CN105948094A - 一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 - Google Patents
一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105948094A CN105948094A CN201610273454.5A CN201610273454A CN105948094A CN 105948094 A CN105948094 A CN 105948094A CN 201610273454 A CN201610273454 A CN 201610273454A CN 105948094 A CN105948094 A CN 105948094A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic field
- alternating magnetic
- calcium carbonate
- nano
- aqua calcis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,它涉及工艺技术领域。本发明采用在反应器外部增加交变磁场;氢氧化钙溶液以12m/s~15m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。本发明以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,它通过交变磁场,控制碳酸钙颖粒间的附聚力,改进它的尺寸稳定性,降低相界面张力,从而改善其固硫反应性能,使其在低用量条件下下,也具有较好的固硫能力,拓宽了纳米碳酸钙的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及工艺技术领域,具体涉及一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺。
背景技术
纳米级纳米碳酸钙是80年代发展起来的一种新型纳米固体材料。纳米碳酸钙是指颗粒的粒径尺寸大小在1nm~100nm之间的超细粉末碳酸钙,包括超细碳酸钙(粒径0.02μm~0.1μm)和超微细碳酸钙(粒径小于或等于0.02μm)两种碳酸钙产品。纳米碳酸钙的生产中,碳酸钙结晶粒度大小、结晶形状、粒度分布及分散性能是其重要质量指标。粒度小、分布均匀、分散性能好的纳米碳酸钙产品具有更高的经济利用价值。
由于纳米碳酸钙粒子的超细化,其晶体结构和表面电子结构发生很大的变化,产生了普通碳酸钙所不具有的体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使其与普通材料相比在补强性、透明性、分散性、触变性等方面表现出明显的优势。但是,用于固硫工艺时,纳米碳酸钙的颗粒表面能高,处于热力学非稳定状态,极易聚集成团,从而影响了纳米碳酸钙的固硫效果。
现有的纳米碳酸钙的主要生产工艺是碳化法,将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;通入CO2气体晶型控制剂,碳化至终点,经脱水、干燥、表面处理等工序,得到纳米碳酸钙。
上述工艺中,依靠CO2浓度、碳化温度、氧化钙浓度和控制剂等四个因素控制纳米碳酸钙的粒径,但由于反应过程十分迅速,四个因素有多个交叉点,因此,纳米碳酸钙的粒径很难精确控制。无法生产出固硫所需要的“狭窄分布”、“当量粒径偏大”的纳米碳酸钙。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,它通过交变磁场,控制碳酸钙颖粒间的附聚力,改进它的尺寸稳定性,降低相界面张力,从而改善其固硫反应性能,使其在低用量条件下下,也具有较好的固硫能力,拓宽了纳米碳酸钙的应用领域。
为实现上述目的,本发明采用的工艺步骤为:
1、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4、在反应器外部增加交变磁场;
5、氢氧化钙溶液以12m/s~15m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
所述的步骤2中的水为非纯净水,具有导电能力。
所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角由105°变成103°,氢氧化钙溶液由原来的13~18个大分子团变成5~6个小分子团。
所述的交变磁场的强度为5600GS~6000GS,频率为50Hz,能够让磁力线垂直于氢氧化钙溶液的方向切割,氢氧化钙溶液分子偶极距发生偏转,溶液的正负离子被单个水分子包围。
本发明通过调节交变磁场强度来调整氢氧化钙溶液中钙离子的结晶过程,从而控制离子间的相互粘附与聚积特性,生成主体外貌形态为半纺锤状聚合体、粒径分布狭窄并适当偏右(偏大)的纳米碳酸钙。
本发明采用超高强磁场能够在不改变氢氧化钙溶液原有的化学成份条件下,使氢氧化钙溶液中矿物质的物理结构发生变化。
本发明采用上述工艺步骤后具有以下有益效果:通过交变磁场控制碳酸钙颖粒间的附聚力,改进它的尺寸稳定性,降低相界面张力,从而改善其固硫反应性能,使其在低用量条件下下,也具有较好的固硫能力,拓宽了纳米碳酸钙的应用领域。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
具体实施方式一:
本具体实施方式采用以下工艺步骤:
1、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4、在反应器外部增加交变磁场;
5、氢氧化钙溶液以12m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角为103°,氢氧化钙溶液为5小分子团。
具体实施方式二:
本具体实施方式采用以下工艺步骤:
1、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4、在反应器外部增加交变磁场;
5、氢氧化钙溶液以13m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角位103°,氢氧化钙溶液为5个小分子团。
具体实施方式三:
本具体实施方式采用以下工艺步骤:
1、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4、在反应器外部增加交变磁场;
5、氢氧化钙溶液以14m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角为103°,氢氧化钙溶液为6个小分子团。
具体实施方式四:
本具体实施方式采用以下工艺步骤:
1、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4、在反应器外部增加交变磁场;
