渭北奥陶纪石灰岩分布广泛、品质好,是陕西省最重要的优质石灰岩矿源,一直以来被用作水泥的生产原料。由于我国水泥产能供大于求,水泥行业一直饱受利薄、污染高的困扰。因此,为渭北优质石灰岩寻找和开发新的、高附加值的产品,对企业提质增效意义重大。本文以渭北石灰岩为原料,采用碳化法,制备出了性能优良、附加值高、形貌多样的超细轻钙产品。首先,在研究了石灰岩性质的基础上,对石灰岩的煅烧工艺进行了研究,探讨了煅烧温度、石灰岩粒度以及煅烧时间等工艺参数对制备石灰活性的影响,确定了制备高活性石灰的最佳工艺条件:煅烧温度1000℃、石灰岩粒度1.6².0 mm、煅烧时间60 min;结果发现,煅烧温度、石灰岩粒度以及煅烧时间对石灰活性都有较大的影响,在最佳煅烧工艺条件下,得到的石灰活性达368 mL,符合高活性石灰标准。其次,利用单因素实验条件探讨了碳化温度、气体分布器开孔直径、搅拌速度、Ca（OH）₂乳液浓度以及CO₂流量等对所制备的超细轻钙的粒径、碳化时间、产品形貌等的影响,确定了制备纯度较高、白度较好、粒度较细的超细轻钙的最佳工艺条件是:碳化温度20℃、气体分布器开孔直径0.8 mm、搅拌速度1000 r/min、Ca（OH）₂乳液浓度5.6%以及CO₂流量200 mL/min;最佳条件下得到的产品中氧化钙含量为56.8%、pH值为9.0、铁含量为0.06%、密度为2.57 g/cm3,白度为95%、平均粒径为0.26μm,并对产品进行了晶体结构分析、粒度分布分析、热稳定性分析以及化学结构分析,发现所制备的超细轻钙的主要矿物组成为方解石,形貌为菱面体,其各个性能指标均达到工业超细轻钙标准;产品白度、粒度、pH值等性能均优于市售同类产品,发展潜力大。最后,研究了晶型控制剂对超细轻钙的修饰作用,探讨了晶型控制剂的类型、用量、添加时间等对超细轻钙性能的影响。结果表明,晶型控制剂的类型对超细轻钙的形貌影响较大,添加氯化钡、硫酸镁、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）以及月桂酸钠等晶型控制剂时,分别得到了菊花状、絮状以及类球体状、菱面体状等不同晶型与形态的超细轻钙;以月桂酸钠作为晶型控制剂时,其添加量与添加时间对超细轻钙的形貌、粒径影响较大,与未加晶型控制剂相比,在碳化反应前添加1.5 g/L月桂酸钠时,所得超细轻钙的性能在颗粒尺寸、粒度分布、形貌规整度以及吸油量等方面均显示出优越性。