專利名稱：橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳酸鈣制備方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備 方法。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)納米級(jí)活性碳酸鈣一般都采用碳化法，即氫氧化鈣懸濁液與二氧化碳反 應(yīng)，生成碳酸鈣，其反應(yīng)方程式Ca (OH) 2+C02 = CaC03+H20工業(yè)化生產(chǎn)方式是；帶攪拌鼓泡碳化法、噴霧碳化法、超重力碳化法。碳化過程是碳酸鈣納米顆粒形成過程，納米碳酸鈣要有良好的應(yīng)用價(jià)值還必須進(jìn) 行表面活化處理，即碳化結(jié)束后，將納米碳酸鈣漿體輸送至表面活化處理設(shè)備中再進(jìn)行加工。上述的生產(chǎn)工藝要求碳化時(shí)氫氧化鈣懸濁液的濃度(氫氧化鈣質(zhì)量百分比濃度)小于12%，大部分工 廠采用10%以下。碳化時(shí)加入結(jié)晶導(dǎo)向劑。碳化時(shí)開啟攪拌裝置。碳化溫度控制在攝氏30度以下，須降溫移熱。碳化結(jié)束后把漿體移至表面活化處理設(shè)備中，然后把漿體加熱至攝氏80度以上， 加入預(yù)制好的表面活性劑，再進(jìn)行長時(shí)間的強(qiáng)烈分散和攪拌。上述生產(chǎn)工藝存在的問題碳化時(shí)氫氧化鈣濃度較低，所以設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度較低，在相同的生產(chǎn)能力條件下 要投更多的資金。碳化時(shí)氫氧化鈣濃度較低，過多的物理水，無謂地增加了加熱和冷卻的能源消耗。碳化過程要攪拌，要耗用電能。能量消耗大，氫氧化鈣懸濁液的是通過氧化鈣與水反應(yīng)制取的，納米碳酸鈣是通 過氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)制取的，這二個(gè)反應(yīng)都有大量的熱釋放，要低溫碳化必須要進(jìn) 行機(jī)械冷卻，帶來了能源的消耗。表面活化處理時(shí)要把漿料加熱到攝氏80度以上，還要給于長時(shí)間(60分鐘左右) 的高剪切力的作用，能源消耗是很大的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的碳化法生產(chǎn)納米級(jí)活性碳酸鈣能源消耗很大的不足，本發(fā)明提供 了一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備 方法，該方法包括如下步驟
a、將氧化鈣與水按1 3. 5 5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過100 200目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏24 100小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后 進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì)量百分比濃度15 22 ；b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，攪拌5 50分鐘后進(jìn)入 碳化塔；d、在5 15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為20 100立方米/分鐘，然后為 5 50立方米/分鐘，碳化至80 90%，轉(zhuǎn)為5 30立方米/分鐘直至漿體PH值6. 5 7. 0 ；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)計(jì)量泵與表面活性劑計(jì)量泵匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵，再進(jìn)入靜 態(tài)混和器，最后進(jìn)入均化池；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分即可得到橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣 制備方法。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述水可以是自來水或經(jīng)處理過的納米 碳酸鈣生產(chǎn)廢水。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述結(jié)晶導(dǎo)向劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量 的百分比0.05 2。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述表面活性劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量 的百分比3 7。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著的優(yōu)點(diǎn)是1、打破了低溫低濃度制備納米活性碳酸鈣的傳統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高濃度常溫碳化、 連續(xù)包覆生產(chǎn)納米碳酸鈣，與傳統(tǒng)技術(shù)相比其生產(chǎn)工藝簡單，能源消耗低。2、常溫包覆，無需加熱，節(jié)省能源。3、采用連續(xù)包覆有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。4、制備的橡塑用納米級(jí)碳酸鈣為立方體顆粒，形貌規(guī)整，分散性好。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是透射電子顯微鏡照片；圖2是連續(xù)包覆示意圖。圖中，1.熟漿計(jì)量泵，2.活性劑計(jì)量泵，3.三級(jí)混流泵，4.靜態(tài)混和器，5.出漿口。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖1是透射電子顯微鏡照片，一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，該方法 包括如下步驟a、將氧化鈣與水按1 3. 