CN85103821A - 增加轻质碳酸钙白度的方法 - Google Patents

Abstract

用低质量石灰石生产轻质碳酸钙，产品白度较低，限制了它的用途。本发明介绍一种增加轻质碳酸钙白度的方法：以生石灰重量计，用水合胼或连二亚硫酸钠0.05——0.5％，三乙醇胺0.05——0.5％，于生石灰消化温度达60——95℃时，加入这两种试剂、搅拌，进行处理。然后碳化、分离，于120——400度℃干燥即得成品。这种处理方法，消耗处理试剂少，可在较高温度烘干，提高了设备利用率，因而成本低。这种白度达88——92％的产品，价格便宜，宜做为橡胶、塑料、涂料、纸张等制品的填充料，尤宜用于其浅色制品。

Description

在900度C煅烧石灰石，生成的生石灰，水化成氢氧化钙悬浊液，用净化后的煅烧炉气，通入氢氧化钙悬浊液中，可制得沉降体积较大的碳酸钙白色粉末。这种产品通常称做轻质碳酸钙，简称轻钙，可做为橡胶、涂料、塑料和造纸工业产品的体质性填充料，白度高的填充料，有利于制造各种浅色制品。

由于石灰石原料所含呈色杂质过高，影响了轻质碳酸钙的白度。现今国内使用的办法是挑选高质量石灰石或者进行表面处理，使白度有少许改善。但这将大大提高生产成本和产品价格。国外曾报导过连二亚硫酸钠-硬脂酸法、连二亚硫酸钠-磷酸法。

本发明是在不改变原来工艺条件的前提下，采用化学处理办法使产品白度（以氧化镁为准）由不处理时的77-81%增加到处理后的88-92%。这种处理所用化学试剂价格不贵、用量较少。石灰石原料中主要有害杂质含量可允许高达原标准的7倍。并可在温度高达400度C时烘干，有利于提高产量。这种化学处理方法附带的好处是：（1）化灰速度比原来快。（2）产品离心过滤后，易于卸料。（3）产品易于烘干。

挑选一种还原性物质C与一种稳定剂L，以C∶L∶生石灰＝1∶1∶1000或更高的重量比例，在60-95度C的温度下处理，制得的氢氧化钙悬浊液，进行碳化，生成物过滤，烘干、粉碎过筛，即得产品。

在生石灰中，加入5倍重量的水，使固体全部淹没，进行间歇化灰当反应达到发热高峰时，开动搅拌器，同时投入L为0.5-5公斤/吨生石灰和C为0.5-5公斤/吨生石灰，搅拌10分钟，再加入15倍重量的水，稀释为浓度5-8波美度的悬浊液，冲入熟化池继续搅拌，并离心分离掉粗粒杂质，然后进入碳化塔，并通入含有20-30%二氧化碳的炉气，直到pH＜8为止。离心过滤，滤液循环使用，或弃去。产品送入回转干燥窑，控制炉内温度在100-400度C烘干、过筛，以一120网目的部分，做为成品包装。上述处理剂C可用盐酸羟胺、硫酸联胺、水合肼、连二亚硫酸钠等，但以水合肼和连二亚硫酸钠为好，L可用EDTA、氟化钠、氰化钠、氰化钾、三乙醇胺等，但以三乙醇胺为最好，它能使全部工艺过程加速进行。

这样生产出的白度较高，价格便宜的轻质碳酸钙，可用于各种浅色橡胶、塑料、涂料（尤其是水溶性内外墙涂料）中，以代替价格昂贵的白色无机涂料。同时由于对原料要求不太高，可适于各地方小企业进行生产。

例1：取生石灰10克，加水煮沸消化，分为两份，分别稀释至100毫升，一份加盐酸羟胺（C₁）0.01克，另一份不加，做为对照，然后加碳酸氢钠7.5克，滤出沉淀，于300度C以下烘干，测定产品的白度。

例2：取生石灰10克，加水煮沸消化，分为两份，分别稀释至100毫升，一份加硫酸联胺（C₂）0.01克，另一份不加，做为对照，然后加碳酸氢钠7.5克，滤出沉淀，于300度C烘干，测定产品的白度。

例3：取生石灰10克，加水煮沸消化，分为二份，分别稀释至100毫升，一份加水合肼（C₄）0.01克，另一份不加，做为对照，加入碳酸氢钠7.5克，滤出沉淀，于300度C烘干，测定产品的白度。

例4：取生石灰40克，加水煮沸消化，分离粗粒，分为四份，稀至150毫升。1^＃不处理做为对照，2^＃3^＃4^＃加0.01M的水合肼10毫升，2^＃加0.01M的EDTA钠10毫升，3^＃加0.01M的氟化钠10毫升，4^＃加0.01M的三乙醇胺（L₁）10毫升，各加入碳酸氢钠7.5克，滤出沉淀，于300度C烘干，测定白度。

