超细碳酸钙生产新工艺.docx

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1、超细碳酸钙生产新工艺中国粉体技术网班建伟：碳酸钙是一种重要的无机化工产品，也是用量最大，使用范围最广的无机填充剂。由于原料普遍、价格低廉、无毒无味，被广泛应用于橡胶、建材、塑料、涂料、造纸、饲料、油漆、医药、食品、牙膏、化妆品、油墨等的生产中，起到节约母料、增容补强、降低成本的作用。近年来，由于碳酸钙产品粒子的超细化、晶体形状的多样化以及表面改性化的发展，提高了超细碳酸钙产品的应用价值，拓宽了其应用领域。    超细碳酸钙是一种用途广泛、潜力巨大、具有较高开发价值的新型纳米固体材料，它所具有的特殊的量子尺寸效应、表面效应，使其与常规粉体材料相比在补强性、透明性、分散性

2、、触变性和流平性等方面都显示出明显的优势。现在，超细碳酸钙正朝着专用化、精细化、功能化方向发展，具有很广阔的发展前景。    本文在对制备超细碳酸钙生产方法总结的基础上，提出了一种新的生产工艺方法。结合铵碱法纯碱生产的实际情况，以盐水精制产生的二次盐泥为原料，经过稠厚增浓、脱水、干燥制备超细碳酸钙。该方法不仅具有一定的理论价值，而且对废弃物的综合利用和环境的保护具有重要的意义。１碳酸钙的分类1.1　按生产方法分类    根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，是将石灰石等原料进行煅烧生成CaO和CO2,C

3、aO与H2O进行消化反应生成Ca(OH)2，然后再通入CO2与Ca(OH)2进行，碳化反应生成CaCO3沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎制得轻质碳酸钙。    重质碳酸钙简称重钙，是以方解石、石灰石、白奎、贝壳等为原料，通过机械粉碎的方法制备重质碳酸钙。由于重质碳酸钙的沉淀体积比轻质碳酸钙的沉淀体积小，所以称之为重质碳酸钙。活性碳酸钙又称改性碳酸钙、表面处理碳酸钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重质碳酸钙进行表面改性而制得。由于经表面改性剂改性后的碳酸钙一般都具有补强作用。1.2　按粒径大小分类    碳酸钙产品是一种粉体，根据碳酸钙粉体平均粒径（ｄ）的大

4、小，可将碳酸钙分为５个粒度等级：微粒碳酸钙(d>5μm)、微粉碳酸钙(1μm）1.3 按结晶形状分类    碳酸钙制备方法不同，结晶条件不同，原始碳酸钙会形成不同的形状。按结晶形状可分为：纺锤形碳酸钙、立方形碳酸钙、针形碳酸钙、链形碳酸钙、球形碳酸钙、四角柱碳酸钙、片状碳酸钙和无定型碳酸钙。2　超细碳酸钙的生产方法    超细碳酸钙的生产方法有机械粉碎法、碳化法、复分解法等，下面做详细的介绍。2.1　机械粉碎

5、法            对碳酸钙含量较高的天然方解石、白垩石等矿石，进行机械物理粉碎制备重质碳酸钙产品，经过超细工业制造系统的加工，可以得到粒径小于1μm的微细碳酸钙。2.2 碳化法    碳化法是将质量较好的石灰石煅烧，生成氧化钙和二氧化碳气体，然后氧化钙与水进行消化反应生成氢氧化钙浆液，再通入二氧化碳气体进行碳化反应，在反应过程中控制合适的浆液浓度、反应温度、添加剂用量及加入时间等工艺条件即可合成合格超细碳酸钙产品。在碳化过程中，使用不同浓度的水杨酸或乙酸等添加剂作为晶形控制剂，可以制备不同形状和大小的超细碳酸钙颗粒。根据实际操作过程的不同，可分为间歇鼓泡碳化法

6、、连续喷雾碳化法、连续鼓泡碳化法以及超重力碳化法。2.3 复分解法    利用水溶性钙盐（如CaCl2溶液）和水溶性碳酸盐（如(NH4)2CO3溶液）在合适的反应条件下发生复分解反应合成超细碳酸钙。在复分解反应过程中，使用木糖醇、己二酸、苯酚等添加剂作为晶形控制剂，可以制备出粒径分布均匀，比表面积大、层状立方形的碳酸钙。3　开发联产超细碳酸钙的新工艺3.1 提出背景    某公司２０１２年浓海水综合利用项目建成投产，利用浓海水进行化盐，一方面回收了海水中的盐分，降低了纯碱生产盐耗，另一方面解决了排放浓海水对海洋污染问题，但是因浓海水中含有较高的钙、镁离子杂质，在盐水精

7、制过程中会产生大量盐泥。针对此问题，通过采用两步精制盐水法，将氢氧化镁及碳酸钙沉淀物分开，一次精制产生浊度较低的含有钙离子的盐水进入二次精制，向一次精盐水中加入纯碱，在二次精制过程中产生二次盐泥，其主要成分为碳酸钙，可以继续深加工，获得碳酸钙产品———超细碳酸钙，不但减少了盐泥排放对环境的影响，同时，增加一种新产品，为企业增加效益。3.2 工艺流程    以二次盐泥为原料，经过斜板澄清桶稠厚、洗氯后，送至离心机脱水，脱水后的二次盐泥送入干燥炉烘干，干燥炉出料经磨粉机粉碎、筛选制成合格的超细碳酸钙，然后成品超细碳酸钙进行包装。