專利名稱：一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法。
背景技術(shù)：
碳酸鈣產(chǎn)品按加工制備方法可分為重質(zhì)碳酸鈣(GCC)和沉淀碳酸鈣(PCC)。PCC是由氣態(tài)二氧化碳與膠狀懸浮消石灰的充分反應(yīng)生成的一種碳酸鈣，通過針對性與可靠地控制化學反應(yīng)，可以按照需要改變碳酸鈣的形態(tài)與晶形尺寸。全世界PCC市場預(yù)測是從2007年的1330萬噸，增加到2012年的1600萬噸，平均年增長3.7%0PCC主要應(yīng)用于塑料、橡膠、粘膠劑、涂料、造紙等行業(yè)，是一種新型多功能性的無機填料。無論是重質(zhì)碳酸鈣(GCC)還是沉淀碳酸鈣(PCC)，在國際上用量最大的都是造紙業(yè)，主要作為紙張的填充劑和高質(zhì)量紙張如白板紙、銅板紙等紙張的涂布材料。造紙工業(yè)中，碳酸鈣產(chǎn)品，成為造紙業(yè)中極為重要的無機填料和涂料。近年來隨著碳酸鈣在塑料、橡膠、造紙、醫(yī)藥、食品、建材、化工、涂料、飼料等領(lǐng)域的廣泛和深度應(yīng)用，逐步證明碳酸鈣原料有著廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。碳酸鈣在塑料制品填料上占首要地位；在橡膠工業(yè)，碳酸鈣用作橡膠制品的填料，可以改善制品的加工性能，提高制品的機械性能，如提高扯斷或撕裂強度，耐屈撓性。涂料工業(yè)中，碳酸鈣是世界涂料的第一填料，碳酸鈣的用量會進一步提高。PCC在造紙行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，約為占PCC總產(chǎn)量的70%左右。但是用于造紙行業(yè)主要是普通輕質(zhì)碳酸鈣，大多為紡錘形，粒子粗、分散性不好，遮蓋力不好。合成特定晶形的PCC產(chǎn)品，能提高制品的不透明度、白度、提高分散性、改良松厚度、提高制品的力學性能，能提高碳酸鈣品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法。本發(fā)明的玫瑰形碳酸鈣，與普通輕質(zhì)碳酸鈣相比，結(jié)晶更完整，表面孔隙率高，散光系數(shù)高，遮蓋力更強；可應(yīng)用于造紙、橡膠、塑料和涂料等行業(yè)。
為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，包括如下步驟1)按配比將低品位石灰石與無煙煤進行煅燒，制成氧化鈣；2)通過震動，篩選除去煤灰和石灰粉，制到塊狀石灰；3)塊狀石灰經(jīng)加水消化，采用旋液分離及振動過篩的方法除去雜質(zhì)后得到精乳漿，并加入增白劑，進行陳化，制得Ca(OH)2生漿；4)調(diào)節(jié)Ca(OH)2生漿的溫度及濃度后，添加晶形控制劑，再進行鼓泡碳化反應(yīng)，并加入分散劑；當漿液PH ^ 7時，停止碳化，得到熟漿；熟漿進行存放；5)熟漿經(jīng)存放后，排去上層清液增濃，脫水得到濾餅即為玫瑰形碳酸鈣。所述的低品位石灰石是指硅、鎂、鐵等雜質(zhì)含量高，氧化鈣含量小于52%的石灰
4石。所述的步驟1)中石灰石與無煙煤的配比為10 0. 85 1. 2，煅燒在環(huán)保節(jié)能型鋼制機械立窯內(nèi)進行的，煅燒溫度控制在950 1050°C之間，煅燒時間18 36h。所述的步驟幻中加水消化石灰過程是指將塊狀石灰送入料倉，再由運輸皮帶傳送至化灰機加水化灰，化灰時所用的水溫度控制在20 70°C之間，水的用量為石灰質(zhì)量的 4 7倍；一次漿氫氧化鈣濃度控制在10 15%之間，漿中含有未消化的石灰渣、二氧化硅、氧化鎂及其它雜質(zhì)，依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150目及250目篩除去雜質(zhì)，得到精乳漿；所述的步驟幻中的增白劑加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 05 0. 