CN107500331B - 一种轻质碳酸钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轻质碳酸钙生产加工技术领域，具体涉及一种轻质碳酸钙的制备方法。所述栽培方法包括以下步骤：1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为5～12％的氢氧化钙溶液；2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.2～0.4m3CO2的比例通入体积含量为20～40％的CO2气体，当pH值为7～8时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液过滤、烘干、粉碎，即得轻质碳酸钙产品。本发明在碳化反应过程中添加二氧化硅添加剂，制备出粒径小、白度高、流动性好的轻质碳酸钙。
Description
【技术领域】
本发明涉及轻质碳酸钙生产加工技术领域，具体涉及一种轻质碳酸钙的制备方法。
【背景技术】
近年来，随着工业技术的发展，轻质碳酸钙的应用得到进一步的拓展，作为一种很重要的无机化工产品，被广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等工业中。
国内橡胶行业是轻质碳酸钙的最大用户，其用量占轻质碳酸钙总产量的40％左右，预计轻质碳酸钙在橡胶行业用量的年增长率约为10％。
涂料、建筑行业轻质碳酸钙的用量占其总产量的30％左右，预计年增长率在14％左右。
塑料行业轻质碳酸钙用量占轻质碳酸钙总产量的15％左右。轻质碳酸钙添加在塑料中可增加塑料体积，降低产品成本，提高塑料制品的尺寸稳定性、硬度和刚性，改善塑料的加工性能。在PVC制品的生产加工中少量使用轻质碳酸钙可提高其拉伸轻度。
油墨、牙膏等行业轻质碳酸钙的用量占其总量的10％作用。造纸工业是国内轻质碳酸钙最具开发潜力的应用领域。用轻质碳酸钙作造纸填料，可提高纸制品白度和避光性，可使造纸厂减少纸浆用量，大幅降低生产成本。目前我国造纸用轻质碳酸钙用量占轻质碳酸钙总产量的5％左右。
而在食品和医药领域，轻质碳酸钙仅占轻质碳酸钙总产量极小一部分，其主要应用于补钙药片，制成高密度钙片，具有抑制胃及十二指肠溃疡引起的胃酸过多症、钙缺乏症、肾功能衰竭时的低钙高磷血症等；也可作为药片填料，从而增加复方维生素片中的营养成分。由于轻质碳酸钙普遍存在白度不高和流动性差的问题，限制了其在作为食品和医药辅料的应用。
因此，如能解决轻质碳酸钙普遍存在白度不高和流动性差的问题，必将大大促进轻质碳酸钙在食品和医药领域用量的增长。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质碳酸钙的制备方法，所述方法在碳化反应过程中添加二氧化硅添加剂，制备出粒径小、白度高、流动性好的轻质碳酸钙。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种轻质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为5～12％的氢氧化钙溶液；
2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.2～0.4m3CO2的比例通入体积含量为20～40％的CO2气体，当pH值为7～8时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液过滤、烘干、粉碎，即得轻质碳酸钙产品。
本发明中，进一步地，步骤2)中，所述二氧化硅的加入量为所述氢氧化钙溶液质量的0.5～2.5％。
本发明中，进一步地，步骤2)中，通入所述氢氧化钙溶液的CO2流量为3～12L/min。
本发明中，进一步地，步骤2)中，所述过滤为压力过滤，所需的压力范围为0.3～3.0MPa。
本发明中，进一步地，所述步骤2)得到的轻质碳酸钙的细度为7000～11000目。
本发明中，进一步地，所述步骤2)得到的轻质碳酸钙成品的含水率≤1.0％。
本发明还包括上述轻质碳酸钙的制备方法得到的轻质碳酸钙。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明采用碳化法制备的轻质碳酸钙性能优越，粒径小、白度高，并且在碳化过程中添加了二氧化硅作为分散剂保证了轻质碳酸钙的分散性好、粒径均一、热稳定性好，二氧化硅还作为改性剂，能控制轻质碳酸钙晶粒的大小，合成超细轻质碳酸钙，不仅有效提高碳酸钙的白度，使白度达到90％以上，还提高了轻质碳酸钙的流动性、产品不易板结，同时采用二氧化硅作为改性剂也降低了生产成本。
【具体实施方式】
实施例1
一种轻质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为10％的氢氧化钙溶液；
2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，按氢氧化钙溶液质量的1.5％的比例加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.3m3CO2的比例通入体积含量为30％的CO2气体，CO2流量为8L/min，当pH值为7.5时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液在2.0MPa范围内压力过滤、70-80℃烘干至含水率≤1.0％、粉碎至细度为细度为7000目，即得轻质碳酸钙产品。
本实施例制备的轻质碳酸钙，经测定，休止角＜40％，白度≥95％。
实施例2
一种轻质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为5％的氢氧化钙溶液；
2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，按氢氧化钙溶液质量的0.5％的比例加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.2m3CO2的比例通入体积含量为20％的CO2气体，CO2流量为3L/min，当pH值为7时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液在0.3MPa范围内压力过滤、70℃烘干至含水率≤1.0％、粉碎至细度为细度为11000目，即得轻质碳酸钙产品
本实施例制备的轻质碳酸钙，经测定，休止角＜40％，白度≥95％。
实施例3
一种轻质碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为12％的氢氧化钙溶液；
2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，按氢氧化钙溶液质量的2.5％的比例加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.4m3CO2的比例通入体积含量为40％的CO2气体，CO2流量为12L/min，当pH值为8时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液在3.0MPa范围内压力过滤、70-80℃烘干至含水率≤1.0％、粉碎至细度为细度为7000～11000目，即得轻质碳酸钙产品
本实施例制备的轻质碳酸钙，经测定，休止角＜40％，白度≥95％。
对比例1
对比例1与实施例1的区别是：碳化过程不添加二氧化硅，其他步骤同实施例1。
结果：对比例1制备的轻质碳酸钙经测定，休止角＞55％，白度＜92％。
由此可见，本发明通过在碳化过程中添加二氧化硅添加剂，有效提高了产品的白度、改善了产品的流动性。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (5)
1.一种高白度轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取颗粒大小相当的氧化钙颗粒，然后溶于水制备成质量分数为5～12％的氢氧化钙溶液；
2)将步骤1)的氢氧化钙溶液在低于16℃的条件下，加入二氧化硅，搅拌均匀，在恒温条件下，以每千克氢氧化钙溶液0.2～0.4m3CO2的比例通入体积含量为20～40％的CO2气体，当pH值为7～8时，结束碳化反应，将反应所得的碳酸钙悬浮液过滤、烘干、粉碎，即得轻质碳酸钙产品；所述二氧化硅的加入量为所述氢氧化钙溶液质量的0.5～2.5％；通入所述氢氧化钙溶液的CO2流量为3～12L/min。
2.如权利要求1所述高白度轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述过滤为压力过滤，所需的压力范围为0.3～3.0MPa。
3.如权利要求1所述的高白度轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述步骤2)得到的轻质碳酸钙的细度为7000～11000目。
4.如权利要求1所述的高白度轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述步骤2)得到的轻质碳酸钙成品的含水率≤1.0％。
5.权利要求1～4任一项所述的高白度轻质碳酸钙的制备方法得到的轻质碳酸钙。
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