碳酸鈣又稱石灰石、石粉，是地球上常見的一種化學(xué)物質(zhì)，屬于無機(jī)鹽礦物，呈堿性，難溶于水，易溶于酸，天然存在于霰石、方解石、白堊、石灰?guī)r、大理石、石灰石等巖石內(nèi)，石灰?guī)r層里不溶性碳酸鈣和溶有二氧化碳的水作用能轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈣，溶有碳酸氫鈣的水也可析出碳酸鈣，這就是溶洞的形成原因。

鈣是維持人體神經(jīng)、肌肉、骨骼系統(tǒng)、細(xì)胞膜和毛細(xì)血管通透性正常功能所必需，動物骨骼或外殼的主要成份就是碳酸鈣。藥用和食用添加中使用的碳酸鈣是采用方解石而制得，由于經(jīng)凈化、殺菌、過濾、精制后具有補(bǔ)鈣作用，在制備青霉素、鏈霉素、土霉素的過程中，需要大量使用。在食品中作為添加劑，以保證人體所必須的鈣攝入，如口香糖、巧克力和娃哈哈、巨能鈣、果凍喜之郎等飲料中作強(qiáng)化劑，達(dá)到人體對鈣的需求。
根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，可以將碳酸鈣分為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和活性碳酸鈣。
輕質(zhì)碳酸鈣（簡稱輕鈣）的制備方法是將石灰石等原料煅燒生成石灰（主要成分為氧化鈣）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分為氫氧化鈣），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得?；蛘呦扔锰妓徕c和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得，主要用于橡膠、塑料、造紙和涂料、油墨等工業(yè)中作填充劑，并可用于牙粉、牙膏、化妝品等日用化工制品中，還可以用于有機(jī)合成、冶金、玻璃和石棉生產(chǎn)中。
重質(zhì)碳酸鈣（簡稱重鈣）的制備方法是用機(jī)械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼等而制得，它是優(yōu)良的填充劑和性能改良劑，廣泛用于塑料、橡膠、造紙、涂料、飼料、醫(yī)藥、日用化工、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域。
活性碳酸鈣（簡稱活鈣）的制備方法是用表面改性劑對輕鈣或重鈣進(jìn)行表面改性而制得，經(jīng)改性處理后的碳酸鈣粉體，表面形成一種特殊的包層結(jié)構(gòu)，能顯著改善在聚烯烴等高聚物基體中的分散性和親和性，并且能與高聚物基體間產(chǎn)生界面作用，從而提高制品的抗沖擊強(qiáng)度，是一種性能優(yōu)良的增量型填充助劑。
與酸反應(yīng)產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體二氧化碳，這是鑒定碳酸根離子的最簡便的方法。近年來，隨著我國橡膠工業(yè)的快速發(fā)展，碳酸鈣的用量不斷提高。
1）輪胎：輕質(zhì)碳酸鈣和納米碳酸鈣常部分替代低結(jié)構(gòu)炭黑和白炭黑用于力車輪胎外胎膠(用量超過70 份)和內(nèi)胎膠，汽車輪胎胎體簾布膠、氣密層
膠、內(nèi)襯層膠和內(nèi)胎膠中以降低生產(chǎn)成本。另外，納米碳酸鈣與超細(xì)活性氧化鋅并用替代普通氧化鋅可提高轎車輪胎胎面膠的拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、耐屈撓性能和耐疲勞性能。
2）膠管和膠帶：輕質(zhì)碳酸鈣和納米碳酸鈣用于膠管和膠帶，一是起白色補(bǔ)強(qiáng)填充劑的作用，二是改善膠料的分散性。碳酸鈣在膠管中可用于普通膠管、彩色膠管、液壓膠管及短纖維補(bǔ)強(qiáng)膠管等，在膠帶中可用于輸送帶、傳動帶和同步帶等。
