本發(fā)明屬于白云石制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性白云石及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，反滲透逐漸成為了解決世界淡水危機(jī)的一種有效方法。反滲透能去除海水中大部分的細(xì)菌、無機(jī)鹽、有機(jī)物等，但對海水中各離子組分不是等比例地脫除，ca2+、mg2+、so42-等二價離子的截留率較一價離子高，使得淡化水的緩沖能力相對較弱。此外，由于反滲透無法截留海水中的二氧化碳?xì)怏w，這些二氧化碳透過膜組件到達(dá)產(chǎn)水側(cè)后會重返水中轉(zhuǎn)化為hco3-，這將使得反滲透淡化水具有更強(qiáng)的腐蝕性。淡化水的這種特性，使得在運(yùn)輸、儲存過程中碳酸鈣膜很難在管壁、艙壁上沉淀，從而使金屬材料腐蝕而產(chǎn)生“紅水”現(xiàn)象，同時，微生物也會在管壁上滋生而加劇管網(wǎng)腐蝕。這些都將對供水成本、用戶對淡化水的接受度、消毒效率及用戶身體健康等產(chǎn)生一系列的影響。因此，從管網(wǎng)腐蝕性和人體飲用安全性考慮，有必要對淡化水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
淡化水調(diào)質(zhì)的方法包括混合源水摻混法、添加藥劑法和溶解礦石法。摻混法中淡化水與混合源水的比例難以協(xié)調(diào)；添加藥劑調(diào)質(zhì)時，藥劑易潮解，不便攜帶，且會對海水淡化水水質(zhì)產(chǎn)生一些副作用，例如添加ca(oh)2時可能會引起出水濁度增加、產(chǎn)水ph過高，添加nahco3時會使得產(chǎn)水發(fā)澀，影響飲用口感；將白云石、石灰石、麥飯石等原礦直接用于淡化水調(diào)質(zhì)時，原礦石雖礦物元素含量豐富，且能實現(xiàn)對海水淡化水ph、硬度、堿度、鈣鎂含量等的有效調(diào)節(jié)，但原礦石溶解速率過慢，淡化水在設(shè)備中的停留時間過長，調(diào)質(zhì)設(shè)備過大。若用h2so4或co2降低進(jìn)水ph加快礦石溶解速率，會使出水ph呈酸性，需加藥進(jìn)行ph調(diào)節(jié)，且h2so4與co2不易攜帶，儲存不便，大大限制了其在船舶淡化水調(diào)質(zhì)中的應(yīng)用
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種改性白云石及其制備方法，具體的技術(shù)方案為：一種改性白云石及其制備方法，包括以下步驟：
(1)輕燒：以白云石原礦為原料進(jìn)行輕燒，輕燒溫度為500～1200℃，輕燒時間為3-6h，在輕燒過程中通入二氧化碳，輕燒階段升溫速率為5～10℃/min，輕燒過程中二氧化碳逸出，白云石內(nèi)部及表面形成均勻的孔隙，白云石分解為碳酸鈣、氧化鈣與氧化鎂；
(2)碳酸化：采用濕法對步驟1輕燒后的產(chǎn)物進(jìn)行碳酸化，碳酸化過程通入水蒸氣與二氧化碳，水蒸氣與輕燒階段形成的氧化鈣、氧化鎂反應(yīng)生成氫氧化物，繼而與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽、重碳酸鹽；所述的水蒸氣占混合氣體體積的30～50％，碳酸化溫度為50～150℃，碳酸化時間為1～5h；
(3)穩(wěn)定化：將碳酸化后的產(chǎn)物在二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行穩(wěn)定化，穩(wěn)定化溫度為100～150℃，穩(wěn)定化時間為2-4h。
進(jìn)一步的，所述改性白云石的孔隙率不低于10％。
進(jìn)一步的，所述采用的白云石原礦的粒徑為5～10mm。
本發(fā)明所述的方法制備的改性白云石。