5 5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過100 200目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏24 100小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后 進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì)量百分比濃度15 22 ；b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，攪拌5 50分鐘后進(jìn)入 碳化塔；d、在5 15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為20 100立方米/分鐘，然后為 5 50立方米/分鐘，碳化至80 90%，轉(zhuǎn)為5 30立方米/分鐘直至漿體PH值6. 5 7. 0 ；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)熟漿計(jì)量泵1與表面活性劑計(jì)量泵2匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵3， 再進(jìn)入靜態(tài)混和器4，最后從出漿口 5進(jìn)入均化池；如圖2是連續(xù)包覆示意圖；表面活性劑 可用樹脂酸或脂肪酸、脂肪酸鹽、油酸等；表面活性劑應(yīng)預(yù)制成不低25%濃度的液體，保溫 儲(chǔ)入容器中；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分即可得到橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣 制備方法。所述水可以是自來水或經(jīng)處理過的納米碳酸鈣生產(chǎn)廢水。所述結(jié)晶導(dǎo)向劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比0. 05 2。所述表面活性劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比3 7。實(shí)施例1 一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，該方法包括如下步驟a、將氧化鈣與水按1 3.5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，所述水可以是自來水或經(jīng)處理 過的納米碳酸鈣生產(chǎn)廢水；氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過120目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏 24小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì) 量百分比濃度15;b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，所述結(jié)晶導(dǎo)向劑，其量是 根據(jù)最終產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比0. 05， 攪拌5分鐘后進(jìn)入碳化塔；d、在5 15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為20立方米/分鐘，然后為5立方 米/分鐘，碳化至80 %，轉(zhuǎn)為5立方米/分鐘直至漿體PH值6. 5 ；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)熟漿計(jì)量泵1與表面活性劑計(jì)量泵2匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵3， 再進(jìn)入靜態(tài)混和器4，最后從出漿口 5進(jìn)入均化池；所述表面活性劑用量是根據(jù)最終產(chǎn)品的 質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比3 ；表面活性劑可用樹 脂酸或脂肪酸、脂肪酸鹽、油酸等；表面活性劑應(yīng)預(yù)制成不低25%濃度的液體，保溫儲(chǔ)入容 器中；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分即可得到橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣 制備方法。實(shí)施例2
一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，該方法包括如下步驟a、將氧化鈣與水按1 4.5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，所述水可以是自來水或經(jīng)處理 過的納米碳酸鈣生產(chǎn)廢水，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過150目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏 30小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì) 量百分比濃度22;b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，其量是根據(jù)最終產(chǎn)品的 質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比2，攪拌10分鐘后進(jìn)入 碳化塔；d、在5 15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為40立方米/分鐘，然后為20立 方米/分鐘，碳化至90%，轉(zhuǎn)為10立方米/分鐘直至漿體PH值6.9 ；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)熟漿計(jì)量泵1與表面活性劑計(jì)量泵2匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵3， 再進(jìn)入靜態(tài)混和器4，最后從出漿口 5進(jìn)入均化池；所述表面活性劑用量是根據(jù)最終產(chǎn)品的 質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比6;表面活性劑可用樹 脂酸或脂肪酸、脂肪酸鹽、油酸等；表面活性劑應(yīng)預(yù)制成不低25%濃度的液體，保溫儲(chǔ)入容 器中；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分等即可得到涂料用納米級(jí)碳酸鈣。