3）膠鞋：碳酸鈣能適應(yīng)不同的色彩要求，可提高膠料的混煉和擠出性能，在膠鞋中應(yīng)用十分廣泛，常與炭黑、白炭黑、鈦白粉和陶土等并用用于膠鞋的鞋面、鞋底和鞋跟等部。
4）電線電纜：碳酸鈣一般與炭黑、白炭黑、陶土和滑石粉等并用作礦用電線電纜、船用電線電纜、高壓電線電纜等護(hù)套及電器電線電纜膠料的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。在含氯橡膠，如CR 、氯化聚乙烯橡膠(CM)和氯化順丁橡膠等作主體材料的電線電纜膠料中，碳酸鈣除起補(bǔ)強(qiáng)填充劑的作用外，還起降低膠料酸性和吸收膠料加工過程中產(chǎn)生的氯化氫，從而避免膠料出現(xiàn)硫化延遲和返原現(xiàn)象的作用，同時(shí)改善膠料的擠出性能。  活性碳酸鈣主要用作橡膠、塑料等的補(bǔ)強(qiáng)劑，可提高制品的抗張強(qiáng)度、耐磨性能，使發(fā)泡橡膠發(fā)泡均勻，也可用作油墨和涂料的填充劑。
碳酸鈣粉末是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、油漆、造紙、食品、化妝品、醫(yī)藥及日用化工等行業(yè)。由于碳酸鈣表面具有許多水羥基，表面是親水疏油性的，易形成聚集體，分散性能差，直接影響應(yīng)用。如碳酸鈣應(yīng)用于聚合物或橡膠產(chǎn)品中時(shí)，它不能與高聚物產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合，難以起補(bǔ)強(qiáng)作用，而僅能起增容作用。因此，由于填充碳酸鈣后會引起聚合物某些性能下降，特別是過量填充，更會使高聚物性能急劇下降，以致制品無法使用。
為了使碳酸鈣粉末具有需要的性能，可以通過物理或化學(xué)方法將表面處理劑吸附或反應(yīng)在碳酸鈣粉末的表面，形成表面改性層，使其表面活性化，從而改善與高聚物或其他材料的結(jié)合力。此外，經(jīng)活化改性的碳酸鈣用作填充劑時(shí)，提高了分散性及流動性，避免團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象，顯著改善制品表面的外觀質(zhì)量。
碳酸鈣的活性改性主要可分為濕法表面處理及干法表面處理兩類。濕法表面處理用于碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣時(shí)或超細(xì)碳酸鈣時(shí)，在碳化前或碳化后加入熔融的表面處理劑。干法表面處理是將碳酸鈣成品放入捏和機(jī)內(nèi)，加入偶聯(lián)劑后進(jìn)行表面包覆操作。本品是以輕質(zhì)碳酸鈣為原料，采用干法處理制取活性碳酸鈣，具有處理方法簡便可行的特點(diǎn)，所得產(chǎn)品在塑料、橡膠、造紙、食品及醫(yī)藥等行業(yè)均具有廣闊的市場。每100毫升水中的溶解克數(shù):
6.170×10-4/20℃鈣試劑制備 稱取預(yù)經(jīng)105～110℃烘過2h的分析純氯化鈉10g，于研缽中研細(xì)，再稱取鈣試劑(鉻藍(lán)墨R)0.1g，在同一研缽中與氯化鈉混勻。貯于棕色瓶中。
測定稱取0.5g經(jīng)110～120℃烘至恒重的試樣(稱準(zhǔn)至0.0002g)，置于100ml高型燒杯中，用少量除去二氧化碳的水濕潤，蓋上表面皿，逐漸滴加1：1鹽酸溶液至全部溶解，加水稀釋，并轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。吸取25ml于250ml錐形瓶中，加5mI。30%三乙醇胺溶液、25ml水及5mI。10%氫氧化鈉溶液，使溶液的pH≥12，加少量固體鈣試劑，用0.02mol/L乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液由紅變紫到純藍(lán)色。
碳酸鈣(%)=V?c×0.1001/G×25/250×100
式中V一滴定所耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml；