5%;且所述的增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑的配制質(zhì)量比為 1 0.5 0.8 0 0.5 ；或采用還原劑和絡(luò)合劑復配而成，還原劑、絡(luò)合劑的配制質(zhì)量比為1 0.5 0.8;所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、草酸、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫脲中的一種；絡(luò)合劑采用EDTA 二鈉、EDTA四鈉中的一種；掩蔽劑采用三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺中的一種；所述的步驟幻中陳化是指利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為4 48h。所述的步驟4)中晶形控制劑的加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 1 3. 0% ； 晶形控制劑加入，改變了碳酸鈣的結(jié)晶方式，便于碳酸鈣單晶體形成束狀，聚集成玫瑰花形，形成玫瑰形碳酸鈣；當晶形控制劑加入量在上述范圍內(nèi)，加入晶形控制劑越多，易使碳酸鈣粒子變小，使得形成玫瑰形碳酸鈣小粒子；加入的晶形控制劑越少，生成的碳酸鈣粒子越大，使得形成玫瑰形碳酸鈣大粒子。當晶形控制劑的用量小于0. 時，不能形成玫瑰形碳酸鈣；當晶形控制劑的用量大于3.0%時，易形成其它晶形的聚集體。所述的步驟4)中晶形控制劑的加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 1 3. 0% ；晶形控制劑采用硫酸類、磷酸類、乙酸類或檸檬酸類中的一類或多類；其中硫酸類指硫酸、硫酸鋅、硫酸鋁或硫酸鈉中的一種；磷酸類指磷酸、磷酸鈉、磷酸銨中的一種或多種；乙酸類指乙酸或乙酸鈉；檸檬酸類指檸檬酸、檸檬酸酯、檸檬酸鈉中的一種或多種；所述的晶形控制劑優(yōu)選采用磷酸銨、檸檬酸酯中的一種或兩種。所述的步驟4)中碳化反應(yīng)是指在帶攪拌的碳化塔中進行，CO2氣體濃度為20 35% ；壓縮機輸出(X)2氣體流量是20 40m7min，通氣時間30 150min ；在反應(yīng)時，控制碳化反應(yīng)Ca(OH)2漿料的溫度20 50°C、質(zhì)量濃度6 15%，并在碳化反應(yīng)過程中或反應(yīng)后期pH = 8 11時，加入分散劑，可得到玫瑰形碳酸鈣。(X)2氣體濃度控制在20 35% 的范圍內(nèi)，在上述范圍內(nèi)，CO2氣體濃度越大，所需碳化反應(yīng)時間越短，生成的碳酸鈣粒子越?。籆O2氣體濃度越小，所需碳化時間越長，生成的碳酸鈣粒子越大。當壓縮機輸出CO2氣體流量控制在20 40m7min的范圍內(nèi)，在上述范圍內(nèi)，CO2氣體流量越大，所需碳化反應(yīng)時間越短，生成的碳酸鈣粒子越??；(X)2氣體流量越小，所需碳化時間越長，生成的碳酸鈣粒子越大。Ca(OH)2漿料反應(yīng)的溫度控制范圍為20 50°C，當碳化反應(yīng)溫度越高，生成的碳酸鈣粒子越大；當碳化反應(yīng)溫度越低，生成的碳酸鈣粒子越小。Ca(OH)2I料的反應(yīng)的濃度控制范圍為6 15%，當Ca(OH)2濃度越高，生成的碳酸鈣粒子越大；當Ca(OH)2濃度越小，生成的碳酸鈣粒子越小。本發(fā)明所述的碳化塔帶有雙槳葉攪拌，可以保證流體在塔內(nèi)充分流動，同時可以將較大的氣泡打散，增強了(X)2的傳質(zhì)效率。塔體外部設(shè)有伴管冷卻，這種設(shè)計既可以達到冷卻的目的，又減少了塔內(nèi)部的輔助設(shè)備，降低了碳化過程中塔內(nèi)壁結(jié)疤現(xiàn)象的出現(xiàn)，在一定程度上提高了產(chǎn)品質(zhì)量。塔內(nèi)帶有噴淋裝置，按一定的周期洗塔，有效的減少了殘留晶粒對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。所述的步驟4)中的分散劑的加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 1 1.0% ； 分散劑采用六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酰胺中的一種；在上述范圍內(nèi)，當分散劑加入越多，物料越松散，分散性越好；當分散劑加入越少，物料越容易團