實(shí)施例3 一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，該方法包括如下步驟a、將氧化鈣與水按1 5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，所述水可以是自來水或經(jīng)處理過 的納米碳酸鈣生產(chǎn)廢水，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過200目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏80 小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì)量 百分比濃度18;b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，其量是根據(jù)最終產(chǎn)品的 質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比1. 2，攪拌40分鐘后進(jìn) 入碳化塔；d、在5 15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為80立方米/分鐘，然后為45立 方米/分鐘，碳化至88 %，轉(zhuǎn)為25立方米/分鐘直至漿體PH值7. 0 ；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)熟漿計(jì)量泵1與表面活性劑計(jì)量泵2匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵3， 再進(jìn)入靜態(tài)混和器4，最后從出漿口 5進(jìn)入均化池；所述表面活性劑用量是根據(jù)最終產(chǎn)品的 質(zhì)量指標(biāo)以及用戶的要求來調(diào)節(jié)，一般用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比7 ；表面活性劑可用樹 脂酸或脂肪酸、脂肪酸鹽、油酸等；表面活性劑應(yīng)預(yù)制成不低25%濃度的液體，保溫儲(chǔ)入容 器中；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分等即可得到涂料用納米級(jí)碳酸鈣。實(shí)施例4 a、采用漿式消化機(jī)可以進(jìn)行高濃度消化，高濃度有利于氧化鈣的充分消化；
b、消化后的漿料要靜伏24小時(shí)以上，便于后續(xù)的漿體凈化和調(diào)制；c、二氧化碳體積百分比為20 36 ；d、碳化塔有效容積為20立方米，高徑比為7. 5 1，外殼要保溫；e、碳化塔二氧化碳管道可以分二路進(jìn)入，大流量時(shí)可二路同時(shí)開啟，正常流量時(shí) 可關(guān)閉一路；f、變量碳化方式符合納米級(jí)碳酸鈣的晶核生成、成長的規(guī)律，同時(shí)也充分利用二 氧化碳；g、結(jié)晶導(dǎo)向劑可用蔗糖、硫酸、硫酸鹽等一種或多種，可以溶解后加入；h、表面活性劑可用樹脂酸或脂肪酸、脂肪酸鹽、油酸等；i、表面活性劑應(yīng)預(yù)制成不低25%濃度的液體，保溫儲(chǔ)入容器中；j、熟漿和表面活性劑的輸送量設(shè)計(jì)和控制是通過流量計(jì)、程序控制器(PLC)、變頻 器來達(dá)到。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，其特征是，該方法包括如下步驟a、將氧化鈣與水按質(zhì)量百分比1∶3.5～5比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過100～200目篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏24～100小時(shí)，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后進(jìn)入調(diào)漿池，漿體在調(diào)漿內(nèi)調(diào)配至氫氧化鈣質(zhì)量百分比濃度15～22；b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，攪拌5～50分鐘后進(jìn)入碳化塔；d、在5～15分鐘的碳化初期，二氧化碳進(jìn)入量為20～100立方米/分鐘，然后為5～50立方米/分鐘，碳化至80～90％，轉(zhuǎn)為5～30立方米/分鐘直至漿體PH值6.5～7.0；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)熟漿計(jì)量泵(1)與表面活性劑計(jì)量泵(2)匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵(3)，再進(jìn)入靜態(tài)混和器(4)，最后從出漿口(5)進(jìn)入均化池；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分即可得到橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，其特征是，所述水可以 是自來水或經(jīng)處理過的納米碳酸鈣生產(chǎn)廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，其特征是，所述結(jié)晶導(dǎo) 向劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比0. 05 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法，其特征是，所述表面活 性劑，其用量為碳酸鈣質(zhì)量的百分比3 7。
全文摘要
本發(fā)明涉及碳酸鈣制備方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種橡塑用納米級(jí)活性碳酸鈣制備方法。該方法包括如下步驟a、將氧化鈣與水按比例進(jìn)入槳式消化機(jī)，氫氧化鈣懸濁液經(jīng)過篩進(jìn)入粗漿池，漿體在粗漿池靜伏，經(jīng)靜伏的粗漿進(jìn)行二級(jí)旋液分離后進(jìn)入調(diào)漿池；b、經(jīng)測定的氫氧化鈣漿體進(jìn)入計(jì)量槽計(jì)量；c、根據(jù)氫氧化鈣漿體的濃度，向碳化塔注入結(jié)晶導(dǎo)向劑，攪后進(jìn)入碳化塔；d、碳化初期；e、關(guān)閉二氧化碳，漿體進(jìn)入熟漿池；f、熟漿池內(nèi)的漿料經(jīng)計(jì)量泵與表面活性劑計(jì)量泵匯合進(jìn)入三級(jí)混流泵，再進(jìn)入靜態(tài)混和器，最后進(jìn)入均化池；g、均化池內(nèi)的漿體進(jìn)行壓濾、干燥、粉碎、篩分。本發(fā)明制備的橡塑用納米級(jí)碳酸鈣為立方體顆粒，形貌規(guī)整，分散性好。
文檔編號(hào)C09C1/02GK101987926SQ201010257600
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者吳榮忠, 宗永波, 黃建龍, 黃海平 申請(qǐng)人:常州碳酸鈣有限公司