本發(fā)明涉及超細(xì)碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)碳化生產(chǎn)粒徑可控碳酸鈣的方法。

背景技術(shù)：

納米碳酸鈣作為一種新型的功能性填料，用于塑料、橡膠、涂料、密封膠、油墨、造紙等領(lǐng)域，其性的優(yōu)劣，與其化學(xué)成分、晶體形狀、粒度分布、空間結(jié)構(gòu)、分散性能等參數(shù)有關(guān)，但是普遍存在著：顆粒發(fā)育不完整、結(jié)晶不完全、形貌不規(guī)整、粒徑分布寬等問(wèn)題，導(dǎo)致在應(yīng)用中易團(tuán)聚，不能體現(xiàn)出良好的補(bǔ)強(qiáng)性。

目前碳酸鈣的工業(yè)制備方法，一般采用多采用石灰石煅燒氧化鈣，通過(guò)消化反應(yīng)生成ca(oh)2，同時(shí)控制溫度和濃度，通入co2，用此方法制備粒徑小于80nm的立方體碳酸鈣技術(shù)己經(jīng)成熟，但是由于粒徑小于80nm的碳酸鈣由于粒徑小、團(tuán)聚力強(qiáng)，反而會(huì)形成大的二次粒子，從而納米效果得不到發(fā)揮。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)粒徑為300～3000nm輕質(zhì)碳酸鈣的技術(shù)也非常成熟，但是輕質(zhì)碳酸鈣的晶形為紡梭形、針形、柱形等，吸油值高，粒徑大，補(bǔ)強(qiáng)性能差。

如果采用常規(guī)方法和裝置生產(chǎn)80～200nm的碳酸鈣，必然會(huì)出現(xiàn)立方體、柱狀、紡梭形、針形等雜亂的混合晶體，團(tuán)聚嚴(yán)重，影響碳酸鈣的使用性能，造成分散性不好，吸油值大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種連續(xù)碳化生產(chǎn)粒徑可控碳酸鈣的方法，應(yīng)用該方法生產(chǎn)的碳酸鈣顆粒表面形貌規(guī)整，分散性能好，且吸油值較低。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種連續(xù)碳化生產(chǎn)粒徑可控碳酸鈣的方法，應(yīng)用如下裝置：包括水環(huán)空壓機(jī)、一次碳化塔、氣體分布器、一次碳化攪拌裝置、儲(chǔ)氣罐、二次碳化塔、二次碳化攪拌裝置、循環(huán)乳化泵、氫氧化鈣儲(chǔ)罐、文丘里噴射器，氣體分布器設(shè)置于一次碳化塔內(nèi)并位于一次碳化塔的底部，水環(huán)空壓機(jī)通過(guò)進(jìn)氣管與氣體分布器相連接,一次碳化攪拌裝置設(shè)置于一次碳化塔內(nèi)，一次碳化塔通過(guò)管道與儲(chǔ)氣罐相連接，氫氧化鈣儲(chǔ)罐通過(guò)管道與文丘里噴射器相連接，文丘里噴射器與二次碳化塔相連接，儲(chǔ)氣罐通過(guò)管道與文丘里噴射器相連接，二次碳化塔的底部與循環(huán)乳化泵相連接，循環(huán)乳化泵通過(guò)循環(huán)管道與文丘里噴射器相連接；

具體操作步驟如下：

①將溫度為10～30℃、質(zhì)量百分濃度為5～13％的氫氧化鈣漿料輸入一次碳化塔中，然后通過(guò)水環(huán)空壓機(jī)將co2氣體輸入一次碳化塔中，同時(shí)開啟一次碳化攪拌裝置進(jìn)行攪拌混合，進(jìn)行一次碳化反應(yīng)，當(dāng)碳化到漿液的ph＝7.2～9時(shí)，停止通入co2氣體，制得粒徑為40～80nm的納米碳酸鈣漿液，將一次碳化反應(yīng)剩余的co2氣體抽入儲(chǔ)氣罐；

②將步驟①制得的納米碳酸鈣漿液輸送入二次碳化塔中，開啟循環(huán)乳化泵將二次碳化塔中的漿液連續(xù)輸入文丘里噴射器，由文丘里噴射器噴回二次碳化塔內(nèi)，并產(chǎn)生負(fù)壓將儲(chǔ)氣罐中的co2氣體吸入文丘里噴射器，將氫氧化鈣儲(chǔ)罐中的氫氧化鈣漿料加入文丘里噴射器中，與循環(huán)漿液、co2氣體混合一起噴入二次碳化塔中，進(jìn)行二次碳化反應(yīng)，二次碳化塔中混合漿液的ph值控制在9～12之間；

