中国粉体网讯 在自然界中，碳酸钙主要以方解石、文石和球霰石三种无水多晶型形式存在。
其中，球霰石具有较高的比表面积、良好的分散性和较高的孔隙率，因此在传统工业与功能材料领域展现出较大的应用潜力。
已有研究表明，球霰石可应用于造纸、涂料和油墨等领域，有助于改善材料光泽度、流动性与印刷适性。在生物医学领域，其多孔结构适用于药物负载与缓释，并可与胶原蛋白复合用于仿生骨修复以促进细胞黏附与增殖。在环境治理领域，球霰石已被用于去除重金属离子和有机染料等污染物。
就形成机理而言，球霰石的生成通常经历非晶碳酸钙等中间阶段，其结晶行为受温度、pH值及添加剂等因素的协同调控。基于此，开展球霰石可控合成及应用研究，对于揭示碳酸钙晶型选择与转化规律并推动其在相关领域的高值化利用也具有重要意义。
1、球霰石碳酸钙应用
润滑
球霰石型碳酸钙因较高表面能与独特微孔结构，在润滑体系中既可作为固体添加相改善摩擦磨损，也可在含水工况下稳定润滑脂结构。
纸张
球霰石型碳酸钙由于多孔结构和较高的比表面积，可在纸张体系中用作涂布颜料以提升纸张的光泽度和印刷性能；也可作为功能性去酸化组分调节纸张的酸碱度，并作为填料改善纸张的物理性能。
橡胶/乳胶
在橡胶体系中，球霰石型碳酸钙凭借可调控的表面化学性质与较高的比表面积，既可作为增强填料提升材料力学与热学性能，也可作为功能填料实现过敏原的高效吸附与滞留。
水质净化
在环境治理领域，球霰石型碳酸钙由于具有多孔结构和较高的比表面积，在水质净化中可通过吸附和沉淀等作用高效去除重金属离子及有机污染物。
固废矿化资源化
除作为吸附材料外，球霰石的合成过程亦可与环境治理耦合。以工业副产脱硫石膏为钙源，在碱性条件下通入CO2即可实现矿化并生成球霰石型碳酸钙。
药物递送
球霰石型碳酸钙具备良好生物相容性和可降解性，并因其较高的比表面积及介孔结构而具备优异的载药能力，可用于多类药物递送体系。因此，应用于医学领域的球霰石材料通常需要满足较高的纯度和无菌性要求。
2、球霰石碳酸钙产业化技术瓶颈
球霰石碳酸钙应用价值较高，为什么没有大批量的产品进入市场?
复分解体系反应快、晶型可调，易得小粒径高纯产物，但条件敏感、成本较高且难规模化。
碳化体系低成本适合规模化，但受传质与局部过饱和度波动影响，粒径分布控制较弱，常需较高pH值/低温；有机介质体系可实现对球霰石的精细调控与稳定化，但溶剂回收工艺复杂，多限于实验室。
鼓泡碳化法制备球霰石型碳酸钙微球的形成机理示意图
3、近几年球霰石碳酸钙研究成果
2026年2月13日，佛山市南海东方澳龙制药有限公司公开一种兽用头孢泊肟酯掩味咀嚼片及其制备方法，其中非水溶型填充剂包括球霰石碳酸钙微球。
2026年4月17日，湖南大学公开了一种非稳态球霰石碳酸钙晶体的稳定制备方法。以γ型硅酸二钙（γ-C2S）为缓释钙源，以氨基酸为晶型调控剂，在常温常压下向体系中通入CO2进行碳化反应，通过构建“瞬时过饱和-动力学钝化-异质吸附”的非稳态反应环境，实现球霰石的可控成核并显著抑制其向方解石的转变。任选地，可加入石膏粉末作为晶型稳定剂，通过异质吸附进一步增强球霰石的稳定性。产品适用于碳矿化固碳、功能性填料及低碳建材等领域。
2025年5月27日，山东大学和山东中岩重科新材料科技有限公司通过废石粉废盐酸电石渣三废协同制备出高纯度、晶型稳定的球霰石型碳酸钙产品，实现废弃物的高值转化。
2025年3月14日，北京化工大学等公开了一种碳化电石渣制备纳米球霰石碳酸钙的方法。本发明方法针对现有电石渣制备球霰石碳酸钙工艺中产品粒度分布较大、生产效率低和需要添加剂的问题，可以高效制备粒度小（50-80nm）且分布均匀的纳米球霰石型碳酸钙。
