К карбонат кальция разлагается и вместе с оксидом кальция высвобождает углекислый газ.
CaCO 3  → CaO + CO 2

Карбонат кальция широко используется во многих промышленных процессах. Некоторые из них упомянуты ниже:

Строительная промышленность

В основном карбонат кальция используется либо в качестве строительного материала, либо известнякового заполнителя для строительства дорог. Он также используется в качестве ингредиента цементов. Однако из-за выветривания, в основном вызванного кислотными дождями, карбонат кальция больше нельзя использовать в строительных целях сам по себе.Его можно использовать только в качестве исходного сырья для строительных материалов.

Очистка железа  

Карбонат кальция используется для очистки железа от железной руды в доменной печи. Он обрабатывается на месте для получения оксида кальция. При этом образуется шлак с различными присутствующими примесями, который отделяется от очищенного железа.

  Нефтяная промышленность

Карбонат кальция добавляется в буровые растворы в качестве средства, уплотняющего пласт и фильтрующую корку.Наряду с этим он также является утяжелителем, который увеличивает плотность буровых растворов для контроля нисходящего давления.

рН корректор

Карбонат кальция добавляют в плавательные бассейны в качестве корректора pH для поддержания щелочности и компенсации кислотных свойств дезинфицирующего средства.

Сахар Промышленность

Используется в качестве сырья при переработке сахара из сахарной свеклы; он обрабатывается в печи с антрацитом для получения оксида кальция и диоксида углерода.Эта негашеная известь затем гасится в пресной воде для получения суспензии гидроксида кальция для осаждения примесей в сыром соке во время карбонизации.

In Латексные перчатки

Основным источником для выращивания Seacrete является карбонат кальция. Это распространенный наполнитель для латексных перчаток с целью достижения максимальной экономии материалов и производственных затрат.

Бумажная промышленность

Измельченный карбонат кальция (GCC) и PCC используются в качестве наполнителя в бумаге, поскольку они дешевле, чем древесное волокно.GCC являются наиболее важными типами наполнителей, используемых в настоящее время с точки зрения объема рынка. 10–20% карбоната кальция можно найти в бумаге для печати и письма. В Северной Америке мы видим, что карбонат кальция начал заменять каолин в производстве глянцевой бумаги. В Европе это практикуется как щелочное или бескислотное производство бумаги в течение нескольких десятилетий.

Наполнитель  в  Краски

Обычно 30% массы краски составляют либо мел, либо мрамор.Это также популярный наполнитель в пластмассах.

Керамическая глазурь Применение

Карбонат кальция известен как белила и является обычным ингредиентом многих глазурей в виде белого порошка.

 

 

Формула карбоната кальция — Карбонат кальция Использование, свойства, структура и формула

Формула и структура: Химическая формула карбоната кальция — CaCO 3 , а его молярная масса — 100,1 г/моль.Это соль, состоящая из двухвалентного катиона кальция (Ca 2+ ) и бидентатного карбонат-аниона (CO 3 2-), в котором углерод присоединен к двум атомам кислорода посредством одинарных связей и одному атому кислорода. через двойную связь.

Происхождение: Карбонат кальция встречается в природе в нескольких минеральных формах, включая чистый кальцит, арагонит и ватерит, а также нечистые минералы — известняк, мел, мрамор и травертин. Он также является основным химическим компонентом яичной скорлупы, морских раковин, раковин устриц, раковин улиток, кораллов и т. д.

Подготовка: Карбонат кальция в основном получают из различных природных минеральных источников путем добычи и переработки. Его также получают путем химического синтеза путем взаимодействия негашеной извести (оксида кальция, CaO) с водой с получением гидроксида кальция (Ca(OH) 2 ), который затем обрабатывают диоксидом углерода для осаждения соли карбоната кальция.

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O

Физические свойства: Чистый CaCO 3 представляет собой мелкий белый порошок без запаха.Он имеет плотность 2,71 г / мл и температуру плавления 1339 ° C в форме кальцита. Другая распространенная минеральная форма, арагонит, имеет плотность 2,83 г/мл и температуру плавления 825 °C.

