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            碳酸钙的合成方法

            作者:贺州粉体生产厂家 来源: 发表日期:2021/11/16

            1.轻质碳酸钙:

            由石灰石生产轻质碳酸钙包括煅烧、消化、碳化、分理、干燥、粉碎等工序。原料石灰石中的碳酸钙含量应在96%以上,含镁盐1%左右,含铁、铝氧化物在0.5%以下。因此石灰石在使用前要挑选,并破碎至50150mm。煤要求白煤,首先应破碎至3850mm的粒度。石灰窑为立窑,连续操作。将煤与石灰石之比为1∶81∶11的比例混合好,从顶上加入窑中,于9001100℃下煅烧。原料从窑顶连续加入,生成的氧化钙从窑底不断取出。分解反应生成的二氧化碳经除尘、洗涤、干燥、压缩1.送到碳化工序。氧化钙加到化灰池中,用35倍的水进行消化,消化温度为90℃左右,时间1.52h。消化后的石灰乳浓度为1018°Bé。经过滤除去杂质后放于生浆储池,搅拌下送至碳化塔中,碳化塔为立式气体鼓泡反应器。将经过精制的二氧化碳气体压缩后,从碳化塔底部引入,通过气体分布器进入塔内,与石灰乳接触发生碳化反应。碳化温度为6070℃,碳化压力为0.08MPa左右,碳化反应时间与二氧化碳的浓度,流量及料液容积而不同。碳化终点可用pH值的测定决定,当pH值为7左右时,即为终点。碳化后的碳酸钙浆料为熟浆,放于熟浆池中,然后用离心机脱水,脱水后的碳化钙含水在32%42%之间,称为湿粉。将湿粉连续地输入回转干燥炉进行干燥,干燥炉出料的物料含水低于0.3%。再经冷却、粉碎、过筛,即得成品。

            2.活性碳酸钙:生产原理与轻质碳酸钙的生产原理基本相同。不同之处是碳化条件控制严格,以生成细微颗粒的碳酸钙并加入1%5%的硬脂酸、树脂酸、木质素或阳离子表面活性剂等进行表面处理,以调整粒子的凝聚状态并阻止结晶粒子长大。以硬脂酸法为例介绍如下。(1)胶的配制取4.5kg36°Bé的氢氧化钠,加入70℃热水40kg,搅拌为溶液。将15kg硬脂酸和40kg水加热溶解后,在搅拌下缓缓加入上述配制的碱液中,生成硬脂酸钠。然后,再加入6kg太古油。将溶液调至中性,再加水至总重量为162kg。此胶量可供3t成品表面处理。(2)施胶操作在生产轻质碳酸钙的过程中,从石灰石煅烧到碳化的所有设备及操作均适用于活性碳酸钙的生产。将碳化后所生成的碳酸钙浆状物放入热浆池中,在搅拌下,缓缓加入上述配制好的硬脂酸钠太古油胶液。每吨产品加胶量54kg,要求成品中含酯量为0.5%。加完胶后继续搅拌一段时间,使物料充分混合。(3)后处理施胶后的碳酸钙经离心脱水后,置于干燥器内,先经自然或常温通风风干,使含水量降至10%15%,再于80℃下烘干,使含水量在0.5%以下。然后先过24目筛、再过100目筛,即得成品。重质碳酸钙:首先将含有CaCO390%以上的白石在旋转式破碎机中进行粗粉碎,使大块岩石被破碎至能通过76mm的筛网。然后在锤式粉碎机,旋转锤式磨、鼠笼式粉碎机或捣碎机、旋辊磨、硬磨机或轮碾机中进行细粉碎,使CaCO3破碎到能通过100目的筛网。最后再经附有粉碎收集器和真空管的雷蒙德真空磨或砾磨机进行粉化。再经空气分离,即利用反作用旋转或多叶导向板依靠离心分离作用除去过大尺寸的粒料。所得物料经筛选分级即得成品。反应方程式:

            3.碳酸钙晶须制法:预先在Ca(OH)2浆料加入12μm的针状碳酸钙晶须和磷酸类化合物,再通入CO2气体得到碳酸钙晶须。或将工业生石灰进行消化后,在一定浓度的氯化镁溶液中,再通入二氧化碳气体进行气液反应,经脱水、干燥得到碳酸钙晶须。

            4.超细轻质碳酸钙制法:通常采用石灰乳碳酸化法生产超细轻质碳酸钙。石灰石经过煅烧分解为生石灰和二氧化碳。生石灰消化生成石灰乳。再向石灰乳中通入二氧化碳,进行碳酸化反应产生碳酸钙,向碳酸钙浆液中加入表面处理剂,进行粒子表面处理。然后,依次进行过滤、干燥、粉碎和筛分等工艺过程得到产品。重质碳酸钙:(1).粉碎法:将白石(天然石灰石)先在颚式破碎机中粗碎,使其块度达40-60mm,再用提升机提升至雷蒙粉碎机进行粉碎。用鼓风机将已粉碎之半成品吹至旋风分级器,进行分级。粗品返回粉碎机进行再加工。合格产品经旋风分离器分离即得产品。超细碳酸钙:(2)研磨法:湿磨钙的原料是重质碳酸钙或白度>93°过、含钙量>98%的方解石,经配料、湿磨、压滤、烧干、包装得。(3).沉淀法:石灰石经高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,将石灰水消化得氢氧化钙,石灰乳经分级后与净化的二氧化碳反应,碳化结晶时加入结晶控制剂,以控制结晶型,或加入乳化剂和表面处理剂,使活性剂与刚生成的微细碳酸钙颗粒表面均匀覆盖,碳化结晶后再经离心脱水、干燥、分级、包装制得。反应方程式:

            5.称取100g优质大理石粉末,慢慢溶解于600mL 12%的稀盐酸中,得到CaCl2溶液,继续往此溶液中加入5g大理石粉末,搅拌后静置数小时后,再加入CaOH230g至溶液呈碱性,放在水浴上加热30min,有沉淀生成时,将沉淀过滤除掉,再次加热滤液,一边搅拌一边加入176g碳酸铵,析出沉淀,继续加热至沉淀完全析出,自然冷却,抽滤,用少量水洗涤数次后放置于200℃的干燥器中干燥。

            6.将工业品碳酸钠用蒸馏水溶解成密度为1.2的溶液,静置,过滤,以除去钙、镁杂质,经检验合格后,备用。将化学纯氯化钙用蒸馏水溶解成密度为1.151.18的溶液,边搅拌边缓慢加到上述碳酸钠溶液中,保持碳酸钠稍过量,进行反应:

            静置、过滤、离心甩干。用蒸馏水洗涤至Cl- SO42- 离子含量符合要求,离心甩干,于110℃烘至半干,敲碎,再烘至无水分。

            7.1份硝酸钙 ( 分析纯)用2份蒸馏水溶解,过滤,滤液备用,用4份蒸馏水溶解1份碳酸铵 ( 化学纯) ,过滤,在搅拌下,慢慢加到已加热到60℃的硝酸钙水溶液中:

            当反应完成后,静置,使沉淀完全,倾出溶液,抽滤,用蒸馏水慢慢地洗至NO3-离子含量经检验格,于110℃下干燥,得试剂碳酸钙。若采用高纯级的硝酸钙和碳酸铵,采用电导水,可按此法,在电炉上或烘箱内除去水分后,于220℃恒温34h,即得光谱纯碳酸钙。

            8.重质碳酸钙主要采用置换法。将一定浓度的氯化钙溶液加入至一定浓度的碳酸钠溶液中,进行置换反应,再经沉淀、分离、干燥、粉碎、过筛而得。

            9.天然碳酸钙主要采用粉碎法。将含碳酸钙在9 0%以上的天然白石矿,经粗碎、细碎、过筛而得。


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