例5：取生石灰20克，加水化灰，分为二份，一份不处理，做为对照，另一份加入0.01M的三乙醇胺10毫升，0.01M的水合肼10毫升0.01M的无水亚硫酸钠10毫升，以适量碳酸氢钠沉淀，产品于300度C烘干，测定白度。

例6：同例5处理，再加0.01M的氟化钠10毫升，测定产品白度。

例7：取生石灰13克，消化稀释至150毫升，加入0.1M的水合肼1毫升，0.1M的三乙醇胺1毫升以适量碳酸铵沉淀，制样后测定白度。

例8：以0.01克连二亚硫酸钠代替水合肼，其余操作与例7同，测定产品的白度。

例1-例8的测定对照，列为表1

表1：不同处理试剂所得产品白度比较

例    处理试剂    沉淀剂    处理后白度    未处理白度

1 C₁碳酸氢钠 83 80

2 C₂″ 82 80

3 C₄″ 85 82

4 C₄+EDTA ″ 85.4 82.5

例    处理试剂    沉淀剂    处理后白度    未处理白度

C₄+NaF 碳酸氢钠 85.2 82.5

C₄+L₁″ 86.4 82.5

5 C₄+L₁+Na₂SO₃″ 91.5 82.8

6 C₄+L₁+NaF ″ 91.2 82

7 C₄+L₁碳酸铵 92.4 82

8 C₅+L₁″ 92.4 82

例9：按上述例7、例8所制得的产品，分为五份，按不同烘干温度和烘干时间进行烘干，测定白度，情况见表二：

表二：不同烘干温度，时间对产品的影响

最终烘干温度    升温次序和烘干时间（分）    白度

80-120度    200度    400度    600度C

＜120度C    240    -    -    -    94

200度C    120    30    -    -    92.5

400度C    120    30    15    -    92.3

400度C    120    30    15    -    92.2

600度C    120    30    -    15    81.6

例10：按上述例8、例7方法制取不同白度的烘干试料，于750度C灼烧15分钟后，测定产品白度，情况如表三：

表三：烘干温度过高时产品的变化

样品来源    灼烧前白度    750度C灼烧后白度

原产品    81.3    77.6

例7所得产品    91.8    77.8

例8所得产品    92.4    81

样品来源    灼烧前白度    750度C烧后白度

例7、例8混合产品    91.4    78

实施例1：

取生石灰600公斤，加水刚好淹没固体物，进行化灰，至反应发热达到最高峰时（水温为60-95度C），开动搅拌器，同时加入0.9公斤，水合肼或连二亚硫酸钠，0.9公斤三乙醇胺，搅拌10分钟，用15倍量的水，冲入熟化池，离心分离粗粒杂质，此时浓度约为6波美度，注入碳化塔，通入含有20-30%二氧化碳的炉气，进行碳化，碳化至pH＜8为止，进行离心过滤，送入回转干燥窑，于100-400度C烘干、粉碎、过筛、成品包装，表四为连续处理时定时取样的测定数据。（6小时内）

表四：连续生产白度变化

取样部位    离心机后    干燥窑后

制样方法    120度C烘干、研细    直接取样测定

白度    89.2    89.5    89.0    88.2    88.0    88.0

88.0    88.8    89.6    88.5    87.2    87.2

89.5    89.3    88.9    87.8    88.3    88.3

88.8    89.0    88.4    87.8    88.5

实施例2：

参考：西德专利1179147

日本公开7647597

日本公开7647598

Claims (5)

1、用石灰石生产轻质碳酸钙，矿石质量高低，直接影响产品的白度。现在，在国内，一般选用优质矿石，或进行产品的表面处理，以少许改善白度。在国外曾采用连二亚硫酸钠-丙酸法、连二亚硫酸钠-硬脂酸法、连二亚硫酸钠-磷酸法进行处理，以改善粘土、碳酸钙等悬浊液的白度。本法是采用水合肼-三乙醇胺配方和连二亚硫钠-三乙醇胺配方。以氧化钙重量计，用0.05-0.5%的三乙醇胺，用0.05-0.5%的水合肼或连二亚硫酸钠，加于消化接近完成的石灰中，此时温度60-95度C，搅拌10分钟，用15倍量的水，冲入熟化池，分离粗粒，进行碳化，沉淀离心分离，并于100度-400度C之间烘干，即可制得白度为88-92%的产品。

2、按照权利要求1生产，产品烘干温度可高至400度C，既保证产品白度，又提高了烘干设备的利用率。

3、按照权利要求1生产，可以促进化灰，使间歇化灰速度增加一倍。碳化速度也有所提高。整个工艺过程可加速进行。

4、按照权利要求1生产，产品质地疏松，易于从离心机中过沪和卸料，减轻了工人的劳动强度。

5、按照权利要求1生产，产品沉降体积可由原来的2.8增至3毫升/克。