③當(dāng)氫氧化鈣漿料加完后，繼續(xù)開啟乳化循環(huán)泵進(jìn)行抽漿，使二次碳化塔中的混合漿液連續(xù)輸入文丘里噴射器，并將儲(chǔ)氣罐中的co2氣體吸入文丘里噴射器，由文丘里噴射器噴回二次碳化塔內(nèi)，使混合漿液在二次碳化塔、循環(huán)乳化泵、文丘里噴射器之間不斷循環(huán)進(jìn)行碳化、乳化，當(dāng)碳化到漿液的ph＝7～7.5時(shí)，停止通入co2氣體，制得碳酸鈣漿料；

④將步驟③制得的碳酸鈣漿料，經(jīng)壓濾、干燥、粉碎，制得粒徑為80～200nm，形貌為規(guī)整立方狀的碳酸鈣產(chǎn)品。

所述一次碳化攪拌裝置包括攪拌軸、上部槳葉、四葉螺旋漿和高速分散盤，上部槳葉、四葉螺旋漿和高速分散盤均安裝在攪拌軸上且自上而下排列。

所述一次碳化塔的內(nèi)壁上設(shè)有擋板和冷卻盤管，所述二次碳化塔的內(nèi)壁上也設(shè)有擋板。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一次碳化塔、一次碳化攪拌裝置、儲(chǔ)氣罐、二次碳化塔、二次碳化攪拌裝置、文丘里噴射器、循環(huán)乳化泵等裝置，在一次碳化反應(yīng)制得的納米碳酸鈣漿液流入二次碳化塔中，通過(guò)循環(huán)乳化泵進(jìn)將二次碳化塔中的漿液連續(xù)進(jìn)入文丘里噴射器，由文丘里噴射器噴回二次碳化塔內(nèi)，并產(chǎn)生負(fù)壓將儲(chǔ)氣罐中的co2氣體吸入文丘里噴射器，與此同時(shí)將氫氧化鈣儲(chǔ)罐中的氫氧化鈣漿料加入文丘里噴射器，與循環(huán)漿液、co2氣體混合噴入二次碳化塔中，使混合漿液在二次碳化塔、循環(huán)乳化泵、文丘里噴射器之間不斷循環(huán)進(jìn)行碳化、乳化，不但大大提高了碳化效果，而且制得的碳酸鈣的粒徑介于80～200nm，形貌為規(guī)整立方狀；2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置包括攪拌軸、上部槳葉、四葉螺旋漿和高速分散盤的一次碳化攪拌裝置，碳化反應(yīng)時(shí)能使co2氣體快速的溶解在漿液中，同時(shí)具有高速的剪切、撞擊、粉碎、分散，以便達(dá)到迅速混合、溶解、分散、細(xì)化的狀態(tài)，提高碳化效果；3、本發(fā)明通過(guò)在二次碳化塔的底部連接循環(huán)乳化泵，且循環(huán)乳化泵通過(guò)循環(huán)管道與文丘里噴射器相連接，能使?jié){液循環(huán)形成強(qiáng)大的動(dòng)力，使ca(oh)2粒子和co2氣體進(jìn)行充分混合、粉碎和乳化，同時(shí)經(jīng)文丘里噴射器時(shí)產(chǎn)生吸力，吸收一次碳化反應(yīng)剩余的co2尾氣，提高co2的吸收效率，使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程碳酸鈣顆粒的晶形一致，粒徑增長(zhǎng)速度均一；4、應(yīng)用發(fā)明生產(chǎn)碳酸鈣，可連續(xù)碳化生產(chǎn)，且可控制備碳酸鈣的粒徑介于80～200nm，碳酸鈣團(tuán)聚粒子少，分散性好，形貌規(guī)整，且吸油值較低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明應(yīng)用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記編號(hào)說(shuō)明：1－一次碳化塔；2－攪拌軸；3－上部槳葉；4－、四葉螺旋漿；5－高速分散盤；6－擋板a；7－冷卻盤管；8－二次碳化塔；9－二次碳化攪拌裝置；10－擋板b；11－水環(huán)空壓機(jī)；12－儲(chǔ)氣罐；13－氫氧化鈣儲(chǔ)罐；14－文丘里噴射器；15－循環(huán)乳化泵；16－進(jìn)氣管；17－循環(huán)管道；18－出料管；19－氣體分布器；20－進(jìn)料口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明的實(shí)施例，一種連續(xù)碳化生產(chǎn)粒徑可控碳酸鈣的方法，應(yīng)用如下裝置：如圖1所示，包括水環(huán)空壓機(jī)11、一次碳化塔1、氣體分布器19、一次碳化攪拌裝置、儲(chǔ)氣罐12、二次碳化塔8、二次碳化攪拌裝置9、循環(huán)乳化泵15、氫氧化鈣儲(chǔ)罐13、文丘里噴射器14等機(jī)構(gòu)。氣體分布器19設(shè)置于一次碳化塔1內(nèi)并位于一次碳化塔1的底部，水環(huán)空壓機(jī)11通過(guò)進(jìn)氣管16與氣體分布器19相連接,一次碳化攪拌裝置設(shè)置于一次碳化塔1內(nèi)。所述一次碳化塔1上設(shè)有進(jìn)料口20，一次碳化塔1通過(guò)管道與儲(chǔ)氣罐12相連接，氫氧化鈣儲(chǔ)罐13通過(guò)管道與文丘里噴射器14相連接，文丘里噴射器14與二次碳化塔8相連接，儲(chǔ)氣罐12通過(guò)管道與文丘里噴射器14相連接，二次碳化塔8的底部與循環(huán)乳化泵15相連接，循環(huán)乳化泵15通過(guò)循環(huán)管道17與文丘里噴射器14相連接，循環(huán)管道17還與出料管18相連接。所述一次碳化攪拌裝置設(shè)置于一次碳化塔1內(nèi)，一次碳化攪拌裝包括攪拌軸2、上部槳葉3、四葉螺旋漿4和高速分散盤5，上部槳葉3、四葉螺旋漿4和高速分散盤5均安裝在攪拌軸2上且自上而下排列。一次碳化塔1的頂部通過(guò)管道與儲(chǔ)氣罐12相連接。所述一次碳化塔1的內(nèi)壁上設(shè)有擋板a6和冷卻盤管7，所述二次碳化塔8的內(nèi)壁上也設(shè)有擋板b10。