5、氢氧化钙溶液以15m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量。维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角为103°,氢氧化钙溶液为6个小分子团。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本发明的保护范围之内,本发明请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,其特征在于它采用的工艺步骤为:
1)、将石灰石(CaCO3)煅烧,得到氧化钙和CO2;
2)、加水使氧化钙消解,生成悬浮氢氧化钙;
3)、用多级旋液分离,除去颗粒及杂质,得到氢氧化钙悬浮液;
4)、在反应器外部增加交变磁场;
5)、氢氧化钙溶液以12m/s~15m/s的速度流过交变磁场,同时,从氢氧化钙溶液主体通道中,分支微量溶液进入显微镜观察范围;
6)、缓慢地将CO2气体通入氢氧化钙溶液中,用流量计控制通入CO2气体的流量,观察显微结晶体出现的瞬间即为适度CO2气体流量,维持这种CO2气体流量直至结晶完成。
2.根据权利要求1所述的一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,其特征在于所述的步骤2中的水为非纯净水,具有导电能力。
3.根据权利要求1所述的一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,其特征在于所述的步骤5中,氢氧化钙溶液经过磁化后的特点是分子团弱碱性,氢键角由105°变成103°,氢氧化钙溶液由原来的13~18个大分子团变成5~6个小分子团。
4.根据权利要求1所述的一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,其特征在于所述的交变磁场的强度为5600GS~6000GS,频率为50Hz,能够让磁力线垂直于氢氧化钙溶液的方向切割,氢氧化钙溶液分子偶极距发生偏转,溶液的正负离子被单个水分子包围。
5.根据权利要求1所述的一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺,其特征在于该工艺通过调节交变磁场强度来调整氢氧化钙溶液中钙离子的结晶过程,从而控制离子间的相互粘附与聚积特性,生成主体外貌形态为半纺锤状聚合体、粒径分布狭窄并适当偏右(偏大)的纳米碳酸钙。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610273454.5A CN105948094B (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610273454.5A CN105948094B (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105948094A true CN105948094A (zh) | 2016-09-21 |
CN105948094B CN105948094B (zh) | 2019-02-12 |
Family
ID=56916960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610273454.5A Expired - Fee Related CN105948094B (zh) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105948094B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106517287A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-22 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种利用静态聚磁制备球霰石的方法及装置 |
CN108713561A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-30 | 张清仲 | 一种交变磁场控制的竹叶纳米空调杀菌粉及其制备方法 |
CN109867301A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-06-11 | 财团法人工业技术研究院 | 生成针状碳酸钙颗粒的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1639272A (zh) * | 2002-02-26 | 2005-07-13 | 鲁汶天主教大学研究开发部 | 减小金属化合物颗粒粒度的方法 |
CN102432054A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-05-02 | 建德市云峰碳酸钙有限公司 | 一种浆状和膏状轻质碳酸钙的生产方法 |
CN103058248A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-24 | 刘立文 | 一种石膏生产纳米碳酸钙的设备与工艺 |
CN103693667A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-02 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种棒状轻质碳酸钙及其制备方法 |
CN104609454A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 芜湖卓越纳米新材料有限公司 | 一种循环利用过滤水生产纳米活性碳酸钙的方法 |
-
2016
- 2016-04-27 CN CN201610273454.5A patent/CN105948094B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1639272A (zh) * | 2002-02-26 | 2005-07-13 | 鲁汶天主教大学研究开发部 | 减小金属化合物颗粒粒度的方法 |
CN102432054A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-05-02 | 建德市云峰碳酸钙有限公司 | 一种浆状和膏状轻质碳酸钙的生产方法 |
CN103058248A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-24 | 刘立文 | 一种石膏生产纳米碳酸钙的设备与工艺 |