聚ο所述的分散劑優(yōu)選采用六偏磷酸鈉或聚丙烯酸鈉。所述的步驟幻中熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置4 24h后，排去部分清水，再進行增濃，增濃后濃度達為 14 22%。本發(fā)明中增濃后的漿液，由變頻調(diào)頻離心機或高壓隔膜壓濾機脫水。其中選用高壓隔膜壓濾機，可以減少勞動強度，減少回收漿液的工作量。脫水后濾餅經(jīng)過兩用式新型組合干燥即雙漿葉和盤式干燥機、超細組合分級粉粹、自動包裝，即得玫瑰形碳酸鈣產(chǎn)品。 本發(fā)明中所述的干燥是采用雙槳葉和盤式干燥的兩級組合干燥，其特點是熱效率高，能耗低，出料均勻，含濕量低。此外，在每級干燥上加上脈沖除塵器，既可以減少熱氣帶出去的粉塵對空氣的影響，也減少了產(chǎn)品的損失。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明制備的玫瑰形沉淀碳酸鈣是通過在合成沉淀法碳酸鈣的碳化工序中控制工藝條件氫氧化鈣的溫度、濃度、以及二氧化碳的濃度和流量等來實現(xiàn)的。可以在大范圍上調(diào)節(jié)碳酸鈣的晶形、粒度分布等，改良碳酸鈣的分散性，從而制得平均粒徑為0. 5 1 μ m的偏三面體或束形聚成的玫瑰花團。本發(fā)明的玫瑰形碳酸鈣，與普通輕質(zhì)碳酸鈣相比，結(jié)晶更完整，表面孔隙率高，散光系數(shù)高，遮蓋力更強。本發(fā)明產(chǎn)品應(yīng)用于涂料可改善涂層孔隙結(jié)構(gòu)，提高遮蓋力，代替一部分鈦白粉；應(yīng)用于造紙有利于加填料的紙張?zhí)岣卟煌该鞫?、松厚度、挺度、壓光紙平滑度和透氣性以及提高對油墨的吸收性。玫瑰形的PCC產(chǎn)品添加到紙纖維中，可以很大程度的增加紙的體積和滲透性，具有較高的浸墨速度。應(yīng)用于塑膠可提高拉伸強度、斷裂伸長率、彈性模量，有良好的機械性能；綜上所述玫瑰形沉淀碳酸鈣有著廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明實施例1的玫瑰形碳酸鈣的TEM照片；圖2是本發(fā)明實施例2的玫瑰形碳酸鈣的TEM照片；圖3是本發(fā)明實施例3的玫瑰形碳酸鈣的TEM照片；圖4是本發(fā)明實施例4的玫瑰形碳酸鈣的TEM照片。
具體實施例方式以下通過實例對本發(fā)明具體的實施方式進行敘述，但實例并不限制本發(fā)明的保護范圍。特別是對于所述的增白劑、晶形控制劑和分散劑的選擇并不局限于以下實施例，其中增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、草酸、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫脲中的一種；絡(luò)合劑采用EDTA 二鈉、EDTA四鈉中的一種；掩蔽劑采用三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺中的一種；晶形控制劑采用硫酸類、磷酸類、乙酸類或檸檬酸類中的一類或多類；其中硫酸類指硫酸、硫酸鋅、硫酸鋁或硫酸鈉中的一種；磷酸類指磷酸、磷酸鈉、磷酸銨中的一種或多種；乙酸類指乙酸或乙酸鈉；檸檬酸類指檸檬酸、檸檬酸酯、檸檬酸鈉中的一種或多種；分散劑采用六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酰胺中的一種。實施例1石灰石經(jīng)顎式破碎機破碎至40X 120mm大小，由運輸皮帶傳送至機械立窯頂料斗。用環(huán)保節(jié)能型鋼制機械化立窯進行煅燒，石灰石和無煙煤的配比為10 1，自動控制煅燒溫度和煅燒時間，煅燒溫度控制在1000°c之間，煅燒時間25h ；使燒出的石灰具有高活性。煅燒后的石灰經(jīng)過篩分篩去煤渣和小石灰粉，得到的優(yōu)質(zhì)塊狀石灰進入回轉(zhuǎn)消化機進行石灰消化。消化石灰用水的溫度控制在40°C左右，用水量為石灰質(zhì)量的7倍。一次石灰漿含有部分粗渣，漿液中氫氧化鈣濃度在12 14%，依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150目及250目篩除去未消化的生燒石灰及二氧化硅、氧化鎂等其它雜質(zhì)，得到精乳漿，在精乳漿中加入折算成產(chǎn)品碳酸鈣的質(zhì)量0. 的增白劑并利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為Mh。