利用电石渣制备碳酸钙晶须的初步研究

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1、第27卷第2期贵州大学学报(自然科学版)Vo1．27No．22010年4月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Apr．2010文章编号1000—5269(2010)02—0126—03利用电石渣制备碳酸钙晶须的初步研究刘飞，袁铭鸿，曹建新(贵州大学化学与化r学院，贵州贵阳550003)摘要：以电石渣为原料，采用盐酸对电石渣进行净化处理后，与碳酸钠进行复分解反应合成文石型碳酸钙晶须。研究了碳酸钙晶须合成过程中，不同的反应物浓度、滴加速度对碳酸钙晶须晶相组成及微观形貌的影响。采用XRD和SEM对合成的

2、碳酸钙晶须的矿物组成和微观形貌进行了检测及表征。结果表明，以pH：8酸洗处理后的电石渣可以制备出结构完整、尺寸均匀，长径比达3O一60的文石型碳酸钙晶须。研究表明，制备碳酸钙晶须为电石渣二次回收利用提供了一条有效的新途径。关键词：电石渣；复分解反应；碳酸钙晶须；回收利用中图分类号：X705文献标识码：A碳酸钙晶体有方解石、球霰石和文石型等多种放场地附近的水污染、土地碱化及粉尘和大气污晶型。其中文石型碳酸钙晶体形貌为晶须状，结晶染【5j。电石渣的主要成分是Ca(OH)，可知电形式为单晶，晶体内部几乎无缺陷，具有强度高、模石渣的化学成分与消石灰基本相

3、同，将电石渣作一量高、耐热与隔热性好等优良特性J。而且由于定预处理后替代Ca(OH)：作为钙质原料用来制备它具有特殊的外形，因而与塑料复合时与基体树脂文石型碳酸钙晶须，从而既缓解因开采石灰石对生的相容性好，可以改善制品的加工性能，提高力学态环境造成的破坏，又可使电石乙炔企业实现污染性能，赋予制品表面光滑和耐磨性，广泛应用于汽物少排放，实现社会环境效益和经济效益的双赢。车、塑料、电气部件制造、高光洁度结构部件制造等本文以工业废渣电石渣作为钙质原料制备文领域j。碳酸钙晶须的生产过程没有造成环境污石型碳酸钙晶须，以期能为电石渣的回收利用找到染，制备工艺

4、简单，易于实现工业化大规模生产，与一条有效的途径，为制备文石型碳酸钙晶须找到一其它经苛刻制备条件和复杂工艺制得的晶须材料种廉价原料，从而降低文石型碳酸钙晶须的生产成相比，碳酸钙晶须具有很低的制造成本，弥补了目本，促进文石型碳酸钙晶须的推广应用。前市场中SiC、钛酸钾晶须成本较高的弱点，有望1实验原料在日用塑料等领域大量使用J。目前国内外制电石渣，取自贵州某厂，化学成分见表1．备该晶须所需的钙质原料主要是Ca(OH)，因而盐酸，分析纯。需要开采大量石灰石，从而破坏植被，对生态环境碳酸钠，分析纯。造成破坏。氢氧化钠，分析纯。电石渣是工业生产聚氯乙烯、

5、聚乙烯醇、乙炔表1电石渣的化学成分(干基)／叭．％气等产品过程中，电石CaC：水解后产生的废渣。化学成分CaOSiO2Fe2O3A12O3MgoSO3烧失量其它而每消耗1吨电石将产生1．2—1．45t电石渣，每质量分数66．192．000．452．560．121．225．02．48年全国产生的电石渣达到1800万吨以上。电石渣堆放填埋处理不但占用大量土地，而且极易造成堆收稿日期：2010—02—10基金项目：贵州省科学技术基金项目(黔科合J字[20o9]2052)；国家大学生创新性实验计划项目(2009—030)；国家大学生创新性实验计划项目(2

6、008—014)；贵州大学大学生创新性实验计划项目(2008—153)；贵州大学大学生SlIT项目(2009—103)作者简介：刘飞(1982一)，男，贵州安龙人，讲师，博士生，研究方向：主要从事高性能无机非金属材料、绿色化工与清洁能源技术研究，Email：ce．feiliu@gzu．edu．cn．通讯作者：曹建新，Email：jxcao@gzu．edu．en．第2期刘飞等：利用电石渣制备碳酸钙晶须的初步研究2实验方法2．3样品的检测分别采用D／Max-2200型x射线衍射仪和2．1电石渣的酸洗预处理JSM-6490LV型扫描电子显微镜(SEM)

7、对经水洗过取10g烘干的电石渣，加入去离子水制成固滤、烘干后的碳酸钙晶须进行晶相和微观形貌分含量为10％的电石渣浆，搅拌下缓慢滴加浓度为1析。mol·L的HC1溶液至浆液pH值达设8．过滤后，用浓度为0．04mol·L的EDTA溶液测定滤液中3结果与讨论的Ca“浓度。3．1反应浓度对碳酸钙形貌的影响2．2碳酸钙晶须的制备于不同反应物浓度条件下合成碳酸钙晶须，以实验室制备碳酸钙晶须的工艺流程如图1所研究反应物浓度对碳酸钙晶须微观形貌的影响。示。取500ml的水，于恒温槽中控制体系反应温在反应温度为80℃，搅拌转速为450rpm，滴加速度为80℃，并

8、用NaOH调节反应体系pH=8．0，搅度为2．0ml·min～，体系pH值为8．0的实验条件拌速度为450rpm，按Na：CO，／CaC