中国粉体网讯 微细碳酸钙作为一种重要的化工填充物，广泛地应用于造纸、油墨、橡胶、塑料等行业。
随着当前碳减排行动的日趋深入，微细碳酸钙制备从原料到工艺路线已经越来越多元化。利用工业高钙原料，如钢渣、电石渣、废弃石膏等作为钙源耦合CO2制备微细碳酸钙的技术越来越被关注。
含钙固废生产纳米碳酸钙装置示意图
电石渣
电石渣作为典型的含钙碱性材料，CaO质量分数高达80%~90%，是电石水解生产乙炔的副产品。目前电石渣主要用作建材、道路建设、化工等行业的原料。
由于电石渣钙质资源丰富，可以作为生产微细碳酸钙等高附加值材料的主要原料。目前，利用电石渣制备微细碳酸钙主要包括煅烧消化-碳酸化和钙组分浸取-碳酸化两种方法。
早期吴绮文等采用水洗及粗筛的方式将电石渣初步净化，烘干后在一定温度下煅烧，再用80℃的热水进行消化，配制成4%～10%的Ca(OH)2溶液，在常温常压下将体积分数为25%的CO2气体通入浆液并持续搅拌反应，通过调控反应条件制备出平均粒径为35nm的纳米碳酸钙产品。该工艺由于杂质分离不彻底，导致碳酸钙的纯度不足90%。
近期张建斌等采用电石渣煅烧料过筛→陈化24-48 h、调浆8-10波美度→25℃以下，加助剂(Hebut-001)碳化，控制pH=7→抽滤、洗涤，滤饼烘干、研磨、筛分等工艺制备了立方体碳酸钙，粒径65-80nm，白度＞97%，纯度＞99.8%。
钢渣
钢渣是钢铁冶炼过程中产生的一种大宗且含钙的工业固废，大约占钢铁总量的15%。根据生产工艺不同和生产材料差异，钢渣组成也不尽相同，主要矿物组成有硅酸二钙、硅酸三钙、游离石灰以及各种金属氧化物等。
许多研究者以低钙钢渣中钙、铁元素回收利用为目标，开展综合利用工艺优化研究。张建斌等建立了一套钢渣循环提钙、高效捕集固化低浓度CO2、“双碳化”钢渣制备中高端纳米CaCO3的新工艺。成果制备公斤级一次粒子为50-70nm颗粒，分散性能良好，白度好，的纳米碳酸钙产品。
镁渣
镁渣是皮江法炼镁工艺产生的固体废物。据计算，镁还原渣中氧化钙和氧化硅的质量分数分别为40%~55%和20%~30%。如果能使镁还原渣中钙与硅实现分离和提纯，镁还原渣将是很好的碳酸钙与二氧化硅来源。
镁渣高效提钙及捕集固化CO2、“双碳化”制备中高端纳米CaCO3的镁渣协同碳化固结新工艺，可实现CO2减排，直接提取镁渣氧化钙关键成分，提镁渣稳定性，氧化钙提取率66.5%、减量率~40%，促进镁渣与CO2“双减”和资源化。张建斌等利用镁渣成功制备高纯碳酸钙(＞99.9%)和高纯纳米碳酸钙＞99.8%)。
2026年3月31日-4月1日，由中国粉体网主办的“第五届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第四届功能母粒材料及应用高峰论坛”将在湖北·襄阳举行。届时将邀请河北工业大学张建斌教授作《钙基固废资源化与助剂新材料关键技术》专题报告，分享电石渣、钢渣、镁渣、海洋贝壳等含钙固废制备纳米碳酸钙的关键工艺技术和研究成果，与参会嘉宾共同推进技术成果转化。
专家介绍
张建斌教授，天津武清人，三级教授、博士生导师、全国碳酸钙行业专家委员会委员，曾任化学工程与技术硕士一级学科带头人。
2009年以来主持国家自然科学基金(3项)、教育部新世纪优秀人才项目、教育部博士点项目、河北省自然科学基金重点项目A类(2025年度)、天津创新联合体重大项目(2025年度)等各类科研项目40余项，支配科研经费800余万元，指导研究生70余人。
2016年，组建了“内蒙古自治区CO2捕集与资源化工程技术研究中心”(科技厅);2018年，组建了“内蒙古煤基CO2捕集与资源化创新人才团队”(草原英才团队)，获批了教育部首批“高校‘双带头人’教师党支部书记工作室”。
已在国内外期刊上发表SCI检索论文205篇(影响因子在5.0以上的TOP期刊论文40余篇)，获得发明专利9项(其中国际专利5项)，并有5项发明专利已申请中国专利保护，主编《天然药物化学》1部(北京大学出版社，2013)，主编《二氧化碳的新型捕集与资源化》1部(化学工业出版社，2024)。
参考来源：
张建斌：钙基固废资源化与助剂新材料关键技术，河北工业大学
李文秀：二氧化碳矿化高钙基固废制备微细碳酸钙研究进展，浙江大学
赵树海：低钙钢渣中钙、铁分离及回收利用，内蒙古科技大学
(中国粉体网编辑整理/昧光)
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
