基于电石渣制备纳米碳酸钙

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1、中南大学硕士学位论文电石渣制备纳米碳酸钙姓名：闫琨申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：周康根20080601硕士学位论文摘要电石渣是乙炔生产过程中的废渣，对环境污染严重，传统的电石渣处理方式已经不能满足环境及经济的要求。传统的碳酸钙生产都是以石灰石为原料，在原料的开采中会对环境造成危害，同时产生大量的能耗。利用电石渣制备碳酸钙尤其是高附加值的纳米级碳酸钙，克服了上述缺点，将不但可以消除电石渣对环境的影响，而且能够节约碳酸钙的生产成本，可以实现环境治理和经济效益的双赢。本研究以电石渣为原料，氯化铵为钙提取液，碳

2、酸铵为碳化液，柠檬酸为晶型控制剂，成功的制备出了纳米级碳酸钙。在钙的提取过程中，主要研究了预处理方式、浸出时间、温度、提取液用量、搅拌条件等对浸出过程的影响。电石渣的预处理方式、浸取温度及氯化铵的加入量对钙的提取效率有很大的影响。在室温下，采用900℃高温煅烧的方式对电石渣进行预处理，氯化铵的加入量为理论值的1．1倍，浸出率可达98％以上。在碳酸化过程中，主要研究了晶型控制剂种类及用量、碳化温度、钙液浓度、碳酸铵滴加速度、搅拌条件等因素对碳酸钙晶体形貌、粒径、分散性及晶体结构的影响，得到了制备纳米碳酸钙的适宜工艺条

3、件。在浸出液浓度为0．6mol／l，机械搅拌强度为800r／min，柠檬酸用量为碳酸钙质量的3％，碳酸铵滴加速度20ml／min反应温度为12℃，陈化30min的条件下，得到了直径80nlTI，长径比2，粒径分布均匀，分散性好的纳米级棒状碳酸钙。在不同温度下制备的碳酸钙产品的X-ray图谱中，只发现了方解石结构，说明以柠檬酸为晶形控制剂可以抑制方解石向文石型转变。对最佳工艺条件下制得的碳酸钙进行检测的结果表明，制得的样品完全达到了工业超细碳酸钙的行业标准(HG／T2276．1996)工业超细碳酸钙要求。关键词：电石

4、渣，纳米碳酸钙，晶型控制剂硕士学位论文AbstractCalciumcarbideresidue，whichcan“ngaseriouspollution,istheresidueproducedintheprocessofacetyleneproduction．Anditstraditionaltreatmenthasnotmetthesocialreqmrementsfromenvironmentalandeconomicaspects．Traditionalproductionmethodsofcalcium

5、carbonateu∞limestoneaslawmaterial，andtheminingofthelaWmaterialsbringsseriousenvironmenthazards，generatingalotofenergyconsumptionatthesfl／netime．Usmgcalciumcarbideresidueasalawmaterialforcalciumcarbonateproduction,especiallyhighvalue—addednanosizedcalciumcarbon

6、ate，Callovercometheseshortcomings．Itwillnotonlyeliminateadverseeffectsontheenvironment,butalsosavethecostofcalciumcarbonateproduction,andCallachieveenvironmentalimprovementandeconomicbenefitswithawin—winsituation．Inthisstudy，nanosizedcalciumcarbonateWassuccess

7、fullysynthesized,usingcalciumcarbideresidueasalawmaterial，ammoniumchlorideasanextractingreagent,ammoniumcarbonateasacarbonatingreagent,andcitrateacid嬲acrystalcontrolagent．Intheextractingprocess，theeffectsofpretreatmentmethod，extractingtime，reactiontemperature，

8、dosageofextractingreagent，stirringspeedonextractinglateofcalciumhavebeeninvestigated．Pretreatmentmethodofcalciumcarbonateresidueanddosageofammoniumchloridehavegreatinfluenceonextra