其中增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，且還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑的配制質(zhì)量比為1 0.6 0.2，所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉，絡(luò)合劑采用EDTA，掩蔽劑采用三乙醇胺。陳化后的調(diào)漿池里精乳漿中的氫氧化鈣漿濃度為11%，溫度為45°C，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 2%加入檸檬酸酯，攪拌均勻后，泵入帶攪拌的碳化塔中進行鼓泡碳化。 碳化塔的容積為15m3，通入的(X)2氣體濃度為觀％，空氣壓縮機氣體壓力為0. 15MPa。碳化 30min后，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0.3%加入聚丙烯酸鈉繼續(xù)碳化，當漿液的7，停止碳化，通氣時間為80min，得到輕質(zhì)碳酸鈣熟漿。熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置他后，排出上層清液，再進行增濃，增濃后濃度達為14 22%。本發(fā)明中增濃后的漿液，由高壓隔膜壓濾機脫水。脫水后濾餅經(jīng)過兩用式新型組合干燥即雙漿葉和盤式干燥機進行兩級組合干燥，干燥后的碳酸鈣經(jīng)過超細組合分級粉粹、自動包裝，即得玫瑰形碳酸鈣產(chǎn)品。用日本電子株式會社(JEOL)冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡，型號JSM-7500F，本實施例產(chǎn)品粒徑為0. 3-1. 2 μ m，其SEM如圖1所示，透氣比表面積為2. 56m2/g。實施例2石灰石經(jīng)顎式破碎機破碎至40X 120mm大小，由運輸皮帶傳送至機械立窯頂料斗。用環(huán)保節(jié)能型鋼制機械化立窯進行煅燒，石灰石和無煙煤的配比為10 0.95自動控制煅燒溫度和煅燒時間，煅燒溫度控制在950°C之間，煅燒時間36h ；使燒出的石灰具有高活性。煅燒后的石灰經(jīng)過篩分篩去煤渣和小石灰粉，得到的優(yōu)質(zhì)塊狀石灰進入回轉(zhuǎn)消化機進行石灰消化。消化石灰用水的溫度控制在30°C左右，用水量為石灰質(zhì)量的7倍。一次石灰漿含有部分粗渣，漿液中氫氧化鈣濃度在11 13%，依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150 目及250目篩除去未消化的生燒石灰及二氧化硅、氧化鎂等其它雜質(zhì)，得到精乳漿，在精乳漿中加入折算成產(chǎn)品碳酸鈣的質(zhì)量0. 的增白劑并利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為36h。其中增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，且還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑的配制質(zhì)量比為1 0.5 0.3，所述的還原劑采用硫脲，絡(luò)合劑采用EDTA，掩蔽劑采用三乙醇胺。
陳化后的調(diào)漿池里精乳漿中的氫氧化鈣漿濃度為11%，溫度為35°C，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的的0. 3%加入檸檬酸，攪拌均勻后，泵入帶攪拌的碳化塔中進行鼓泡碳化。 碳化塔的容積為10m3，通入的(X)2氣體濃度為23%，空氣壓縮機氣體壓力為0. IMPa0碳化 60min后，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0.3%加入六偏磷酸鈉繼續(xù)碳化，當漿液的PH彡7，停止碳化，通氣時間為75min，得到輕質(zhì)碳酸鈣熟漿。熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置IOh后，排出上層清液，再進行增濃，增濃后濃度達為14 22%。本發(fā)明中增濃后的漿液，由高壓隔膜壓濾機脫水。