Химические свойства: Карбонат кальция нерастворим в воде и стабилен при нормальных температурах. При нагревании до высоких температур он разлагается с образованием оксида кальция с выделением углекислого газа.

CaCO 3 → CaO + CO 2

CaCO 3 также выделяет двуокись углерода при взаимодействии с кислотами.Карбонат кальция реагирует с водой, содержащей диоксид углерода, с образованием водорастворимой соли бикарбоната кальция (Ca(HCO 3 ) 2 ).

Применение: карбонат кальция в основном применяется в строительных материалах, керамической плитке, меле для школьных досок, очистке железной руды, растворах для бурения нефтяных скважин, красках, клеях и герметиках. Он также имеет несколько медицинских применений, таких как антацид, пищевая добавка с кальцием, фармацевтический наполнитель в таблетках и лечение гемодиализом. Он также используется в качестве пищевого консерванта и в зубных пастах.

Влияние на здоровье/угроза безопасности: Карбонат кальция не токсичен и безопасен для употребления. Однако избыточное потребление кальция может привести к гиперкальциемии или молочно-щелочному синдрому, которые включают такие симптомы, как боль в животе и рвота, а в серьезных случаях могут привести к летальному исходу.

BCCF Карбонат кальция | Современное использование карбоната кальция

Мел

Мел представляет собой слабоуплотненную осадочную горную породу, состоящую преимущественно из уплотненных кокколитов (водорослей, выделяющих известь).

Доломит

Образуется как известняк (см. ниже), но процесс осаждения происходит в присутствии магния, что приводит к процессу доломитизации.

Известняк

Известняк — тоже осадочная горная порода, но более уплотненная, чем мел. Образуется из остатков микроскопических животных или фораминифер.

Мрамор

Мрамор представляет собой крупнокристаллическую метаморфическую горную породу, которая образуется при перекристаллизации мела или известняка в условиях высокой температуры и давления.

Основные промышленные применения GCC и PCC

Порошки карбоната кальция, осажденные продукты и доломит являются одними из наиболее важных и универсальных материалов, используемых в промышленности.

Как молотый карбонат кальция (GCC), так и осажденный карбонат кальция (PCC) используются во все более широком диапазоне применений. Коммерческие сорта карбоната кальция были разработаны для удовлетворения технических требований различных требований путем оптимизации таких свойств, как крупность, гранулометрический состав и цвет.

Основные области применения молотого карбоната кальция (GCC)

Клеи и герметики
Корма для животных и домашних животных
Ковровая подложка
Строительство (бетон, штукатурка, асфальт)
Окружающая среда (обессеривание дымовых газов)
Удобрения и известкование сельскохозяйственное
Пищевая промышленность и фармацевтика
Стекло и керамика
Товары для дома
Краски и покрытия для поверхностей
Бумага
Пластмассы и композиты
Резина и эластомеры

Дополнительная информация об основных приложениях GCC

Основные области применения осажденного карбоната кальция (ОКК)

Косметика и туалетные принадлежности
Пищевая промышленность и фармацевтика
Краски и чернила
Бумага
Пластмассы
Герметики и клеи

Дополнительная информация об основных приложениях PCC

NB: Доломит использует

Использование доломита во многом аналогично использованию GCC.Однако содержание в нем магния исключает его из других областей применения, например. пищевые продукты, фармацевтические препараты и т. д. С другой стороны, магний, как и кальций, является важным биологическим элементом, представляющим интерес для сельского и лесного хозяйства. Поэтому доломит и магнезиальные известняки используются для известкования в сельском хозяйстве и восстановления чрезмерно закисленных земель и водоемов.

BCCF Карбонат кальция | Использование карбоната кальция с древнейших времен до наших дней

Мел

Мел представляет собой слабоуплотненную осадочную горную породу, состоящую преимущественно из уплотненных кокколитов (водорослей, выделяющих известь).

Доломит

Образуется как известняк (см. ниже), но процесс осаждения происходит в присутствии магния, что приводит к процессу доломитизации.