c——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；
G——試樣量，g；
0.1001——碳酸鈣的毫摩爾量，g。ADI不作限制性規(guī)定(FAO/WHO，2001)。
GRAS(FDA，§．184．1191，§182．5191，2000)。
LD₅₀ 6450mg/kg(大鼠，經(jīng)口)。參見重質(zhì)碳酸鈣或活化碳酸鈣。長時(shí)間吸人石灰石粉塵，常出現(xiàn)上呼吸道的萎縮性卡他、支氣管炎，同時(shí)伴有肺氣腫，粉碎工人可看到彌漫-硬化型塵肺。
石灰石粉塵的最高容許濃度為6 mg/m³，美國大理石粉塵容許濃度為10 mg/m³。
工作時(shí)應(yīng)注意保護(hù)呼吸器官及皮膚，穿戴口罩、手套、工作服，以防吸人粉塵。GB 2760—2001：輕質(zhì)碳酸鈣可用于需添加膨松劑的各類食品及膠姆糖膠基，按GMP。亦可用于面粉改良劑，0.03%(面粉中)；乳粉7.5～18g/kg。豆奶粉、豆粉，4～20g/kg；軟飲料0.4～3.4g/kg；藕粉6～8g／k；即食早餐谷物制品，2～7g/kg
GB 14880—94(以Ca計(jì)；g/kg)；飲料，1.6～3.2；谷類及其制品，1.6～3.2；嬰幼兒食品，3.0～6.0(碳酸鈣含鈣40%)。
FDA§184．1191(2000)：不作限制性規(guī)定，GMP。
BATF，27CFR，§240．1051(2000)：葡萄酒，13.62kg／3785L。
FAO/WHO(1984)：可可粉及含糖可可粉、可可豆粉、可可液塊和可可油餅，5g/kg(以無脂可可部分為基準(zhǔn)，按K2CO3計(jì))；加工干酪40g/kg(以無水物計(jì))；僅以物理方法防腐的濃縮果汁、嬰兒、兒童谷物食品(按GMP)；低倍濃縮奶、甜煉乳、稀奶油(單用2g/kg，與其他穩(wěn)定劑合用量3g/kg；以無水物計(jì))；奶粉、稀奶油粉5g/kg(以無水物計(jì))；果醬和果凍200mg/kg(以Ca計(jì))。
亦可用于面包(0.25%)、糖食制品、嬰兒食品(代乳粉等)、面條、乳制品、餐桌用食鹽、魚糕、香腸、香辛料等的鈣強(qiáng)化劑。釀造用水的硬化劑，酒的脫酸劑，飴糖的中和劑。與食鹽混用于腌菜。用于冰淇淋制造和酸法制造葡萄糖。肉糜制品使用聚磷酸鹽作為品質(zhì)改良劑時(shí)，最好添加鈣劑以使鈣、磷平衡(添加量0.5%～1.5%，以鈣計(jì))。膠姆糖的醋酸乙烯膠基中添加5%～10%。
制造葡萄酒時(shí)對酸度過高的果汁(1.5%以上)，可用碳酸鈣(或碳酸鉀)除去部分酸。每100L葡萄汁除去0.1%的酸，需加66g碳酸鈣?？稍诎l(fā)酵完畢后除酸。
復(fù)合膨松劑中也可添加適量碳酸鈣。防止硬糖固結(jié)。促進(jìn)牛奶巧克力結(jié)晶，用量2.4%。
日本最高使用量(以鈣計(jì))：一般食品l%，膠姆糖2%。
易與酸、明礬、銨鹽起作用，需加注意。白色粉末，無臭、無味。 幾乎不溶于水。不溶于醇。用于提高聚氯乙烯軟質(zhì)制品的抗撓曲性，也廣泛用于橡膠、膠粘劑和密封膠作填料和補(bǔ)強(qiáng)劑用作分析試劑、基準(zhǔn)試劑、硅單晶切片膠和厚膜電容材料用于生產(chǎn)水泥、陶瓷、石灰、二氧化碳、粉筆、人造石、油灰，并用作顏料、中和劑、擦光劑、塑料與橡膠填充劑用作塑料、橡膠、涂料的填料用于生產(chǎn)無水氯化鈣、重鉻酸鈉、玻璃、水泥、建筑材料等可代替部分半補(bǔ)強(qiáng)炭黑作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，還用于造紙、塑料、油漆等方面主要用于橡膠、塑料、造紙和涂料、油墨等工業(yè)中作填充劑，并可用于牙粉、牙膏、化妝品等日化用品中用于造紙、水溶性乳膠漆、塑料填充改性等是橡膠的填充料，可使橡膠色澤光艷、伸長率大，拉伸強(qiáng)度高，耐磨性能良好。還用作制人造革、電線、聚氯乙烯、涂料、油墨和造紙等工業(yè)的填料。用于生產(chǎn)微孑L橡膠時(shí)，可使其發(fā)泡均勻。