碳酸钙是自然界中最丰富的非硅质矿物，有3种常见晶型：球霰石、文石、方解石。球霰石型碳酸钙具有生物相容性好、孔状结构、比表面积大、密度小等特点，是一种理想的生物医学材料，近年来备受关注。
　　
　　目前，球霰石型碳酸钙的制备主要采用溶液法（或称复分解法）和碳化法，两种方法基本都是以CaCl2为原料，其中溶液法是在CaCl2-MCO3反应体系中加入少量晶型控制剂（无机/有机物）制备球霰石型碳酸钙，而碳化法则是将CO2气体通入碱性CaCl2溶液中（用NH3·H2O调节pH或添加有机物）制备球霰石型碳酸钙。碳化法具有操作简单、成本低以及产品收率高、纯度高等优点，是目前工业上采用的最经济的方法，在工业上得到了广泛应用。
　　
　　球霰石的缺点是其热力学不稳定性，在含水介质中容易自发转变为方解石，因此球霰石型碳酸钙的控制合成是其规模化生产的关键。合成的球霰石型碳酸钙通常为球形，也有圆盘形、薄片形、六角形、透镜形等，其中球形的球霰石型碳酸钙最有应用前景。
　　
　　影响生成球霰石型碳酸钙的因素很多，如料液浓度、溶液pH、CO2气体流速、反应温度、反应时间、搅拌方式等，但归结起来主要是两个方面：一方面是CO2过饱和度；另一方面是碳酸钙晶粒的界面能。高CO2过饱和度和低碳酸钙晶粒界面能有利于球霰石型碳酸钙的生成。提高CO2过饱和度可以通过提高溶液初始pH、增大通入CO2气体压力（提高CO2气体流速）来实现，但是pH过高会促进方解石碳酸钙的形成。通过添加外加剂（无机/有机物）可以降低碳酸钙晶粒界面能，但是会增加生产成本、增加操作程序（多次洗涤）、产物中带来杂质等。
　　
　　普通碳化法制备球霰石型碳酸钙是以CaCl2-NH3-CO2为反应体系，将CO2气体以直接鼓泡方式通入反应溶液中，CO2气泡大小不均匀、溶液中CO2过饱和度不高、反应时间较长，难以得到单分散纯球霰石型碳酸钙。
　　
　　为克服普通碳化法不足，赵历等采用分散鼓泡方式霰石型碳酸钙微球，即将CO2气体先经过孔径大小均匀的多孔分散器分散形成大量的小气泡再进入反应溶液中，通过增大气-液接触面积来提高溶液中CO2过饱和度，并考察了反应初始和终止pH、反应初始温度、CO2气体流速等对碳酸钙晶型、形貌和粒径的影响，结果表明：
 

　　（1）以CaCl2-NH3-CO2为反应体系，采用分散鼓泡碳化法成功制备了单分散的形貌规整的纯球霰石型碳酸钙微球。该方法无需添加剂，保留了传统碳化法设备简单、易于操作、成本低、纯度高等特点。

　　（2）在反应初始pH=9.5~11.0范围内，pH越高碳酸钙微球越不均匀，相反pH越低碳酸钙微球越均匀，而且粒径也越大。反应初始pH为10.0和9.5时，碳酸钙颗粒变为更加规则的球状，无团聚，基本上为单分散颗粒，大小比较均匀，粒径为5~6μm。当反应初始pH=10.0、反应终止pH=8.5~7.0时，反应终止pH越高碳酸钙微球粒径越小，反应终止pH=7.0时碳酸钙微球粒径最大。
 

 

　　（3）采用分散鼓泡方式和增加CO2气体流量均有利于提高CO2气体的溶解度和溶液过饱和度，并强化溶液传质过程，避免局部浓度不均现象，有利于形成形貌规则、大小均匀的球霰石型碳酸钙微球。

　　（4）对于CaCl2-NH3-CO2反应体系，采用分散鼓泡法制备球霰石型碳酸钙微球的最佳工艺条件：反应初始pH=10.0，反应终止pH=7.0，CO2流速为1L/min。
 

　　
　　资料来源：《赵历,卓民权,龚福忠,等.碳化法制备球霰石碳酸钙微球及形成机理[J].无机盐工业,2021,53(03):38-43》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！