開眼界!碳酸鈣竟能玩出這麼多花樣?

方解石常見菱面體晶形,人工可合成立方體、紡錘形、竹節形和球形等多種晶形,大大提升碳酸鈣性能,擴展碳酸鈣用途;珍珠、貝殼、珊瑚等有機或生物碳酸鈣具有吸附、不起靜電等許多優異性能,與無機鈣複合可擴展無機鈣功能,擴展無機鈣應用範圍。廣東海洋大學童銀洪教授是礦物材料學博士,為我們講解方解石合成晶形,講解有機鈣,對擴展我們的視野非常有幫助。

童銀洪教授大學本科專業為巖礦測試,碩士專業為礦產普查與勘探,博士專業為巖礦材料學,2014年起任廣東海洋大學教授。

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劉平:童教授是巖礦材料學博士,在實驗室合成非常多方解石晶形,對方解石晶形控制有豐富經驗。納米碳酸鈣非常重要的指標就是納米鈣的晶形,常見的有立方體、紡錘形等,實際上也就是方解石的形態。您研究方解石的晶形有什麼應用重大意義,與當前納米鈣生產企業有何合作空間?

童教授:方解石的晶形能大大提升碳酸鈣性能,擴展碳酸鈣用途。我們研究團隊在碳酸鈣實驗合成開展了一系列研究,能夠合成立方體、紡錘形、竹節形和球形的碳酸鈣,包括方解石、文石和六方碳酸鈣。碳酸鈣的粒徑和形貌直接決定了其性能和應用領域,如分散性好的立方形納米碳酸鈣可用作塑料橡膠製品的補強劑,鏈狀、針狀碳酸鈣具有優良的補強作用,球形碳酸鈣具有良好的分散性和耐磨性,片狀碳酸鈣用於造紙和塗料中,能起到良好遮蓋作用。

下一步我們將開展中試和產業化應用,目的在於為碳酸鈣產業提供不同粒徑、不同晶型的碳酸鈣產品。調控碳酸鈣的晶型,可以滿足差異化功效產品的需要,應用前景十分廣闊。在產業化的過程中,還有許多技術、設備條件等需要解決,我們希望和納米鈣生產企業開展深度合作,加快相關技術的產業化進程。

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劉平:您是全國水產標準化技術委員會珍珠分技術委員會委員,廣東省珠寶玉石標準化技術委員會委員,是珍珠專家。珍珠化學成分主要是碳酸鈣,不僅可做寶石,更多應用於醫藥和化妝品領域,是碳酸鈣生物新材料。過去我們只關心廣東清遠和梅州的石灰岩、方解石、大理岩等無機碳酸鈣材料,而對湛江、陽江、茂名、汕頭、潮州等沿海珍珠、貝殼等有機碳酸鈣材料很少關注,請您給介紹一下廣東沿海有機碳酸鈣新材料的現狀及未來應用前景,我們做無機碳酸鈣的企業可以做有機碳酸鈣材料嗎?

童教授:許多海洋生物的主要成分是碳酸鈣,如常見的珍珠母貝、珊瑚、牡蠣、扇貝等,在廣東沿海分佈廣泛,年產量數以百萬噸計,而且保持不斷增長,都是生物成因可再生的碳酸鈣,即有機碳酸鈣。

目前許多貝殼被作為廢棄物堆積在海邊或路邊,開發利用有機碳酸鈣,可以變廢為寶,明顯提高附加值,符合國家環境保護和節能減排政策。

有機碳酸鈣在首飾工藝品、室內裝飾板材、美容保健醫藥產品、填充劑(貝殼粉塗料-壁材)、肥料、飼料、環保產品、食品保鮮防腐劑、口腔衛生產品(牙膏)等行業具有應用廣泛,比如貝殼粉具有多孔結構、吸附功能、不起靜電、高性價比等獨有優勢,近年來作為建築壁材發展迅猛,勢頭旺盛,從其跨越式發展速度足見貝殼粉塗料的蓬勃生命力!值得大家關注。

無機碳酸鈣的企業在現有生產條件下,作一些調整,完全可以從事有機碳酸鈣的生產,或者無機鈣和有機鈣複合,擴展無機鈣功能,提升無機鈣應用範圍。

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劉平:中國重質、輕質、納米碳酸鈣應用有國家標準,但國標過於寬泛,碳酸鈣加工廠和使用企業上下游都不採用,廣東碳酸鈣鎂分會擬聯合廣西碳酸鈣行業協會、中國無機鹽工業協會、廣東建築材料行業協會等,首先啟動重質和納米碳酸鈣實用標準制定工作。您是廣東省的標準專家,寫過很多標準也評審過很多標準,怎麼看待我們做重質碳酸鈣和納米碳酸鈣標準這件事?您認為有意義嗎?應該注意什麼問題?

童教授:標準的生命力在於應用,目前國家和行業碳酸鈣標準對實踐的規範引領作用不大,可操作性不強。

碳酸鈣行業強化標準的規範和引領作用,要高度重視標準化體系建設,包括術語標準、生產技術標準、質量檢測標準、包裝運輸儲存標準、售後服務標準,先從量大面廣的重質碳酸鈣和納米碳酸鈣標準入手,是正確的選擇。

重要的是加強標準化知識的培訓,提高從業人員的標準化意識,企業通過標準化工作,提高產品質量,提升管理和服務水平。

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劉平:中國碳酸鈣行業名稱和術語比較混亂,基本礦物性能和應用基礎研究十分薄弱,您認為今後應該怎麼辦?

童教授:儘快建立碳酸鈣行業基礎標準,統一規範碳酸鈣產業相關名稱和術語,有利於交流和貿易。

建立碳酸鈣產學研合作平臺,支持高等院校和科研院所加強碳酸鈣礦物學理論和應用研究,揭示碳酸鈣成分、結構、性質與實際功效的內在關係,為產品生產和開發提供理論依據。

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劉平:中國目前的碳酸鈣現狀是能做低端就不做高端,技術能模仿就模仿,很少自主研發。您對中國加工製造業未來技術研發怎麼看,對碳酸鈣礦山、加工廠提升技術有何忠告或建議?

童教授:科學技術是第一生產力,重視科技人才的作用,增加研發經費投入,結合企業的實踐,對礦山開採、加工生產技術進行協同攻關,形成自主知識產權的關鍵技術,成為企業發展的核心競爭力。

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劉平:6月30日廣東省碳酸鈣鎂分會將在廣東清遠舉辦粵港澳大灣區碳酸鈣實用標準交流會,您會給大家講課,請您給大家講句話。

童教授:6月30日,粵港澳大灣區碳酸鈣實用標準交流會,我會參加並就生物有機碳酸鈣講課,你還等什麼!


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