醫(yī)藥行業(yè)中用于藥品的填充、補(bǔ)鈣保健品等在食品加工中作疏松劑、發(fā)酵劑和營養(yǎng)鈣質(zhì)補(bǔ)充劑用于橡膠、塑料、造紙、建筑材料以及醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域廣泛用于塑料、橡膠、涂料、造紙等行業(yè)，用作填料及補(bǔ)強(qiáng)劑用作制碳酸鈣等化工原料及橡膠、油漆等的填充劑用于造紙及塑料填充劑作化學(xué)膨松劑，我國規(guī)定可用于各類需添加膨松劑的食品，按生產(chǎn)需要適量使用；作面粉改良劑，用于面粉中，最大使用量為0.03g/kg。用于橡膠中，可有效提高橡膠制品的抗壓強(qiáng)力、耐磨性和抗擠壓強(qiáng)度；用于塑料制品中，使制品表面光潔、平滑，代替部分PVC樹脂用量；用于造紙，可提高涂布紙的光澤度、白度和不透明度，改善紙張的印刷適性，廣泛用于消光紙、無炭復(fù)寫紙、紙定量涂布紙、白卡紙等。作為飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑。按粉碎細(xì)度的不同，工業(yè)上分為四種不同規(guī)格：單飛、雙飛、三飛、四飛，分別用于各工業(yè)部門。單飛粉用于生產(chǎn)無水氯化鈣，是重鉻酸鈉生產(chǎn)的輔助原料，也是玻璃及水泥生產(chǎn)的主要原料，此外，還用于建筑材料和家禽飼料等；雙飛粉是生產(chǎn)無水氯化鈣和玻璃等的原料，也是橡膠和油漆的白色填料，還用于建筑材料等；三飛粉可用作塑料、涂料及油漆的填料；四飛粉可用作電線絕緣層之填料、橡膠模壓制品以及瀝青制油氈的填料。作鈣質(zhì)營養(yǎng)強(qiáng)化劑，較碳酸鈣吸收效果好。我國規(guī)定可用于嬰幼兒食品，使用量為7.5~15g/kg；在谷類及其制品中為4～8g/kg；在飲液和乳飲料中為1～2g/kg。可用作橡膠、塑料、造紙、膩?zhàn)?、底漆、涂料和油墨等行業(yè)的填料。廣泛用于有機(jī)合成、冶金、玻璃和石棉等生產(chǎn)中。也可用作工業(yè)廢水的中和劑、胃與十二指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含二氧化硫廢氣中二氧化硫消除劑、乳牛飼料添加劑和油毛氈的防粘劑等。還可用作牙粉、牙膏及其它化妝品的原料。用于牙膏、醫(yī)藥等方面。亦可用作保溫材料和其他化工原料。鈣質(zhì)強(qiáng)化劑。可用作橡膠、塑料、造紙、涂料和油墨等行業(yè)的填料。廣泛用于有機(jī)合成、冶金、玻璃和石棉等生產(chǎn)中。也可用作工業(yè)廢水的中和劑、胃與十二指腸潰瘍病的制酸劑、酸中毒的解毒劑、含二氧化硫廢氣中的二氧化硫消除劑，乳牛飼料添加劑和油毛氈的防粘劑等。還可用作牙粉、牙膏及其他化妝品的原料。用作填料，用于電焊條，有機(jī)合成，冶金，玻璃，石棉，醫(yī)藥，日用化工等部門。以石灰石（含碳酸鈣98%以上）為原料，經(jīng)煅燒、消化、CO2碳酸化制得：將粉碎至50～150mm的石灰石與焦炭(30～50mm)按1：10的比例混合后，在石灰窯中經(jīng)高溫(1000~1100℃)煅燒制得生石灰。生石灰用3～5倍的熱水，在60~80~C下消化1h，所得灰生乳經(jīng)除渣、過濾精制得相對密度1.07～1.11(10～14°Bè)的石灰乳；將來自石灰窯并經(jīng)洗滌凈化過的CO2氣體(含CO220%～35%)通入石灰乳，在40～45℃下碳化析出碳酸鈣沉淀。自然沉降一段時(shí)間后，析去上層清液，下層碳酸鈣經(jīng)離心脫水得含水率30%～37%的濾餅，經(jīng)干燥、粉碎即得成品。
CaCO3→CaO+CO2
