沉降体积对什么产品影响最大？

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1、沉降体积对什么产品影响最大？2009/07/0215:38主要分析碳酸钙在碳化、脱水、干燥等过程中的沉降体积的变化，对目前一些有关沉降体积的变化提出异议，并从理论上解释发生这种变化的原因。关键词：沉降体积、碳酸钙、分子间作用力沉淀碳酸钙的沉降体积值意为以定量水为连续相，定量碳酸钙为分散相，分散均匀后，一定时间内每克样品所占有的体积即为沉降体积值大小。他主要表征粒子粒径大小，分散特性及结晶形态，各生产厂家因工艺条件及设备的不同，其值差异较大，即使同一生产厂家也有较大的波动。沉降体积作为沉淀碳酸钙的重要技术指标之一，他的高低对造纸工业、橡胶、塑

2、料工业、涂料、电线、电缆制品都有直接影响。不同沉降体积值的产品，应用于造纸、橡胶、塑料等制品做填充剂，产品的物理性质将显示不同的结果。我们根据固体粒子在水中的沉降速度，可依照斯托克斯定律分析：u=d2*(r1-r2)/(18*K)上式中：u——沉降速度；d——粒子直径；r1——粒子重度；r2——分散介质重度；K——分散介质黏度在Re（雷诺准数）小于1的情况下，球型质点的沉降速度与直径的平方及介质的重度差成正比，而与介质的黏度成反比。一定温度下，以水作介质，则影响沉淀碳酸钙沉降体积的主要因素为固体粒子的直径和重度r1，所以要降低沉降速度，提高

3、沉降体积的值，最有效的途径是获得比较小的粒径，但当粒径小于4微米，由于细小悬浮粒子产生的轻度的布朗运动，也将对沉降体积产生影响。由于斯托克斯定律主要针对表面光滑、刚性球体颗粒作自由沉降的简要情况，在实际生产过程中，还会发生干扰沉降，此时影响沉降体积的还有下面几个因素：1、   颗粒的体积浓度：当颗粒的体积浓度小于0.2%时，使用斯托克斯定律的偏差在1%的范围内，而在我们的生产中，实际的颗粒体积浓度大于0.2%，此时便发生了干扰沉降。2、   颗粒的形状：同一种固体物质，球型或近球型颗粒比同体积的非球型颗粒沉降的要快一点，非球型的形状及投影面

4、积均影响沉降体积。3、   器壁效应目前，产品碳酸钙要获得比较好的沉降体积值，除原材料的石灰石、生石灰、消化工艺条件适当，石灰乳悬浮液品质以及粒子分散性以外，主要在石灰乳碳化过程中，此外在产品的脱水过程中、干燥的工艺条件的不同也会产生一定的影响。下面我们主要就石灰浆从碳化开始分析影响沉降体积的主要因素并提出相应的解决办法：一、          碳化对沉降体积的影响石灰乳的碳酸化反应是一个多相反应，除受浓度、温度、压力等因素影响外，还与相界面及固体的表面状况，如晶体结构、表面积大小、形状等因素有关：1、温度与沉降体积的关系碳酸钙粒子的大小及

5、晶体形态，同沉降体积值密切相关。晶体的生成速度，决定于溶液的浓度和温度，当溶液的过饱和度很低时，晶体的生成过程，由沉淀和溶液中其他离子表面反应速度所控制，温度升高时，离子间晶体表面的扩散速度就变得非常重要。通过研究可以发现：a、    碳化温度15-25℃，可获得六方晶系方解石，各向异性不大的六方菱面体，平均粒径为0.5微米，沉降体积为4.5以上。b、   碳化温度45-55℃，可获得方解石型和纺锤型的混晶，平均粒径为1.0微米，沉降体积为4.5-3.5之间。c、    碳化温度60-65℃，可获得纺锤型的结晶，平均粒径为2.0微米，沉降体

6、积为2.8-3.5之间。2、浓度与沉降体积的关系在石灰乳的碳化过程中，参加反应的为氢氧化钙和二氧化碳，假定二氧化碳始终以一定的气量和压力向塔内输送，这样氢氧化钙的量随时间的增加而逐渐变化减少，前已提到，微细的粒子、良好的径型，是获得较好的沉降体积的主要条件之一，溶液的过饱和度是晶体结晶过程的推动力，过饱和度的大小直接影响晶核的形成过程和晶体生长过程的快慢，而这两个过程又直接影响产品的粒度大小及粒度分布。料液中固相氢氧化钙的含量增加的过程中导致水的体积相对减少，液相中氢氧化钙离解的Ca2+离子随之降低，为晶体的粒径变大提供了条件，产品的沉降体

7、积也就相应降低；氢氧化钙存在过量时，化合热量随之增加，促使料液温度升高，由于二氧化碳、氢氧化钙的溶解度因温度升高而降低，这样HCO3-，CO32-，Ca2+同步减少结晶过程的过饱和度失去平衡，结晶速度慢，晶核形成少，晶体的生长速度大于形成速度，大晶体的形成不可避免。因此，控制石灰乳中固相氢氧化钙浓度，是获得粒径微细和粒度分布均匀的碳酸钙产品的必要条件之一。3、碳化速率与沉降体积的关系石灰乳的碳酸化是多相反应过程，除受温度、压力、浓度影响外，与界面及固体的表面状况有关。过程受制于化学反应与扩散速度，欲获得均匀微细而晶形完整的结晶，必须控制晶核

8、的形成速度及晶体的生长条件。过饱和溶液中晶核大量而快速的生成及强有力的搅拌减少晶族的存在，是获得微细晶体的必要条件。在石灰乳的碳化过程中，碳化前期，为保证溶液中离子的过饱和态，就