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碳酸鈣的合成方法

作者:賀州粉體生產(chǎn)廠(chǎng)家 來(lái)源: 發(fā)表日期:2024/7/24

1.輕質(zhì)碳酸鈣:

由石灰石生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣包括煅燒、消化、碳化、分理、干燥、粉碎等工序。原料石灰石中的碳酸鈣含量應在96%以上,含鎂鹽1%左右,含鐵、鋁氧化物在0.5%以下。因此石灰石在使用前要挑選,并破碎至50150mm。煤要求白煤,首先應破碎至3850mm的粒度。石灰窯為立窯,連續操作。將煤與石灰石之比為1∶81∶11的比例混合好,從頂上加入窯中,于9001100℃下煅燒。原料從窯頂連續加入,生成的氧化鈣從窯底不斷取出。分解反應生成的二氧化碳經(jīng)除塵、洗滌、干燥、壓縮1.送到碳化工序。氧化鈣加到化灰池中,用35倍的水進(jìn)行消化,消化溫度為90℃左右,時(shí)間1.52h。消化后的石灰乳濃度為1018°Bé。經(jīng)過(guò)濾除去雜質(zhì)后放于生漿儲池,攪拌下送至碳化塔中,碳化塔為立式氣體鼓泡反應器。將經(jīng)過(guò)精制的二氧化碳氣體壓縮后,從碳化塔底部引入,通過(guò)氣體分布器進(jìn)入塔內,與石灰乳接觸發(fā)生碳化反應。碳化溫度為6070℃,碳化壓力為0.08MPa左右,碳化反應時(shí)間與二氧化碳的濃度,流量及料液容積而不同。碳化終點(diǎn)可用pH值的測定決定,當pH值為7左右時(shí),即為終點(diǎn)。碳化后的碳酸鈣漿料為熟漿,放于熟漿池中,然后用離心機脫水,脫水后的碳化鈣含水在32%42%之間,稱(chēng)為濕粉。將濕粉連續地輸入回轉干燥爐進(jìn)行干燥,干燥爐出料的物料含水低于0.3%。再經(jīng)冷卻、粉碎、過(guò)篩,即得成品。

2.活性碳酸鈣:生產(chǎn)原理與輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)原理基本相同。不同之處是碳化條件控制嚴格,以生成細微顆粒的碳酸鈣并加入1%5%的硬脂酸、樹(shù)脂酸、木質(zhì)素或陽(yáng)離子表面活性劑等進(jìn)行表面處理,以調整粒子的凝聚狀態(tài)并阻止結晶粒子長(cháng)大。以硬脂酸法為例介紹如下。(1)膠的配制取4.5kg36°Bé的氫氧化鈉,加入70℃熱水40kg,攪拌為溶液。將15kg硬脂酸和40kg水加熱溶解后,在攪拌下緩緩加入上述配制的堿液中,生成硬脂酸鈉。然后,再加入6kg太古油。將溶液調至中性,再加水至總重量為162kg。此膠量可供3t成品表面處理。(2)施膠操作在生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的過(guò)程中,從石灰石煅燒到碳化的所有設備及操作均適用于活性碳酸鈣的生產(chǎn)。將碳化后所生成的碳酸鈣漿狀物放入熱漿池中,在攪拌下,緩緩加入上述配制好的硬脂酸鈉太古油膠液。每噸產(chǎn)品加膠量54kg,要求成品中含酯量為0.5%。加完膠后繼續攪拌一段時(shí)間,使物料充分混合。(3)后處理施膠后的碳酸鈣經(jīng)離心脫水后,置于干燥器內,先經(jīng)自然或常溫通風(fēng)風(fēng)干,使含水量降至10%15%,再于80℃下烘干,使含水量在0.5%以下。然后先過(guò)24目篩、再過(guò)100目篩,即得成品。重質(zhì)碳酸鈣:首先將含有CaCO390%以上的白石在旋轉式破碎機中進(jìn)行粗粉碎,使大塊巖石被破碎至能通過(guò)76mm的篩網(wǎng)。然后在錘式粉碎機,旋轉錘式磨、鼠籠式粉碎機或搗碎機、旋輥磨、硬磨機或輪碾機中進(jìn)行細粉碎,使CaCO3破碎到能通過(guò)100目的篩網(wǎng)。最后再經(jīng)附有粉碎收集器和真空管的雷蒙德真空磨或礫磨機進(jìn)行粉化。再經(jīng)空氣分離,即利用反作用旋轉或多葉導向板依靠離心分離作用除去過(guò)大尺寸的粒料。所得物料經(jīng)篩選分級即得成品。反應方程式:

3.碳酸鈣晶須制法:預先在Ca(OH)2漿料加入12μm的針狀碳酸鈣晶須和磷酸類(lèi)化合物,再通入CO2氣體得到碳酸鈣晶須?;驅⒐I(yè)生石灰進(jìn)行消化后,在一定濃度的氯化鎂溶液中,再通入二氧化碳氣體進(jìn)行氣液反應,經(jīng)脫水、干燥得到碳酸鈣晶須。

4.超細輕質(zhì)碳酸鈣制法:通常采用石灰乳碳酸化法生產(chǎn)超細輕質(zhì)碳酸鈣。石灰石經(jīng)過(guò)煅燒分解為生石灰和二氧化碳。生石灰消化生成石灰乳。再向石灰乳中通入二氧化碳,進(jìn)行碳酸化反應產(chǎn)生碳酸鈣,向碳酸鈣漿液中加入表面處理劑,進(jìn)行粒子表面處理。然后,依次進(jìn)行過(guò)濾、干燥、粉碎和篩分等工藝過(guò)程得到產(chǎn)品。重質(zhì)碳酸鈣:(1).粉碎法:將白石(天然石灰石)先在顎式破碎機中粗碎,使其塊度達40-60mm,再用提升機提升至雷蒙粉碎機進(jìn)行粉碎。用鼓風(fēng)機將已粉碎之半成品吹至旋風(fēng)分級器,進(jìn)行分級。粗品返回粉碎機進(jìn)行再加工。合格產(chǎn)品經(jīng)旋風(fēng)分離器分離即得產(chǎn)品。超細碳酸鈣:(2)研磨法:濕磨鈣的原料是重質(zhì)碳酸鈣或白度>93°過(guò)、含鈣量>98%的方解石,經(jīng)配料、濕磨、壓濾、燒干、包裝得。(3).沉淀法:石灰石經(jīng)高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳,將石灰水消化得氫氧化鈣,石灰乳經(jīng)分級后與凈化的二氧化碳反應,碳化結晶時(shí)加入結晶控制劑,以控制結晶型,或加入乳化劑和表面處理劑,使活性劑與剛生成的微細碳酸鈣顆粒表面均勻覆蓋,碳化結晶后再經(jīng)離心脫水、干燥、分級、包裝制得。反應方程式:

5.稱(chēng)取100g優(yōu)質(zhì)大理石粉末,慢慢溶解于600mL 12%的稀鹽酸中,得到CaCl2溶液,繼續往此溶液中加入5g大理石粉末,攪拌后靜置數小時(shí)后,再加入CaOH230g至溶液呈堿性,放在水浴上加熱30min,有沉淀生成時(shí),將沉淀過(guò)濾除掉,再次加熱濾液,一邊攪拌一邊加入176g碳酸銨,析出沉淀,繼續加熱至沉淀完全析出,自然冷卻,抽濾,用少量水洗滌數次后放置于200℃的干燥器中干燥。

6.將工業(yè)品碳酸鈉用蒸餾水溶解成密度為1.2的溶液,靜置,過(guò)濾,以除去鈣、鎂雜質(zhì),經(jīng)檢驗合格后,備用。將化學(xué)純氯化鈣用蒸餾水溶解成密度為1.151.18的溶液,邊攪拌邊緩慢加到上述碳酸鈉溶液中,保持碳酸鈉稍過(guò)量,進(jìn)行反應:

靜置、過(guò)濾、離心甩干。用蒸餾水洗滌至Cl- 、SO42- 離子含量符合要求,離心甩干,于110℃烘至半干,敲碎,再烘至無(wú)水分。

7.1份硝酸鈣 ( 分析純)用2份蒸餾水溶解,過(guò)濾,濾液備用,用4份蒸餾水溶解1份碳酸銨 ( 化學(xué)純) ,過(guò)濾,在攪拌下,慢慢加到已加熱到60℃的硝酸鈣水溶液中:

當反應完成后,靜置,使沉淀完全,傾出溶液,抽濾,用蒸餾水慢慢地洗至NO3-離子含量經(jīng)檢驗格,于110℃下干燥,得試劑碳酸鈣。若采用高純級的硝酸鈣和碳酸銨,采用電導水,可按此法,在電爐上或烘箱內除去水分后,于220℃恒溫34h,即得光譜純碳酸鈣。

8.重質(zhì)碳酸鈣主要采用置換法。將一定濃度的氯化鈣溶液加入至一定濃度的碳酸鈉溶液中,進(jìn)行置換反應,再經(jīng)沉淀、分離、干燥、粉碎、過(guò)篩而得。

9.天然碳酸鈣主要采用粉碎法。將含碳酸鈣在9 0%以上的天然白石礦,經(jīng)粗碎、細碎、過(guò)篩而得。


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