有益效果：本發(fā)明提供了一種改性白云石及其制備方法，本發(fā)明制備的改性白云石，晶體結(jié)構(gòu)疏松，孔隙率大且孔徑分布均勻，孔隙率不低于10％，可達(dá)到相應(yīng)原礦孔隙率的50倍以上，用于淡化水調(diào)質(zhì)時，調(diào)質(zhì)劑與淡化水的接觸面積明顯增大，溶出速率明顯加快，停留時間只需1～5min就可以達(dá)到對海水淡化水水質(zhì)的有效調(diào)節(jié)，低于同等條件下白云石原礦停留時間的10％，因此應(yīng)用本專利只需使淡化水流經(jīng)裝有所述改性白云石的調(diào)質(zhì)罐，調(diào)質(zhì)過程無需添加藥劑，調(diào)質(zhì)出水呈弱堿性，硬度、堿度適中，水分子團(tuán)簇小，富含鈣、鎂、鐵、鋅等有益礦物元素，重碳酸鹽含量豐富。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，以下實施例僅是本發(fā)明的最佳實施例，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實施例1
一種改性白云石及其制備方法，包括以下步驟：
(1)輕燒：以白云石原礦為原料進(jìn)行輕燒，輕燒溫度為800℃，輕燒時間為5h，在輕燒過程中通入二氧化碳，輕燒階段升溫速率為8℃/min，輕燒過程中二氧化碳逸出，白云石內(nèi)部及表面形成均勻的孔隙，白云石分解為碳酸鈣、氧化鈣與氧化鎂；
(2)碳酸化：采用濕法對步驟1輕燒后的產(chǎn)物進(jìn)行碳酸化，碳酸化過程通入水蒸氣與二氧化碳，水蒸氣與輕燒階段形成的氧化鈣、氧化鎂反應(yīng)生成氫氧化物，繼而與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽、重碳酸鹽；所述的水蒸氣占混合氣體體積的40％，碳酸化溫度為100℃，碳酸化時間為3h；
(3)穩(wěn)定化：將碳酸化后的產(chǎn)物在二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行穩(wěn)定化，穩(wěn)定化溫度為120℃，穩(wěn)定化時間為2-4h。
進(jìn)一步的，所述改性白云石的孔隙率不低于10％。
進(jìn)一步的，所述采用的白云石原礦的粒徑為8mm。
本發(fā)明所述的方法制備的改性白云石。
實施例2
一種改性白云石及其制備方法，包括以下步驟：
(1)輕燒：以白云石原礦為原料進(jìn)行輕燒，輕燒溫度為500℃，輕燒時間為3h，在輕燒過程中通入二氧化碳，輕燒階段升溫速率為5℃/min，輕燒過程中二氧化碳逸出，白云石內(nèi)部及表面形成均勻的孔隙，白云石分解為碳酸鈣、氧化鈣與氧化鎂；
(2)碳酸化：采用濕法對步驟1輕燒后的產(chǎn)物進(jìn)行碳酸化，碳酸化過程通入水蒸氣與二氧化碳，水蒸氣與輕燒階段形成的氧化鈣、氧化鎂反應(yīng)生成氫氧化物，繼而與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽、重碳酸鹽；所述的水蒸氣占混合氣體體積的30％～50％，碳酸化溫度為50℃，碳酸化時間為1h；
(3)穩(wěn)定化：將碳酸化后的產(chǎn)物在二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行穩(wěn)定化，穩(wěn)定化溫度為100℃，穩(wěn)定化時間為2h。
進(jìn)一步的，所述改性白云石的孔隙率不低于10％。
進(jìn)一步的，所述采用的白云石原礦的粒徑為5mm。
本發(fā)明所述的方法制備的改性白云石。
實施例3
一種改性白云石及其制備方法，包括以下步驟：
(1)輕燒：以白云石原礦為原料進(jìn)行輕燒，輕燒溫度為1200℃，輕燒時間為6h，在輕燒過程中通入二氧化碳，輕燒階段升溫速率為10℃/min，輕燒過程中二氧化碳逸出，白云石內(nèi)部及表面形成均勻的孔隙，白云石分解為碳酸鈣、氧化鈣與氧化鎂；
(2)碳酸化：采用濕法對步驟1輕燒后的產(chǎn)物進(jìn)行碳酸化，碳酸化過程通入水蒸氣與二氧化碳，水蒸氣與輕燒階段形成的氧化鈣、氧化鎂反應(yīng)生成氫氧化物，繼而與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽、重碳酸鹽；所述的水蒸氣占混合氣體體積的50％，碳酸化溫度為150℃，碳酸化時間為1h～5h；
(3)穩(wěn)定化：將碳酸化后的產(chǎn)物在二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行穩(wěn)定化，穩(wěn)定化溫度為150℃，穩(wěn)定化時間為4h。
進(jìn)一步的，所述改性白云石的孔隙率不低于10％。
進(jìn)一步的，所述采用的白云石原礦的粒徑為10mm。
本發(fā)明所述的方法制備的改性白云石。