Qu'est-ce que le carbonate de calcium micronisé ? d50, d97, blancheur et choix de la granulométrie selon l'application

En bref Le carbonate de calcium micronisé est une charge minérale fine obtenue en broyant puis en sélectionnant (classifiant) du calcaire ou du marbre jusqu'à l'échelle du micromètre. Le bon produit se définit par l'ensemble de ces valeurs : d50 (taille médiane des particules), d97 (extrémité grossière), blancheur, pureté, humidité et enrobage de surface. Ce guide explique comment lire ces valeurs et comment choisir selon l'application.

Qu'est-ce que le carbonate de calcium micronisé ?

Le carbonate de calcium micronisé (CaCO₃) est une poudre fine obtenue en broyant des roches de carbonate de calcium naturel jusqu'à l'échelle du micromètre. Dans le secteur, ces produits sont désignés sous le nom générique de carbonate de calcium broyé (GCC, ground calcium carbonate). En production, le calcaire est d'abord concassé, puis broyé par voie sèche ou humide, et enfin séparé par des sélecteurs selon la distribution granulométrique voulue.

Il existe aussi le carbonate de calcium précipité (PCC, precipitated calcium carbonate). L'Association européenne du carbonate de calcium (CCA-Europe) définit le PCC comme un carbonate de calcium synthétique produit industriellement par carbonatation. L'association souligne aussi qu'il existe, pour chaque usage, un produit dont la finesse et la distribution granulométrique sont équilibrées selon les exigences techniques de cette application. Elle indique que le carbonate de calcium est le minéral le plus utilisé comme charge et comme pigment de couchage dans les industries du papier, des plastiques, des peintures et des revêtements.

Le carbonate de calcium naturel de Vişne Madencilik provient de la carrière de Çukurova / Gündoğan (Ceyhan, Adana). Selon la déclaration de l'entreprise, le calcaire de cette carrière présente une teneur en CaCO₃ supérieure à 97 %. Les informations produit figurent sur la page produit Carbonate de calcium naturel (GCC).

Comment lire le d50, le d97 et la coupure haute ?

La granulométrie ne se décrit pas par un seul chiffre, mais par une distribution. Les deux valeurs les plus utilisées sont les suivantes :

• d50 (taille médiane) : la moitié des particules est plus fine que cette taille, l'autre moitié plus grosse. Elle indique la finesse globale du produit.
• d97 : 97 % des particules sont plus fines que cette taille. Elle indique l'extrémité grossière de la distribution, c'est-à-dire la « coupure haute ». Certains fournisseurs donnent dans le même but un d98 ou une valeur de « top cut ».

Deux produits peuvent avoir le même d50 mais des d97 très différents. L'exemple fictif ci-dessous l'illustre :

Dans les sections minces, comme les films fins, les fibres et les pièces à paroi mince, les grosses particules augmentent le risque de défauts. C'est pourquoi, dans ces applications, le d97 est aussi important que le d50. Pour les sections épaisses ou les usages comme charge de volume, une distribution plus large peut être acceptable. La même distinction existe pour la chaux éteinte ; pour les critères de finesse de la chaux éteinte, consultez notre article sur le traitement des fumées.

Quelle influence ont la blancheur, la pureté et l'humidité ?

Ces trois valeurs sont aussi déterminantes que la granulométrie :

• Blancheur : elle influe sur la couleur finale des peintures, du papier et des plastiques de teinte claire. Demandez toujours selon quelle méthode et dans quelles conditions de mesure la valeur est donnée ; des blancheurs mesurées selon des méthodes différentes ne sont pas directement comparables.
• Pureté en CaCO₃ : plus la pureté baisse, plus la part de minéraux étrangers, comme l'argile, la silice ou les composés de fer, augmente. Ces minéraux peuvent modifier la couleur, l'abrasivité et le comportement chimique.
• Humidité : une humidité élevée peut provoquer des mottes, des problèmes d'écoulement et des bulles de gaz lors de la transformation des plastiques. Une faible humidité est particulièrement importante dans les applications plastiques et masterbatch.

Quand choisir un produit enrobé ou non enrobé ?

Les produits enrobés sont généralement préférés dans les milieux hydrophobes comme les polymères, et les produits non enrobés dans les systèmes aqueux. À l'état naturel, les particules de carbonate de calcium ont une surface qui attire l'eau (hydrophile). Enrobée d'un acide gras comme l'acide stéarique, la surface devient hydrophobe et les particules se dispersent plus facilement dans le polymère.

Sur sa page produit, Vişne Madencilik indique que la production enrobée à l'acide stéarique est réalisée sur demande. Vérifiez par des essais à petite échelle quel type de produit convient à votre formulation.

Quelle propriété prime selon l'application ?

Chaque application met en avant une propriété différente. Le tableau ci-dessous peut servir de point de départ ; les valeurs exactes se déterminent selon la formulation et le procédé.

Pour l'usage dans le recyclage des plastiques, consultez notre page d'application sur le recyclage des plastiques ; pour le papier, notre page sur l'industrie du papier et de la cellulose.

Le carbonate de calcium finement broyé est aussi utilisé dans le traitement des fumées. Le BREF de l'UE sur les grandes installations de combustion indique que la teneur en CaCO₃ du calcaire finement broyé utilisé dans les laveurs humides doit être supérieure à 95 %. Nous traitons cet usage dans la partie consacrée au calcaire dans la désulfuration des fumées par voie humide.

Quelles méthodes rechercher dans la fiche technique ?

