CN108164412A - 一种草酸钙纳米片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种草酸钙纳米片的制备方法。将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细，再加入四氯化碳，搅拌后静置，将有机相转移走，再进行过滤、洗涤、高温煅烧，得到氧化钙纯水浆化得到氢氧化钙浆化料；将得到的氢氧化钙浆化料静置，然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸‑乙醇溶液，然后放入恒温箱内；待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片。本发明工艺简单，成本低，得到的草酸钙纳米片，分散性好，纯度高，杂质含量低。
Description
技术领域
本发明涉及一种草酸钙纳米片的制备方法，属于纳米材料领域。
背景技术
在进行钴镍湿法冶金过程，一般采用P204进行除杂、P507进行钴镍分离，在进行P204除杂过程中，P204会萃取其中的钙，再采用硫酸进行反萃，其中的钙会变成硫酸钙沉淀下来，每隔一段时间进行清理，这部分硫酸钙往往会堆存起来，由于含有锌、锰、铜等重金属和油分，为危险废弃物，对其资源化利用，是减少危废的有效办法。
草酸钙(calciumoxalate)，CaC2O4。分子量128.10。密度2.20。草酸钙，是一种白色晶体粉末。不溶于水、醋酸，溶于浓盐酸或浓硝酸。灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙。草酸钙结构式由钙盐水溶液与草酸作用制得。用于陶瓷上釉、制草酸等，呈弱酸性。
纳米草酸钙的制备，一般采用钙盐与草酸或者草酸盐反应，或者采用有机钙盐在草酸溶液中水解反应，由于纳米草酸钙的特性，比表面积大，表面活性强，所以容易发生团聚，同时容易吸附阴离子或者其他阳离子，导致产品杂质含量高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种草酸钙纳米片的制备方法，工艺简单，成本低，得到的草酸钙纳米片，分散性好，纯度高，杂质含量低，且实现了硫酸钙反萃渣的资源化利用。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1-2小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌15-30min后静置30-40min，将有机相转移走，再进行过滤，采用80-90℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1200-1300℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过150-200目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出5-10cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为10-20cm，然后静置5-10min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置5-10min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.1-0.5，聚乙二醇为聚乙二醇4000或聚乙二醇6000，聚乙二醇溶液的浓度为0.1-0.5g/L，搅拌磨中磨球的直径为0.5-2cm，磨球为聚氨酯或者氧化锆材质，搅拌磨的搅拌转速为80-150r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.5-1微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:5-10,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为250-350r/min，混合温度为50-60℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为5-10:1,高温煅烧时间为3-5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:5-10,浆化时间为30-60min，搅拌转速为100-200r/min。
所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过80-85℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为5-10:10-20:5-10,所述萃取剂配比为体积分数为50-60％的有机磷酸萃取剂与体积分数为40-50％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1-2cm，阻流网的网孔孔径为50-100目，钛筛网的筛孔孔径为50-75目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.5-1mol/L，恒温箱内的温度为35-40℃。
所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:5-10,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.5-1mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.5-1mol/L。
本发明采用界面反应，以有机萃取剂做为中间的桥梁，将下层的氢氧化钙浆化料中的钙离子从水相缓慢转移到有机相中，再在有机萃取剂与草酸-乙醇溶液的界面上与草酸接触得到草酸钙，由于为静态界面反应，可得到草酸钙纳米片，草酸钙纳米片依附在钛筛网上，当草酸钙纳米片将钛筛网筛孔封死后，则将有机萃取剂与草酸-乙醇溶液隔离开来，阻止了草酸钙的继续生长，从而使得反应仅仅发生在界面上，得到的草酸钙纳米片结果如下：
本发明采用硫酸钙反萃渣做为钙原料，经过预处理，可以得到纯度很高的钙源，为高纯度的草酸钙纳米片生产奠定基础，得到的氧化钙经过水浆化，得到氢氧化钙浆化料，氢氧化钙在水中有一定的溶解度，在整个反应过程中发生的化学反应如下：
Ca(OH)2+2(RO)2OPOH-----2(RO)2OPOCa+H2O； (1)
2(RO)2OPOCa+H2C2O4+2H2O----2(RO)2OPOH+Ca C2O4.2H2O (2)
在第一步反应中，氢氧化钙部分溶解到水中得到氢氧化钙溶液，然后在氢氧化钙溶液与有机萃取剂界面上发生反应，钙离子进入有机萃取剂中，而有机萃取剂中的氢离子进入氢氧化钙溶液中，以氢氧根反应得到水，则氢氧化钙溶液为不饱和溶液，未溶解的氢氧化钙固体继续溶解至氢氧化钙溶液为饱和溶液，从而不断的将固体氢氧化钙逐渐溶解，