脫水后濾餅經(jīng)過兩用式新型組合干燥即雙漿葉和盤式干燥機進行兩級組合干燥，干燥后的碳酸鈣經(jīng)過超細組合分級粉粹、自動包裝，即得玫瑰形碳酸鈣產(chǎn)品。用日本電子株式會社(JEOL)冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡，型號JSM-7500F，本實施例產(chǎn)品粒徑為0. 2-1. 0 μ m，其SEM如圖2所示，透氣比表面積為2. 82m2/g。實施例3石灰石經(jīng)顎式破碎機破碎至40X 120mm大小，由運輸皮帶傳送至機械立窯頂料斗。用環(huán)保節(jié)能型鋼制機械化立窯對進行煅燒，石灰石和無煙煤的配比為10 1.1，自動控制煅燒溫度和煅燒時間，煅燒溫度控制在1050°c之間，煅燒時間18h ；使燒出的石灰具有高活性。煅燒后的石灰經(jīng)過篩分篩去煤渣和小石灰粉，得到的優(yōu)質(zhì)塊狀石灰進入回轉(zhuǎn)消化機進行石灰消化。消化石灰用水的溫度控制在50°C左右，用水量為石灰質(zhì)量的4倍。一次石灰漿含有部分粗渣，漿液中氫氧化鈣濃度在11 13%，依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150 目及250目篩除去未消化的生燒石灰及二氧化硅、氧化鎂等其它雜質(zhì)，得到精乳漿，在精乳漿中加入折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 的增白劑并利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為48h。其中增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑復配而成，且還原劑、絡(luò)合劑的配制質(zhì)量比為 1 0.8，所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉，絡(luò)合劑采用EDTA。陳化后的調(diào)漿池里精乳漿中加水進行兌漿，使氫氧化鈣漿濃度降低至7%，溫度為 35°C，分別按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 和0. 5%加入磷酸銨、檸檬酸酯，漿液溫度調(diào)至25°C。攪拌均勻后，用泵抽入帶攪拌器的間歇鼓泡碳化反應(yīng)器中進行鼓泡碳化。碳化塔的容積為15m3，通入的(X)2氣體濃度為25%，空氣壓縮機氣體壓力為0. 15MPa。碳化至pH為 8 9時，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 02%加入聚丙烯酸鈉，繼續(xù)過碳酸化lOmin，停止碳化，通氣時間70min，得到輕質(zhì)碳酸鈣熟漿。熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置1 后，排出上層清液，再進行增濃，增濃后濃度達為14 22%。本發(fā)明中增濃后的漿液，由變頻調(diào)頻離心機脫水。脫水后濾餅經(jīng)過兩用式新型組合干燥即雙漿葉和盤式干燥機進行兩級組合干燥，干燥后的碳酸鈣經(jīng)過超細組合分級粉粹、自動包裝，即得玫瑰形碳酸鈣產(chǎn)品。用日本電子株式會社(JEOL)冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡，型號JSM-7500F，本實施例產(chǎn)品粒徑為0. 1-1. O μ m，其SEM如圖3所示，透氣比表面積為3. 25m2/g。實施例4石灰石經(jīng)顎式破碎機破碎至40X 120mm大小，由運輸皮帶傳送至機械立窯頂料斗。用環(huán)保節(jié)能型鋼制機械化立窯進行煅燒，石灰石和無煙煤的配比為10 1.1，自動控制煅燒溫度和煅燒時間，煅燒溫度控制在1020°c之間，煅燒時間20h ；使燒出的石灰具有高活性。煅燒后的石灰經(jīng)過篩分篩去煤渣和小石灰粉，得到的優(yōu)質(zhì)塊狀石灰進入回轉(zhuǎn)消化機進行石灰消化。消化石灰用水的溫度控制在35°C左右，用水量為石灰質(zhì)量的6倍。