La signification d'une valeur dépend de la façon dont elle a été mesurée. Dans la fiche technique, recherchez les éléments suivants :

• Granulométrie : méthode et appareil de mesure. La norme internationale de référence pour les méthodes par diffraction laser est l'ISO 13320. Comme la diffraction laser assimile les particules à des sphères, la sédimentation ou l'analyse par tamisage peuvent donner un résultat différent pour un même produit.
• Blancheur : méthode et conditions de mesure.
• Utilisation comme charge pour peintures : l'ISO 3262-5:2023 définit les exigences et les méthodes d'essai applicables aux charges de carbonate de calcium cristallin naturel.
• Enrobage : agent d'enrobage et taux d'enrobage.
• Certificat par lot : la fiche donne des valeurs typiques ; le certificat de chaque livraison indique les valeurs réelles du lot.

Liste de contrôle avant commande

1. Décrivez votre application et votre procédé (p. ex. profilé PVC, peinture intérieure à l'eau).
2. Indiquez la plage de d50 et de d97 requise ainsi que la méthode de mesure.
3. Précisez la blancheur, la pureté en CaCO₃ et l'humidité maximale.
4. Indiquez si vous souhaitez un produit enrobé ou non enrobé.
5. Ajoutez le conditionnement, la quantité mensuelle et le point de livraison.
6. Demandez un certificat d'analyse pour chaque lot.

Comparez les offres reçues sur la base d'un produit qui satisfait la spécification demandée, et sur le coût rendu. La méthode que nous utilisons pour comparer les offres s'applique aussi au carbonate de calcium.

Questions fréquentes

Carbonate de calcium micronisé et carbonate de calcium broyé : est-ce la même chose ?

Le carbonate de calcium micronisé désigne les classes fines, à l'échelle du micromètre, du carbonate de calcium broyé (GCC). Les deux sont produits par broyage mécanique de roches naturelles. La différence tient au niveau de finesse ; il faut donc décider non pas sur le nom du produit, mais sur les valeurs de d50 et de d97.

Dois-je choisir du GCC ou du PCC ?

Le GCC est produit par broyage de roches naturelles, le PCC par réaction de la chaux éteinte avec le dioxyde de carbone. Dans le PCC, la forme et la taille des particules sont mieux maîtrisées. Le GCC reste une option économique dans de nombreuses applications de charge. Ce sont les exigences du produit final et les essais de formulation qui déterminent l'option adaptée.

Pourquoi le d97 est-il aussi important que le d50 ?

Le d50 indique la finesse globale du produit, le d97 la taille que peuvent atteindre les grosses particules. Dans les films fins, les fibres et les pièces à paroi mince, quelques grosses particules suffisent à provoquer un défaut de surface ou une rupture. Dans ces applications, se fier au seul d50 est donc trompeur ; demandez les deux valeurs.

Le carbonate de calcium fixe-t-il l'humidité ?

Non. Le carbonate de calcium est chimiquement stable et ne réagit pas avec l'eau ; il n'est pas utilisé comme absorbeur d'humidité. Dans les absorbeurs d'humidité industriels, la substance qui fixe durablement l'humidité est l'oxyde de calcium (chaux vive). Dans les absorbeurs d'humidité pour conteneur, la matière active est le CaO ; nous expliquons son fonctionnement dans un article dédié.

Puis-je utiliser un produit enrobé dans une peinture à l'eau ?

Ce n'est généralement pas recommandé. L'enrobage rendant la surface hydrophobe, le produit enrobé peut se disperser difficilement dans les systèmes aqueux. Dans les peintures à l'eau, le papier et les produits chimiques pour le bâtiment, on utilise le plus souvent un produit non enrobé. Si vous avez une formulation particulière, décidez au moyen d'un essai à petite échelle.

Quelles informations dois-je communiquer pour obtenir un devis ?

Indiquez votre application, la plage de d50 et de d97 requise, vos attentes en matière de blancheur et de pureté, votre préférence pour un produit enrobé ou non enrobé, la quantité mensuelle, le conditionnement et le point de livraison. Avec ces informations, nous pourrons préciser le produit adapté et les conditions de livraison. Envoyez votre demande de devis pour du carbonate de calcium.

Conclusion

• Le carbonate de calcium micronisé est une charge fine obtenue par broyage du calcaire ou du marbre jusqu'à l'échelle du micromètre.
• Le d50 indique la finesse globale, le d97 l'extrémité grossière ; dans les applications à section mince, les deux doivent être demandés ensemble.
• La blancheur, la pureté, l'humidité et l'enrobage sont aussi déterminants que la granulométrie.
• Les valeurs doivent être lues avec leurs méthodes de mesure, et la décision doit reposer sur le certificat du lot.

Sources

• Life Cycle Analysis for Calcium Carbonate — Product: PCC-Dry — Calcium Carbonate Association Europe (CCA-Europe), 2021.
• ISO 13320:2020 — Particle size analysis — Laser diffraction methods — ISO, 2020.
• ISO 3262-5:2023 — Extenders — Specifications and methods of test — Part 5: Natural crystalline calcium carbonate — ISO, 2023.
• Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Large Combustion Plants — Centre commun de recherche de la Commission européenne (JRC), 2017, EUR 28836 EN (section 3.2.2.2.1).
• Vişne Madencilik : page produit Carbonate de calcium naturel (GCC) (carrière, déclaration de pureté et option d'enrobage).

Auteur

Articles liés

• La chaux pour la désulfuration des fumées — le calcaire dans les laveurs humides et les autres réactifs calciques.
• Comment choisir une chaux éteinte pour le traitement des fumées ? — finesse, surface spécifique et pureté.
• Chaux éteinte à vendre : comment comparer les offres ? — coût rendu par unité de matière active.
• Comment choisir un absorbeur d'humidité pour conteneur ? — CaO, gel de silice et chlorure de calcium comparés.