在第二步反应中，含有钙离子的有机萃取剂与草酸-乙醇溶液在界面上接触，则钙离子与草酸根接触得到草酸钙纳米片，依附到钛筛网上，而草酸中的氢离子又进入到有机萃取剂中，如此循环。
本发明的有益效果是：
1.工艺简单，成本低，以硫酸钙反萃渣为高纯钙源，可以降低成本，同时实现硫酸钙反萃渣的资源化利用，同时通过界面一步反应得到纳米片，操作和工艺简单。
2.得到的草酸钙纳米片，分散性好，纯度高，杂质含量低，由于未界面反应，通过有机萃取剂的搭桥，将钙离子缓慢的由氢氧化钙中转移到草酸钙中，通过调节有机萃取剂的页面厚度，可以控制反应速度和纳米片的厚度，实现厚度可控，同时分散性好，纯度高，杂质含量低。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明，本实施例的一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1-2小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌15-30min后静置30-40min，将有机相转移走，再进行过滤，采用80-90℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1200-1300℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过150-200目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出5-10cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为10-20cm，然后静置5-10min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置5-10min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.1-0.5，聚乙二醇为聚乙二醇4000或聚乙二醇6000，聚乙二醇溶液的浓度为0.1-0.5g/L，搅拌磨中磨球的直径为0.5-2cm，磨球为聚氨酯或者氧化锆材质，搅拌磨的搅拌转速为80-150r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.5-1微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:5-10,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为250-350r/min，混合温度为50-60℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为5-10:1,高温煅烧时间为3-5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:5-10,浆化时间为30-60min，搅拌转速为100-200r/min。
所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过80-85℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为5-10:10-20:5-10,所述萃取剂配比为体积分数为50-60％的有机磷酸萃取剂与体积分数为40-50％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1-2cm，阻流网的网孔孔径为50-100目，钛筛网的筛孔孔径为50-75目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.5-1mol/L，恒温箱内的温度为35-40℃。
所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:5-10,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.5-1mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.5-1mol/L。
实施例1
一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1.5小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌19min后静置35min，将有机相转移走，再进行过滤，采用85℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1258℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过175目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出6cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为15cm，然后静置8min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置9min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.4，聚乙二醇为聚乙二醇4000，聚乙二醇溶液的浓度为0.4g/L，搅拌磨中磨球的直径为0.75cm，磨球为聚氨酯材质，搅拌磨的搅拌转速为125r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.8微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:8,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为295r/min，混合温度为55℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为8:1,高温煅烧时间为4.5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:8.5,浆化时间为50min，搅拌转速为150r/min。
所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过83℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为8:15:6,所述萃取剂配比为体积分数为55％的有机磷酸萃取剂与体积分数为45％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1.5cm，阻流网的网孔孔径为75目，钛筛网的筛孔孔径为50目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.8mol/L，恒温箱内的温度为38℃。