一次石灰漿含有部分粗渣，漿液中氫氧化鈣濃度在11 13%，依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150目及250目篩除去未消化的生燒石灰及二氧化硅、氧化鎂等其它雜質(zhì)，得到精乳漿，在精乳漿中加入折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 的增白劑并利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為30h。其中增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，且還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑的配制質(zhì)量比為1 0.2 0.6，所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉，絡(luò)合劑采用EDTA，掩蔽劑采用三乙醇胺。陳化后的調(diào)漿池里精乳漿中加水兌漿，使氫氧化鈣漿濃度降低至10%，溫度為 35°C，分別按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 2%和0. 5%加入硫酸鈉、檸檬酸，同時通過循環(huán)冷卻水將漿液溫度降至20°C，攪拌均勻后，用泵抽入帶攪拌器的間歇鼓泡碳化反應(yīng)器中進行鼓泡碳化。碳化塔的容積為15m3，通入的CO2氣體濃度為22%，空氣壓縮機氣體壓力為 0. 15MPa。碳化40min后，按折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 3%加入六偏磷酸鈉繼續(xù)碳化，碳化至pH為8 9時，停止碳化，通氣時間70min，得到輕質(zhì)碳酸鈣熟漿。熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置1 后，排出上層清液，再進行增濃，增濃后濃度達為14 22%。本發(fā)明中增濃后的漿液，由高壓隔膜壓濾機脫水。脫水后濾餅經(jīng)過兩用式新型組合干燥即雙漿葉和盤式干燥機進行兩級組合干燥，干燥后的碳酸鈣經(jīng)過超細組合分級粉粹、自動包裝，即得玫瑰形碳酸鈣產(chǎn)品。用日本電子株式會社(JEOL)冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡，型號JSM-7500F，本實施例產(chǎn)品粒徑為0. 21. 0 μ m，其SEM如圖4所示，透氣比表面積為3. 46m2/g。
權(quán)利要求
1.一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于包括如下步驟1)按配比將低品位石灰石與無煙煤進行煅燒，制成氧化鈣；2)通過震動，篩選除去煤灰和石灰粉，制到塊狀石灰；3)塊狀石灰經(jīng)加水消化，采用旋液分離及振動過篩的方法除去雜質(zhì)后得到精乳漿，并加入增白劑，進行陳化，制得Ca (OH) 2生漿；4)調(diào)節(jié)Ca(OH)2生漿的溫度及濃度后，添加晶形控制劑，再進行鼓泡碳化反應(yīng)，并加入分散劑；當漿液PH彡7時，停止碳化，得到熟漿；5)熟漿經(jīng)增濃后，脫水得到濾餅即為玫瑰形碳酸鈣。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的低品位石灰石是指硅、鎂、鐵等雜質(zhì)含量高，氧化鈣含量小于52%的石灰石。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟1)中石灰石與無煙煤的配比為10 0. 85 1. 2 ；煅燒在環(huán)保節(jié)能型鋼制機械立窯內(nèi)進行的，煅燒溫度控制在950 1050°C之間，煅燒時間18 36h。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟幻中加水消化石灰過程是指將塊狀石灰送入料倉，再由運輸皮帶傳送至化灰機加水化灰，化灰時所用的水溫度控制在20 70°C之間，水的用量為石灰質(zhì)量的4 7倍； 一次漿氫氧化鈣濃度在10 15%之間，然后依次經(jīng)過60目篩、旋液分離器、150目及250目篩除去雜質(zhì)，得到精乳漿；所述的步驟幻中的增白劑加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣的質(zhì)量的 0. 