2024年5月20日，湖北宜化化工科技研发有限公司和湖北大学公开了一种利用磷石膏制备球霰石碳酸钙的方法及其制备的产品，制备球霰石碳酸钙的产率高（大于95%），副产物为硫酸铵，可用于肥料。本方法简单，节能，适用于工业规模生产，开辟了磷石膏综合利用的新生产路线。
2024年7月2日，浙江大学等公开了一种从垃圾焚烧飞灰中提取球霰石碳酸钙和混合氯盐的方法。本方法对pH影响的重金属浸出行为进行定向调节，控制了重金属的迁移方向；在湿式碳化过程中加入L-天冬氨酸，能够抑制方解石晶型的生长；通过光热界面蒸发的方式，实现全过程无废液产生；工艺简单、安全经济、环保低碳。
2024年3月22日，中国科学院过程工程研究所公开了一种钒酸钙制备偏钒酸铵同步生成球霰石碳酸钙的方法。
2022年9月27日，内蒙古自治区人民医院（内蒙古自治区肿瘤研究所）公开了一种高载药球霰石中空碳酸钙、制备方法及应用。高载药球霰石中空碳酸钙具有良好的生物安全性以及高的抗肿瘤药物负载能力，对于开发低成本和工业化制备抗肿瘤药物递送系统具有重要的指导意义。
2021年11月9日，浙江大学公开了一种CO2矿化电石渣制备纳米球霰石碳酸钙方法。以硫酸铵作为电石渣浸取剂通过分步式温和矿化工艺来获取纳米球霰石碳酸钙的方法，可以得到纯度及白度较高的纳米球霰石型碳酸钙。
2021年8月31日，北京科技大学公开了一种资源化利用电解锰渣以及固化CO2的方法，并最终得到球霰石碳酸钙。
2020年8月11日，广西大学公开了一种高纯度球霰石型碳酸钙微球的制备方法。
2019年12月20日，长江师范学院公开了一种利用钢渣制备超细粉体球霰石的方法，球霰石碳酸钙含量高达90%以上，为球形或类球形，粒径均小于10μm。
2018年10月23日，中山大学公开了一种利用冻干海藻酸钙/球霰石碳酸钙复合微球制备的敷料及其制备方法。以海藻酸钙/球霰石碳酸钙复合微球为缓释载体，使得负载的药物和细胞生长因子的缓释时长超过一周，可避免频繁换药；另外所述敷料在伤口愈合的初期，冻干的海藻酸钙层封堵出血位点，有效吸收创面渗出液，抑菌药物的释放防止细菌滋生感染伤口，伤口恢复的整个时期生长因子缓慢平稳释放，从而实现止血，抑菌，促进损伤组织修复和愈合的功能。
4、球霰石碳酸钙未来研究方向与建议
目前，球霰石碳酸钙在规模化制备、稳定性优化和绿色低碳可持续方面仍面临挑战，未来研究可以从以下几个方面展开：
进一步发展连续化、低成本且具备放大潜力的制备工艺。针对现有方法在条件敏感性、传质控制及成本方面的局限，后续研究应更加重视过程强化与参数优化，以提高球霰石制备过程中晶型、粒径和形貌的可控性及批次一致性，为其规模化生产提供基础支撑。
加强球霰石稳定化调控及服役行为研究。围绕球霰石易发生晶型转化这一关键问题，今后应重点关注表面改性、界面包覆、限域组装及复合稳定化等策略，并结合不同pH值、离子强度和温度条件，系统评估其在实际应用环境中的结构稳定性与性能保持能力。
推动球霰石的绿色高值化应用。基于球霰石在功能填料、环境治理和药物载体等方面已有的研究基础，后续工作应进一步强化球霰石结构特征与应用性能之间的关联认识，推动其由实验室尺度的可控制备逐步转向面向实际需求的应用设计，并提升其工程适用性与综合经济性。
结语
总体来看，球霰石型碳酸钙相关研究正由“可制备”逐步向“可稳定、可放大、可应用”转变。未来仍需围绕稳定化调控、规模化制备及绿色高值利用等关键问题开展研究以推动其工程化应用。
参考文献：
赵泽谦：球霰石型碳酸钙制备与应用进展，太原理工大学
专利之星
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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