所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:8,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.8mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.8mol/L。
得到的草酸钙纳米片结果如下：
| 指标 | 主含量 | 纳米片厚度 | D10 | D50 | D90 |
| 数值 | 99.92％ | 7nm | 55nm | 175nm | 315nm |
| D100 | Fe | Mg | Na | Ni | Co |
| 480nm | 0.8ppm | 1.5ppm | 1.9ppm | 0.6ppm | 0.4ppm |
| Mn | Zn | Cu | Ti | Al | Si |
| 1.3ppm | 0.7ppm | 0.4ppm | 0.2ppm | 0.7ppm | 0.41ppm |
| 振实密度 | 硫酸根 | 氯离子 | BET | 一次粒径 | P |
| 1.1g/mL | 2.5ppm | 0.7ppm | 70m2/g | 12nm | 1.5ppm |
| pH | 碳酸根 | 氢氧根 | 形貌 | ||
| 6.5 | 未检出 | 未检出 | 片状结构 |
实施例2
一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1.3小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌19min后静置38min，将有机相转移走，再进行过滤，采用87℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1285℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过175目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出8cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为15cm，然后静置7min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置8min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.4，聚乙二醇为聚乙二醇4000，聚乙二醇溶液的浓度为0.4g/L，搅拌磨中磨球的直径为0.75cm，磨球为聚氨酯材质，搅拌磨的搅拌转速为125r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.8微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:8,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为295r/min，混合温度为55℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为8:1,高温煅烧时间为4.5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:8.5,浆化时间为50min，搅拌转速为150r/min。
所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过83℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为10:15:6,所述萃取剂配比为体积分数为55％的有机磷酸萃取剂与体积分数为45％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1.5cm，阻流网的网孔孔径为75目，钛筛网的筛孔孔径为50目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.8mol/L，恒温箱内的温度为38℃。
所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:8,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.8mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.8mol/L。
得到的草酸钙纳米片结果如下：
实施例3
一种草酸钙纳米片的制备方法，其为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1.8小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌18min后静置39min，将有机相转移走，再进行过滤，采用84℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1285℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过195目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出8cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为19cm，然后静置9min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置9min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.4，聚乙二醇为聚乙二醇6000，聚乙二醇溶液的浓度为0.45g/L，搅拌磨中磨球的直径为1.2cm，磨球为氧化锆材质，搅拌磨的搅拌转速为90r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.56微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:8,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为290r/min，混合温度为53℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为8:1,高温煅烧时间为4.5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:8,浆化时间为45min，搅拌转速为185r/min。