05 0.5%;且所述的增白劑采用還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑復配而成，還原劑、絡(luò)合劑、掩蔽劑的配制質(zhì)量比為1 0.5 0.8 0 0.5;或采用還原劑和絡(luò)合劑復配而成，還原劑、 絡(luò)合劑的配制質(zhì)量比為1 0.5 0.8;所述的還原劑采用連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、草酸、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、硫脲中的一種；絡(luò)合劑采用EDTA 二鈉、EDTA四鈉中的一種；掩蔽劑采用三乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺中的一種；所述的步驟幻中陳化是指利用化灰時的余熱進行陳化，陳化的時間為4 48h。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟4)中晶形控制劑的加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 1 3.0%;晶形控制劑采用硫酸類、磷酸類、乙酸類或檸檬酸類中的一類或多類；其中硫酸類指硫酸、硫酸鋅、 硫酸鋁或硫酸鈉中的一種；磷酸類指磷酸、磷酸鈉、磷酸銨中的一種或多種；乙酸類指乙酸或乙酸鈉；檸檬酸類指檸檬酸、檸檬酸酯、檸檬酸鈉中的一種或多種；
6.如權(quán)利要求5所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的晶形控制劑采用磷酸銨、檸檬酸酯中的一種或兩種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟4)中碳化反應(yīng)是指在帶攪拌的碳化塔中進行，CO2氣體濃度為20 35% ；壓縮機輸出CO2氣體流量是20 40m7min，通氣時間30 150min ；在反應(yīng)時，控制碳化反應(yīng) Ca(OH)2漿料的溫度20 50°C、質(zhì)量濃度6 15%，并在碳化反應(yīng)過程或反應(yīng)后期pH = 8 11時，加入分散劑，可得到玫瑰形碳酸鈣。
8.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟4)中的分散劑的加入量為折算成產(chǎn)品碳酸鈣質(zhì)量的0. 1 1. 0% ；分散劑采用六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸酰胺中的一種。
9.如權(quán)利要求8所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的分散劑采用六偏磷酸鈉或聚丙烯酸鈉。
10.如權(quán)利要求1所述的一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，其特征在于所述的步驟幻中熟漿經(jīng)增濃前進行二次陳化；所述的碳化好的熟漿進行二次陳化是指將熟漿引入陳化池放置4 24h后，排去部分清水，再進行增濃，增濃后濃度達為14
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用低品位石灰石制備玫瑰形碳酸鈣的方法，包括如下步驟1)按配比將低品位石灰石與無煙煤進行煅燒，制成氧化鈣；2)通過震動，篩選除去煤灰和石灰粉，制到塊狀石灰；3)塊狀石灰經(jīng)加水消化，采用旋液分離及振動過篩的方法除去雜質(zhì)后得到精乳漿，并加入增白劑，進行陳化，制得Ca(OH)2生漿；4)調(diào)節(jié)Ca(OH)2生漿的溫度及濃度后，添加晶形控制劑，再進行鼓泡碳化反應(yīng)，并加入分散劑；當漿液pH≤7時，停止碳化，得到熟漿；5)熟漿經(jīng)增濃后，脫水即為玫瑰形碳酸鈣。本發(fā)明的玫瑰形碳酸鈣，與普通輕質(zhì)碳酸鈣相比，結(jié)晶更完整，表面孔隙率高，散光系數(shù)高，遮蓋力更強；應(yīng)用于造紙、橡膠、塑料和涂料行業(yè)。
文檔編號B82Y40/00GK102502749SQ20111032531
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者劉亞雄, 羅偉, 謝文清, 鄭新煙 申請人:福建省萬旗非金屬材料有限公司