CN103693667A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-02 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种棒状轻质碳酸钙及其制备方法 |
CN104609454A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 芜湖卓越纳米新材料有限公司 | 一种循环利用过滤水生产纳米活性碳酸钙的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
宋甲甲: "磁场对碳酸钙结晶过程影响的实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106517287A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-03-22 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种利用静态聚磁制备球霰石的方法及装置 |
CN106517287B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-02-06 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种利用静态聚磁制备球霰石的方法及装置 |
CN109867301A (zh) * | 2017-12-05 | 2019-06-11 | 财团法人工业技术研究院 | 生成针状碳酸钙颗粒的方法 |
CN109867301B (zh) * | 2017-12-05 | 2022-01-28 | 财团法人工业技术研究院 | 生成针状碳酸钙颗粒的方法 |
CN108713561A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-30 | 张清仲 | 一种交变磁场控制的竹叶纳米空调杀菌粉及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105948094B (zh) | 2019-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI122343B (fi) | Menetelmä ja laitteisto kiintoainesuspensioiden valmistamiseksi | |
CN105874013B (zh) | 硫酸钙晶体及其制造方法 | |
Vacassy et al. | Calcium carbonate precipitation using new segmented flow tubular reactor | |
CN105948094A (zh) | 一种以交变磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 | |
CN107555459A (zh) | 一种纳米纺锤体沉淀碳酸钙的制备方法 | |
KR20100007871A (ko) | Pcc 제조 방법 | |
CN106517285A (zh) | 一种棒状纳米碳酸钙的制备方法 | |
CN105948093A (zh) | 一种以静态磁场控制固硫用纳米碳酸钙粒径的工艺 | |
CN102757075B (zh) | 一种不同结构和形貌碳酸钙粉体的制备方法 | |
CN104692437B (zh) | 一种基于温度控制的碳酸钙形貌可控制备方法 | |
Zhang et al. | Preparation of calcium carbonate superfine powder by calcium carbide residue | |
CN109761521A (zh) | 一种α-超硬超高强石膏及其制备方法 | |
CN109867986A (zh) | 一种高分子改性的纳米碳酸钙新产品系列 | |
Lei et al. | Effects of poly (sodium 4-styrene-sulfonate) on morphology of calcium carbonate particles | |
Song et al. | A study of the effects of NH 4+ on the fast precipitation of vaterite CaCO 3 formed from steamed ammonia liquid waste and K 2 CO 3/Na 2 CO 3 | |
CN108069452A (zh) | 一种链状方解石型碳酸钙的制备方法 | |
CN107265458A (zh) | 钨粉分级制备超粗晶粒硬质合金的方法 | |
JPS59223225A (ja) | アラゴナイト質炭酸カルシウムの製造方法 | |
Chen et al. | Facile synthesis and characterization of hydrophobic vaterite CaCO3 with novel spike-like morphology via a solution route | |
Oiso et al. | Template-free synthesis and particle size control of mesoporous calcium carbonate | |
KR102621557B1 (ko) | 응집체 탄산칼슘 제조방법 | |
Salleh et al. | Effect of liquid feeding rate on carbonation of precipitated calcium carbonate via continuous method | |
Bayoumi et al. | Nano calcium carbonate production utilizing solvay-process industrial wastewater and carbon dioxide | |
JP4920666B2 (ja) | 針状炭酸ストロンチウム粒子の製造方法 | |
Rosilina et al. | Synthesis and Modification of Nano-Precipitated Calcium Carbonate (PCC) with Addition of Ethylene Glycol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190212 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |