專利名稱：一種電石渣制備不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與鈣的碳酸鹽有關(guān)，具體來說，是以電石渣為原料，釆用復(fù)分 解法制備不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣的方法。
技術(shù)背景電石渣是電石與水反應(yīng)制取乙炔產(chǎn)生的堿性廢渣，其主要成分是氫氧化鉤。目前我國每年消耗電石約1500萬噸，按每耗l噸電石產(chǎn)生廢渣l. 2 口屯計算，每年產(chǎn)生的電石渣就達(dá)1800萬噸，而其利用率不足30%。電石 渣大量堆積，這不僅占用土地而且會造成二次污染。因此，電石渣的資源 化利用迫在眉睫。目前開發(fā)了電石渣制備高活性氧化錦(CN88100820.6)、用作鍋爐煙氣 的脫硫吸收劑(CN99121910. 4)、用于制備高鈣碳及生產(chǎn)電石 (CN03135103. 4 )、用于制造高壓免燒電石渣磚(CN200510020443. 8 )、用 作水泥熟料的原料(CN200510021024.6 )等。電石渣含有大量的氫氧化錦 成份，還可以將其作為原料制備微細(xì)和超細(xì)碳酸鉤，已有的發(fā)明專利主要 有用電石渣制取高純度工業(yè)碳酸鉤的方法(CN1058005 )，超微細(xì)輕質(zhì)碳酸 鈣生產(chǎn)工藝(CN1172073 ), —種納米活性碳酸鈣的制備方法(CN1438178 )， 用電石渣制造納米活性碳酸鉀聯(lián)產(chǎn)碳粉的方法(CN1796284 ),用電石渣制 備超細(xì)碳酸鈣的方法(CN1854069 )等。但是，以上都只有介紹利用電石渣 制備單一晶形微細(xì)或超細(xì)碳酸鈣的方法。并且，制備方法釆用電石渣水洗、烘干或煅燒的預(yù)處理方式，從而增加制備碳酸鈣的成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供 一種電石渣制備不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣的 方法，利用電石渣中的氫氧化鈣成分，生產(chǎn)附加值高的不同晶形微細(xì)和超 細(xì)碳酸鈣產(chǎn)品，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，為電石渣的利用開辟一條新路。本發(fā)明的方法是通過以下4個工藝步驟實現(xiàn)的 第一步電石渣的預(yù)處理將電石渣與一定質(zhì)量的水混合，制得電石渣漿。第二步氯化鈣溶液的制備按上一步制得的電石渣漿，在攪拌的作用下不斷滴加HC1,直至電石 渣的水溶液pH值達(dá)到8左右，過濾，得到的濾液即為氯化鈣溶液，主要反 應(yīng)式如下Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H20第三步復(fù)分解反應(yīng)制備微細(xì)和超細(xì)碳酸錦在氯化鈣溶液中加入活化劑，再將溶液置于恒溫槽中，然后往溶液中 滴加碳酸鈉溶液，同時控制恒溫槽的溫度到達(dá)預(yù)定值，生產(chǎn)出白色的碳酸 鈣沉淀，主要反應(yīng)式如下CaCl2+Na2C03=CaC03+2NaCl第四步過濾干燥將按上一步制得碳酸鈣沉淀，過濾，烘干、研磨，可分別制得不同晶 形微細(xì)和超細(xì)碳酸鍋。在上述工藝的第一步中，電石渣水(質(zhì)量比)=1:10~20。在上述工藝的第二步中，所述滴加的HC1濃度為3~5mol/L;在上述工藝的第三步中，所述的活化劑為十二烷基苯磺酸鈉，活化劑的加入量為碳酸鈣生成量的1% ~3%;所述恒溫槽溫度捆扎在2 10(TC, 其中制備晶形是方解石型碳酸鈣的溫度控制在2°C~10°C，制備晶形是球 霰石型碳酸鈣的溫度控制在6°C~15°C,制備晶形是文石型碳酸鉤的溫度 控制在70°C ~ 9(TC;所述滴加的碳酸鈉濃度為0. 05 ~ 0. lmol/L,碳酸鈉的 滴加速度為10~20mL/min?；罨瘎┦榛交撬徕c可以單獨(dú)使用，也可與無水乙醇共用。 在上述工藝的第四步中，所述烘干碳酸鈣沉淀的溫度為105°C。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1) 解決了電石渣排放帶來的環(huán)境污染問題；(2) 由于不用NH4C1制備碳酸鈣，解決了產(chǎn)生NH3對生態(tài)環(huán)境造成的破壞 問題；(3) 用HC1與電石渣反應(yīng)，可以使電石渣中的Ca(0H)2以及電石渣陳化后 被空氣碳化后生成的CaC03都轉(zhuǎn)化為CaCl2，進(jìn)而可提高電石渣的回收率。(4) 采用電石渣與水直接混合制備成料漿，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的干燥或高溫煅燒預(yù)處理，從而降低了電石渣預(yù)處理時的能量消耗。本發(fā)明的方法釆用的技術(shù)路線可以實現(xiàn)電石渣預(yù)處理方法簡單，同時， 還可以制備出不同晶形的碳酸鈣。制備的不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鉤產(chǎn)品 可廣泛地應(yīng)用在高檔紙品及高檔日化產(chǎn)品的填料等眾多方面，這為提高電 石渣的利用率開辟一條新路。本發(fā)明適用于大量使用電石的企業(yè)，尤其適 用于具有聚氯乙烯生產(chǎn)線的氯堿企業(yè)。