具體操作步驟如下：

①將溫度為10～30℃、質(zhì)量百分濃度為5～13％的氫氧化鈣漿料從進(jìn)料口20輸入一次碳化塔1中，然后通過(guò)水環(huán)空壓機(jī)11將co2氣體輸入一次碳化塔1中，同時(shí)開啟一次碳化攪拌裝置進(jìn)行攪拌混合，進(jìn)行一次碳化反應(yīng)，當(dāng)碳化到漿液的ph＝7.2～9時(shí)，停止通入co2氣體，制得粒徑為40～80nm的納米碳酸鈣漿液，將一次碳化反應(yīng)剩余的co2氣體抽入儲(chǔ)氣罐12；

②將步驟①制得的納米碳酸鈣漿液輸送入二次碳化塔8中，開啟循環(huán)乳化泵15將二次碳化塔8中的漿液連續(xù)輸入文丘里噴射器14，由文丘里噴射器14噴回二次碳化塔8內(nèi)，并產(chǎn)生負(fù)壓將儲(chǔ)氣罐12中的co2氣體吸入文丘里噴射器14，將氫氧化鈣儲(chǔ)罐13中的氫氧化鈣漿料加入文丘里噴射器14，與循環(huán)漿液、co2氣體混合噴入二次碳化塔8中，進(jìn)行二次碳化反應(yīng)，二次碳化塔8中混合漿液的ph值控制在9～12之間；

③當(dāng)氫氧化鈣漿料加完后，繼續(xù)開啟乳化循環(huán)泵15進(jìn)行抽漿，使二次碳化塔8中的混合漿液連續(xù)輸入文丘里噴射器14，并將儲(chǔ)氣罐12中的co2氣體吸入文丘里噴射器14，由文丘里噴射器14噴回二次碳化塔8內(nèi)，使混合漿液在二次碳化塔8、循環(huán)乳化泵15、文丘里噴射器14之間不斷循環(huán)進(jìn)行碳化、乳化，當(dāng)碳化到漿液的ph＝7～7.5時(shí)，停止通入co2氣體，制得碳酸鈣漿料；

④將步驟③制得的碳酸鈣漿料，經(jīng)壓濾、干燥、粉碎，制得粒徑為80～200nm，形貌為規(guī)整立方狀的碳酸鈣產(chǎn)品。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。