所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过83℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为10:19:9,所述萃取剂配比为体积分数为50％的有机磷酸萃取剂与体积分数为50％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1.5cm，阻流网的网孔孔径为75目，钛筛网的筛孔孔径为50目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.7mol/L，恒温箱内的温度为39℃。
所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:9,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.7mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.7mol/L。
得到的草酸钙纳米片结果如下：
| 指标 | 主含量 | 纳米片厚度 | D10 | D50 | D90 |
| 数值 | 99.96％ | 8nm | 55nm | 185nm | 380nm |
| D100 | Fe | Mg | Na | Ni | Co |
| 580nm | 0.6ppm | 1.5ppm | 2.8ppm | 0.8ppm | 0.4ppm |
| Mn | Zn | Cu | Ti | Al | Si |
| 1.7ppm | 0.8ppm | 0.2ppm | 0.2ppm | 0.8ppm | 0.4ppm |
| 振实密度 | 硫酸根 | 氯离子 | BET | 一次粒径 | P |
| 1.18g/mL | 2.5ppm | 0.7ppm | 63m2/g | 14nm | 1.5ppm |
| pH | 碳酸根 | 氢氧根 | 形貌 | ||
| 6.8 | 未检出 | 未检出 | 片状结构 |
实施例4
其他条件不变，仅将有机萃取剂的液面深度调整为12cm，则最终草酸钙纳米片的纳米片厚度为5.9nm，且草酸钙纳米片将筛孔完全封死的时间比实施例3相比缩短了25％。
实施例5
其他条件不变，仅将草酸-乙醇溶液中草酸浓度调整为0.95mol/L，则最终草酸钙纳米片的一次粒径为12nm，且草酸钙纳米片将筛孔完全封死的时间比实施例3相比缩短了15％。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于，为以下步骤：
(1)预处理，将硫酸钙反萃渣加入聚乙二醇溶液，在搅拌磨中搅拌磨细1-2小时，再将磨细后的浆料加入四氯化碳，搅拌15-30min后静置30-40min，将有机相转移走，再进行过滤，采用80-90℃热纯水洗涤，再进行高温煅烧，煅烧温度为1200-1300℃，得到氧化钙，再将得到的氧化钙经过破碎后过150-200目筛，然后加纯水进行浆化得到氢氧化钙浆化料；
(2)将步骤(1)得到的氢氧化钙浆化料静置，待澄清出5-10cm的上清液,然后在上清液的液面上缓慢加入有机萃取剂，加入有机萃取剂的液面深度为10-20cm，然后静置5-10min，在有机萃取剂液面上放置钛筛网，再缓慢的加入草酸-乙醇溶液，加入完毕，静置5-10min，然后调整钛筛网的位置，使得钛筛网处于有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上，然后放入恒温箱内；
(3)观察钛筛网上筛孔中草酸钙纳米片的生长情况，待草酸钙纳米片将筛孔完全封死后，将钛筛网取出，敲击钛筛网，将筛孔中的草酸钙纳米片敲击掉，然后加入酒精洗涤，再经过烘干和破碎，得到草酸钙纳米片，再将钛筛网放置到有机萃取剂与草酸-乙醇溶液界面上。
2.根据权利要求1所述的一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)硫酸钙反萃渣与聚乙二醇的质量比为100:0.1-0.5，聚乙二醇为聚乙二醇4000或聚乙二醇6000，聚乙二醇溶液的浓度为0.1-0.5g/L，搅拌磨中磨球的直径为0.5-2cm，磨球为聚氨酯或者氧化锆材质，搅拌磨的搅拌转速为80-150r/min，磨细至浆料中硫酸钙粒径的0.5-1微米，加入的四氯化碳与浆料的体积比为1:5-10,四氯化碳与浆料混合搅拌的搅拌转速为250-350r/min，混合温度为50-60℃，洗涤时热纯水与硫酸钙渣的质量比为5-10:1,高温煅烧时间为3-5小时，煅烧得到的烟气加入水进行喷淋吸收，氧化钙在浆化时与纯水的质量比为1:5-10,浆化时间为30-60min，搅拌转速为100-200r/min。
3.根据权利要求1所述的一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中四氯化碳与浆料混合后静置得到的有机相，经过80-85℃蒸馏，将四氯化碳蒸馏出后冷凝回收其中的四氯化碳，残余的为P204萃取剂。
4.根据权利要求1所述的一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中氢氧化钙浆化料、有机萃取剂：草酸-乙醇溶液的体积比为5-10:10-20:5-10,所述萃取剂配比为体积分数为50-60％的有机磷酸萃取剂与体积分数为40-50％的四氯化碳溶液，所述有机萃取剂中设置有多层阻流网，阻流网之间的间距为1-2cm，阻流网的网孔孔径为50-100目，钛筛网的筛孔孔径为50-75目，钛筛网上设置有边框使得钛筛网处于平整状态，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.5-1mol/L，恒温箱内的温度为35-40℃。
5.根据权利要求1所述的一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)草酸钙纳米片与洗涤用的酒精的质量比为1:5-10,洗涤后的酒精经过浓缩，将酒精蒸馏出经过冷凝回收其中的酒精，再返回洗涤草酸钙纳米片，浓缩后得到草酸浓度为0.5-1mol/L草酸-乙醇溶液返回步骤(2)使用。
6.根据权利要求1所述的一种草酸钙纳米片的制备方法，其特征在于：氢氧化钙浆化料在反应过程至其中的固体完全溶解时，将其抽出，再添加新的氢氧化钙浆化料继续反应，草酸-乙醇溶液在反应过程中至草酸的浓度低于0.25mol/L时，补加草酸至草酸的浓度为0.5-1mol/L。
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Granted publication date: 20201113 |