CaO+H2O→Ca(OH)2[CO2] →CaCO3+H2O碳化法將選過的石灰石破碎至50～150mm，無煙(白)煤的粒度為38～50mm。煤與石灰石以1：8～1：11比例放入爐內(nèi)，在900～1100℃下煅燒，使石灰石在高溫下分解成生石灰及二氧化碳。用3～5倍水，在90℃下經(jīng)消化溶解1.5～2.0h，得石灰乳濃度為10～18°Bé，經(jīng)過濾除雜進(jìn)行碳化。二氧化碳經(jīng)洗滌凈化后送入碳化塔，濃度為30%～40%，碳化溫度60～70℃，碳化壓力為0.078 Mpa，碳化終點(diǎn)控制pH值為7。碳酸鈣漿料經(jīng)離心脫水(含水率32%～42%)。干燥(含水率達(dá)0.3%以下)，再經(jīng)冷卻、粉碎、過篩，制得輕質(zhì)碳酸鈣成品。其
CaCO3→CO2+CaO
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+C02→CaCO3+H2O由蛋殼、珊瑚、貝殼、魚獸骨、珍珠層等未經(jīng)燒結(jié)的生物原料經(jīng)清洗、粉碎、過篩而成。氯化鈣碳化法氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，經(jīng)活性炭脫色、過濾除雜，使氯化鈣在氨水存在下用二氧化碳碳化即得碳酸鈣，再經(jīng)結(jié)晶、分離、洗滌、脫水、烘干、篩選，制得晶體碳酸鈣成品。其
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
CaCl2+2NH3·H2O+CO2→CaCO3+2NH4Cl+H2O粉碎法將白石(天然石灰石)先在顎式破碎機(jī)中粗碎，使其塊度達(dá)40--60mm，再用提升機(jī)提升至雷蒙粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。用鼓風(fēng)機(jī)將已粉碎之半成品吹至旋風(fēng)分級器，進(jìn)行分級。粗品返回粉碎機(jī)進(jìn)行再加工。合格產(chǎn)品經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后即得產(chǎn)品。研磨法濕磨鈣的原料是重質(zhì)碳酸鈣或白度>93度、含鈣量＞98%的方解石，經(jīng)配料、濕磨、壓濾、燒干、包裝，制得超細(xì)碳酸鈣。
沉淀法 石灰石經(jīng)高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，將石灰加水消化得氫氧化鈣，石灰乳經(jīng)分級后與凈化的二氧化碳反應(yīng)，碳化結(jié)晶時(shí)加入結(jié)晶控制劑，以控制結(jié)晶晶型，或加入乳化劑和表面處理劑，使活性劑與剛生成的微細(xì)碳酸鈣顆粒表面均勻覆蓋，碳化結(jié)晶后再經(jīng)離心脫水、干燥、分級、包裝制得超細(xì)碳酸鈣。其反應(yīng)如下：
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O
CaCO3+表面處理劑→超細(xì)碳酸鈣
其中表面處理劑為可溶性脂肪酸甘油酯、鈦酸鹽、鋁酸鹽偶聯(lián)劑等。碳化法石灰石在高溫下煅燒之后，先用水消化，再經(jīng)篩濾、碳化使生成碳酸鈣，漿液放入熟漿池中，在攪拌下緩慢施膠。每噸施膠量為54 kg。
膠的配制：取4.5 kg36°é雎的氫氧化鈉，加入70℃水40 kg、調(diào)和配成溶液I；另取硬脂酸15 kg，加水40 kg，加熱溶解，在攪拌下緩緩加入溶液I中，使生成硬脂酸鈉。然后，再加6kg太古油，將溶液調(diào)至中性，再加水至總量為162kg，可供3 t成品之用。
成品中含脂量達(dá)0.5%時(shí)，借自然或通風(fēng)風(fēng)干，使水分含量降至10%～15%，在80℃下烘干，使含水分達(dá)0.5%以下，然后過篩，制得活化碳酸鈣成品。其
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2 +CO2→CaCO3+H2O有毒物質(zhì)低毒口服-大鼠 LD50: 6450 毫克/公斤皮膚-兔 500 毫克/24小時(shí) 中度; 眼睛-兔 0.75 毫克/24小時(shí) 重度熱分解排出辛辣刺激煙霧庫房低溫通風(fēng)干燥水