圖1為晶形是方解石型的碳酸鈣，圖2為晶形是球霰石型的碳酸鉤，圖3為晶形是文石型的碳酸鈣。
具體實施方式
實施例i:按電石渣水(質(zhì)量比)=1:20比例制備料漿，在磁力攪拌的作用下，滴加5mol/L的HC1，使溶液的pH值達(dá)到8左右，靜置，過 濾后往濾液中加入十二烷基苯磺酸鈉，控制十二烷基苯磺酸鈉的加入量為 生成碳酸鈣質(zhì)量的1%,然后以19mL/min的速度滴加0. 08mol/L的碳酸鈉 溶液到濾液中，直至反應(yīng)到達(dá)終點。同時反應(yīng)過程中控制溫度在5°C，過 濾、干燥后經(jīng)掃描電鏡對產(chǎn)品進(jìn)行分析，得到晶形是方解石型的碳酸鉤。實施例2:按電石渣水(質(zhì)量比)=1 : 20比例制備料漿，在磁力攪 拌的作用下，滴加5mol/L的HC1，使溶液的pH值達(dá)到8左右，靜置，過 濾后往濾液中加入十二烷基苯磺酸鈉，控制十二烷基苯磺酸鈉的加入量為 生成后碳酸鈣質(zhì)量的1 % ,然后以19mL/min的速度滴加0. 08mol/L的碳酸 鈉溶液到濾液中，直至反應(yīng)到達(dá)終點。同時反應(yīng)過程中控制溫度在12i:， 過濾、干燥后經(jīng)掃描電鏡對產(chǎn)品進(jìn)行分析，得到晶形是球霰石型的碳酸鈣。實施例3:按電石渣水(質(zhì)量比)=1 : 20比例制備料漿，在磁力攪 拌的作用下，滴加5mol/L的HC1,使溶液的pH值達(dá)到8左右，靜置，過 濾后往濾液中加入十二烷基苯磺酸鈉，控制十二烷基苯磺酸鈉的加入量為 生成碳酸鈣質(zhì)量的1 % ,然后以19mL/min的速度滴加0. 08mol/L的碳酸鈉 溶液到濾液中，直至反應(yīng)到達(dá)終點。同時反應(yīng)過程中控制溫度在8(TC,過 濾、干燥后經(jīng)掃描電鏡對產(chǎn)品進(jìn)行分析，得到晶形是文石型的碳酸鈣。
權(quán)利要求
1一種電石渣制備不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣的方法，其特征在于該方法是通過以下4個工藝步驟實現(xiàn)的第一步 電石渣的預(yù)處理將電石渣與清水混合，制得電石渣漿；第二步 氯化鈣溶液的制備按上一步制得的電石渣漿，在攪拌的作用下不斷滴加HCl，直至電石渣的水溶液pH值達(dá)到8左右，過濾，得到的濾液即為氯化鈣溶液；第三步 復(fù)分解反應(yīng)制備微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣在氯化鈣溶液中加入活化劑，再將溶液置于恒溫槽中，然后往溶液中滴加碳酸鈉溶液，同時控制恒溫槽的溫度到達(dá)預(yù)定值，生產(chǎn)出白色的碳酸鈣沉淀；第四步 過濾干燥將按上一步制得碳酸鈣沉淀，過濾，烘干、研磨，可分別制得不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電石渣制備不同晶形微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣的方法，與鈣的碳酸鹽有關(guān)。該方法包括4個步驟第一步，電石渣預(yù)處理；第二步，氯化鈣溶液的制備；第三步，復(fù)分解反應(yīng)制備微細(xì)和超細(xì)碳酸鈣；第四步，過濾干燥。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)解決了電石渣排放帶來的環(huán)境污染問題；(2)由于不用NH₄Cl制備碳酸鈣，解決了產(chǎn)生NH₃對環(huán)境造成的破壞問題；(3)用HCl與電石渣反應(yīng)，可以使電石渣中的Ca(OH)₂以及電石渣被空氣碳化后生成的CaCO₃都轉(zhuǎn)化為CaCl₂，進(jìn)而可提高電石渣的回收率；(4)采用電石渣與水直接混合制備成料漿，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的干燥或高溫煅燒預(yù)處理，從而降低了電石渣預(yù)處理時的能量消耗。本發(fā)明適用于大量使用電石的企業(yè)，尤其適用于具有聚氯乙烯生產(chǎn)線的氯堿企業(yè)。
文檔編號C01F11/00GK101264920SQ20081006871
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者偰南杰, 周強(qiáng)武, 曹建新, 林 楊, 杰 王, 高傳平 申請人:貴州大學(xué);遵義氯堿股份有限公司