CN110550648A - 一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法 - Google Patents

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calcium carbonate
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precipitated calcium
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黄议文
王志高
李正华
何超琼
姚明敏
陈刚
郑跃军
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Shanghai Calcium Carbonate Plant Co Ltd
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Shanghai Calcium Carbonate Plant Co Ltd
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/38—Particle morphology extending in three dimensions cube-like

Abstract

本发明的一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法，通过控制碳化反应的温度，同时根据氢氧化钙浆液的浓度来确定二氧化碳气体的充入速率，以此来得到立方形沉淀碳酸钙，无需另外加入沉淀助剂，有效控制了生产成本。

Description

一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法
技术领域
本发明涉及碳酸钙领域，特别涉及一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法。
背景技术
沉淀碳酸钙可通过把二氧化碳气体充入装有氢氧化钙浆液的反应容器来制备。沉淀碳酸钙结晶形状有纺锤形、立方形、链形、球形、片形和四角柱形。这些不同晶形的碳酸钙可由控制反应条件制得。一般的碳化法得到的是纺锤形。
目前已有较多关于制备立方形沉淀碳酸钙的研究，但是多是采用沉淀助剂控制形貌，不仅提高了成本，也使得制备工艺更加复杂、难以进行质量控制。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法，该方法通过控制碳化反应的温度，同时根据氢氧化钙浆液的浓度来确定二氧化碳气体的充入速率，以此来得到立方形沉淀碳酸钙，无需另外加入沉淀助剂，有效控制了生产成本。
本发明提供了一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法，包括：
（1）将生石灰加入到温水中搅拌，制成氢氧化钙浆液；
（2）将氢氧化钙浆液加入装有分散桨的夹套反应容器中；开启分散浆，在夹套内充入循环冷却水，使反应容器内的氢氧化钙浆液冷却至低于17℃（优选高于10℃低于17℃），再充入二氧化碳，同时控制反应容器内浆液的温度低于30℃（优选10-25℃），直至反应容器内浆料pH值至7以下（优选6.0-6.2）；反应结束，获得立方形沉淀碳酸钙的水性浆液。
所述步骤（1）中的温水温度为40-60℃。
所述步骤（1）中的搅拌时间为30-45分钟。
所述步骤（2）中的分散浆开启时的线速度为5-9米/秒。
所述步骤（2）中二氧化碳的充入速率为以加入的每克干燥氢氧化钙计0.016升/分钟。
碳化反应的条件不同，会导致碳化后生成的碳酸钙晶型不同。反应温度、二氧化碳的充入速率以及分散桨的线速度都会对碳酸钙的晶型形成造成影响。如果不控制如上所述的碳化反应条件，一般得到的是纺锤形。
有益效果
本发明通过控制碳化反应的温度，同时根据氢氧化钙浆液的浓度来确定二氧化碳气体的充入速率，以此来得到立方形沉淀碳酸钙，无需另外加入沉淀助剂，有效控制了生产成本；同时工艺简单，利于质量控制，可以高效生产立方形沉淀碳酸钙，具有良好的实际生产应用价值。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图 1 是实施例1中反应后反应容器内浆液的SEM显微照片；
图 2 是实施例2中反应后反应容器内浆液的SEM显微照片；
图 3 是实施例3中反应后反应容器内浆液的SEM显微照片。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
实施例1
（1）将2500克生石灰加入到40升48℃的水中搅拌30分钟，制成氢氧化钙浆液，再通过200目筛备用；得到的氢氧化钙浆液浓度为61.3克/升；
（2）将上述30升氢氧化钙浆液加入装有分散桨的夹套反应容器中；开启分散浆（线速度5.6米/秒），在夹套内充入循环冷却水，使反应容器内的氢氧化钙浆液冷却至11.3℃，再充入二氧化碳，速率为29.4升/分钟；同时控制反应容器内浆液的温度在10-25℃，直至反应容器内浆料pH值至6.2；反应结束，获得立方形沉淀碳酸钙的水性浆液，产品如图1所示。
由图1可知，碳酸钙呈立方形颗粒，颗粒大小均匀，紧密地堆积在一起。
实施例2
（1）将1900克生石灰加入到30升48℃的水中搅拌30分钟，制成氢氧化钙浆液，再通过200目筛备用；得到的氢氧化钙浆液浓度为52.9克/升；
（2）将上述28升氢氧化钙浆液加入装有分散桨的夹套反应容器中；开启分散浆（线速度5.6米/秒），在夹套内充入循环冷却水，使反应容器内的氢氧化钙浆液冷却至15.2℃，再充入二氧化碳，速率为23.7升/分钟；同时控制反应容器内浆液的温度在14-22℃，直至反应容器内浆料pH值至6.2；反应结束，获得立方形沉淀碳酸钙的水性浆液，产品如图2所示。
由图2可知，碳酸钙呈立方形颗粒，颗粒大小均匀，紧密地堆积在一起。
实施例3
（1）将2506克生石灰加入到30升43℃的水中搅拌30分钟，制成氢氧化钙浆液，再通过200目筛备用；得到的氢氧化钙浆液浓度为59.2克/升；
（2）将上述28升氢氧化钙浆液加入装有分散桨的夹套反应容器中；开启分散浆（线速度5.6米/秒），在夹套内充入循环冷却水，使反应容器内的氢氧化钙浆液冷却至16.8℃，再充入二氧化碳，速率为26.5升/分钟；同时控制反应容器内浆液的温度在16-25℃，直至反应容器内浆料pH值至6.0；反应结束，获得立方形沉淀碳酸钙的水性浆液，产品如图3所示。
由图3可知，碳酸钙呈立方形颗粒，颗粒大小均匀，紧密地堆积在一起。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法，包括：
（1）将生石灰加入到温水中搅拌，制成氢氧化钙浆液；
（2）将氢氧化钙浆液加入装有分散桨的夹套反应容器中；开启分散浆，在夹套内充入循环冷却水，使反应容器内的氢氧化钙浆液冷却至低于17℃，再充入二氧化碳，同时控制反应容器内浆液的温度低于30℃，直至反应容器内浆料pH值至7以下；反应结束，获得立方形沉淀碳酸钙的水性浆液。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的温水温度为40-60℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的搅拌时间为30-45分钟。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的分散浆开启时的线速度为5-9米/秒。
5.根据权利要求1所述的一种立方形沉淀碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中二氧化碳的充入速率为以加入的每克干燥氢氧化钙计0.016升/分钟。
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