开眼界!碳酸钙竟能玩出这么多花样?

方解石常见菱面体晶形,人工可合成立方体、纺锤形、竹节形和球形等多种晶形,大大提升碳酸钙性能,扩展碳酸钙用途;珍珠、贝壳、珊瑚等有机或生物碳酸钙具有吸附、不起静电等许多优异性能,与无机钙复合可扩展无机钙功能,扩展无机钙应用范围。广东海洋大学童银洪教授是矿物材料学博士,为我们讲解方解石合成晶形,讲解有机钙,对扩展我们的视野非常有帮助。

童银洪教授大学本科专业为岩矿测试,硕士专业为矿产普查与勘探,博士专业为岩矿材料学,2014年起任广东海洋大学教授。

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刘平:童教授是岩矿材料学博士,在实验室合成非常多方解石晶形,对方解石晶形控制有丰富经验。纳米碳酸钙非常重要的指标就是纳米钙的晶形,常见的有立方体、纺锤形等,实际上也就是方解石的形态。您研究方解石的晶形有什么应用重大意义,与当前纳米钙生产企业有何合作空间?

童教授:方解石的晶形能大大提升碳酸钙性能,扩展碳酸钙用途。我们研究团队在碳酸钙实验合成开展了一系列研究,能够合成立方体、纺锤形、竹节形和球形的碳酸钙,包括方解石、文石和六方碳酸钙。碳酸钙的粒径和形貌直接决定了其性能和应用领域,如分散性好的立方形纳米碳酸钙可用作塑料橡胶制品的补强剂,链状、针状碳酸钙具有优良的补强作用,球形碳酸钙具有良好的分散性和耐磨性,片状碳酸钙用于造纸和涂料中,能起到良好遮盖作用。

下一步我们将开展中试和产业化应用,目的在于为碳酸钙产业提供不同粒径、不同晶型的碳酸钙产品。调控碳酸钙的晶型,可以满足差异化功效产品的需要,应用前景十分广阔。在产业化的过程中,还有许多技术、设备条件等需要解决,我们希望和纳米钙生产企业开展深度合作,加快相关技术的产业化进程。

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刘平:您是全国水产标准化技术委员会珍珠分技术委员会委员,广东省珠宝玉石标准化技术委员会委员,是珍珠专家。珍珠化学成分主要是碳酸钙,不仅可做宝石,更多应用于医药和化妆品领域,是碳酸钙生物新材料。过去我们只关心广东清远和梅州的石灰岩、方解石、大理岩等无机碳酸钙材料,而对湛江、阳江、茂名、汕头、潮州等沿海珍珠、贝壳等有机碳酸钙材料很少关注,请您给介绍一下广东沿海有机碳酸钙新材料的现状及未来应用前景,我们做无机碳酸钙的企业可以做有机碳酸钙材料吗?

童教授:许多海洋生物的主要成分是碳酸钙,如常见的珍珠母贝、珊瑚、牡蛎、扇贝等,在广东沿海分布广泛,年产量数以百万吨计,而且保持不断增长,都是生物成因可再生的碳酸钙,即有机碳酸钙。

目前许多贝壳被作为废弃物堆积在海边或路边,开发利用有机碳酸钙,可以变废为宝,明显提高附加值,符合国家环境保护和节能减排政策。

有机碳酸钙在首饰工艺品、室内装饰板材、美容保健医药产品、填充剂(贝壳粉涂料-壁材)、肥料、饲料、环保产品、食品保鲜防腐剂、口腔卫生产品(牙膏)等行业具有应用广泛,比如贝壳粉具有多孔结构、吸附功能、不起静电、高性价比等独有优势,近年来作为建筑壁材发展迅猛,势头旺盛,从其跨越式发展速度足见贝壳粉涂料的蓬勃生命力!值得大家关注。

无机碳酸钙的企业在现有生产条件下,作一些调整,完全可以从事有机碳酸钙的生产,或者无机钙和有机钙复合,扩展无机钙功能,提升无机钙应用范围。

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刘平:中国重质、轻质、纳米碳酸钙应用有国家标准,但国标过于宽泛,碳酸钙加工厂和使用企业上下游都不采用,广东碳酸钙镁分会拟联合广西碳酸钙行业协会、中国无机盐工业协会、广东建筑材料行业协会等,首先启动重质和纳米碳酸钙实用标准制定工作。您是广东省的标准专家,写过很多标准也评审过很多标准,怎么看待我们做重质碳酸钙和纳米碳酸钙标准这件事?您认为有意义吗?应该注意什么问题?

童教授:标准的生命力在于应用,目前国家和行业碳酸钙标准对实践的规范引领作用不大,可操作性不强。

碳酸钙行业强化标准的规范和引领作用,要高度重视标准化体系建设,包括术语标准、生产技术标准、质量检测标准、包装运输储存标准、售后服务标准,先从量大面广的重质碳酸钙和纳米碳酸钙标准入手,是正确的选择。

重要的是加强标准化知识的培训,提高从业人员的标准化意识,企业通过标准化工作,提高产品质量,提升管理和服务水平。

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刘平:中国碳酸钙行业名称和术语比较混乱,基本矿物性能和应用基础研究十分薄弱,您认为今后应该怎么办?

童教授:尽快建立碳酸钙行业基础标准,统一规范碳酸钙产业相关名称和术语,有利于交流和贸易。

建立碳酸钙产学研合作平台,支持高等院校和科研院所加强碳酸钙矿物学理论和应用研究,揭示碳酸钙成分、结构、性质与实际功效的内在关系,为产品生产和开发提供理论依据。

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刘平:中国目前的碳酸钙现状是能做低端就不做高端,技术能模仿就模仿,很少自主研发。您对中国加工制造业未来技术研发怎么看,对碳酸钙矿山、加工厂提升技术有何忠告或建议?

童教授:科学技术是第一生产力,重视科技人才的作用,增加研发经费投入,结合企业的实践,对矿山开采、加工生产技术进行协同攻关,形成自主知识产权的关键技术,成为企业发展的核心竞争力。

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刘平:6月30日广东省碳酸钙镁分会将在广东清远举办粤港澳大湾区碳酸钙实用标准交流会,您会给大家讲课,请您给大家讲句话。

童教授:6月30日,粤港澳大湾区碳酸钙实用标准交流会,我会参加并就生物有机碳酸钙讲课,你还等什么!


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