Известняк

Известняк — тоже осадочная горная порода, но более уплотненная, чем мел. Образуется из остатков микроскопических животных или фораминифер.

Мрамор

Мрамор представляет собой крупнокристаллическую метаморфическую горную породу, которая образуется при перекристаллизации мела или известняка в условиях высокой температуры и давления.

Использование CaCO3 с древнейших времен до наших дней

Карбонат кальция использовался с 40 000 лет до н.э. и по сей день. История карбоната кальция показывает, как мы смогли использовать уникальные свойства этого минерала в различных областях, от доисторических наскальных рисунков до современного производства бумаги и пластика.

Англосаксы называли мел «Хвитинг-мелу», буквально «белильный порошок».Именно для этого на протяжении тысячелетий использовался мел, будь то белый пигмент в красках, грунтовках и штукатурках.

Основными предпосылками распространения мела по сравнению с другими формами карбоната кальция была простота его добычи и обработки. Англосаксы добывали мел повсюду вокруг Дувра на Южном побережье. Они обнаружили, что мягкую породу можно легко добывать с помощью простых инструментов, таких как пилы и топоры. Кроме того, обычно достаточно было просто растолочь и размолоть куски мела, чтобы получить порошок требуемого качества

.

Мел до сих пор называют «белилами», но, наряду с другими формами измельченного карбоната кальция, включая известняк и мрамор, теперь он используется в широком спектре продуктов, которые касаются людей в повседневной жизни.Карбонат кальция является одним из наиболее широко используемых сырьевых материалов в мире, и постоянно разрабатываются новые области его применения, поэтому вполне вероятно, что его использование будет продолжать расти в следующем тысячелетии.

Осажденный карбонат кальция

Осажденный карбонат кальция (ОКК) представляет собой инновационный продукт, полученный из извести, который имеет множество промышленных применений. PCC производится путем гидратации негашеной извести с высоким содержанием кальция и последующей реакции полученной суспензии или «известкового молока» с диоксидом углерода.Полученный продукт очень белый и обычно имеет однородное узкое распределение частиц по размерам. PCC доступен в различных морфологиях и размерах кристаллов, которые можно адаптировать для оптимизации производительности в конкретном приложении.

Использование PCC в бумажной промышленности

Благодаря щелочной конверсии на рынке немелованного листа и продолжающейся тенденции к щелочному процессу производства бумаги вместо кислотного на рынках мелованной, шлифованной древесины и картона, PCC хорошо зарекомендовал себя в качестве наполнителя и пигмента покрытия для бумажной продукции высшего качества.PCC обычно производится в виде суспензии на вспомогательных предприятиях, расположенных рядом с бумажными фабриками. PCC улучшает оптические свойства и характеристики печати бумажных изделий, повышает производительность бумагоделательных машин и может снизить затраты на производство бумаги за счет замены более дорогих целлюлозных волокон и оптических отбеливателей. Постоянно улучшающиеся показатели качества делают яркость бумаги и, следовательно, PCC все более важным фактором.

Использование PCC в полимерных приложениях

PCC также находит широкое применение в промышленности благодаря своей способности получать частицы малого размера и особые формы кристаллов.В жестком поливинилхлориде (ПВХ), таком как виниловый сайдинг и ограждения, PCC увеличивает ударную вязкость, поскольку некоторые более мелкие частицы способны заменить дорогостоящие модификаторы ударной прочности. Нано-PCC (размером менее 0,1 микрона) контролируют вязкость и провисание в автомобильных и строительных герметиках, таких как пластизоли ПВХ, полисульфиды, уретаны и силиконы. В краске уникальная форма частиц PCC улучшает укрывистость и позволяет снизить уровень диоксида титана.

Использование PCC в приложениях здравоохранения

Эффективный нейтрализатор кислоты, PCC часто используется в антацидных таблетках и жидкостях на основе кальция.Имея высокое содержание кальция, PCC позволяет изготавливать высокодозированные добавки кальция и мультивитаминные/минеральные таблетки.

Leave a Reply

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2022 © Все права защищены.