一种功能性碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术属于碳酸钙制备技术领域，提出的一种功能性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：重钙制备：将原料进行粉碎、研磨；轻钙制备：根据重钙的晶型和粒度进行轻钙制备；复合：将制备好的1～10份重钙和100份轻钙放入复合池搅拌均匀；轻钙制备步骤具体为，消化：将原料氧化钙放入水中进行消化；添加晶型控制剂：消化完成后，根据重钙晶型向浆液中添加相应晶型控制剂，搅匀；一次碳化：搅匀后，开始一次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌；陈化：一次碳化后，将浆液存入储罐进行陈化；二次碳化：陈化完成后，开始二次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌。本发明专利技术构思巧妙，解决了现有技术中复合方法繁琐，能耗较大，吸油值高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性碳酸钙的制备方法
本专利技术属于碳酸钙制备
，涉及一种功能性碳酸钙的制备方法。
技术介绍
碳酸钙是塑料行业用量最大、使用最方便、价格最低廉的无机填料。用碳酸钙填充改性塑料不仅可以降低成本、节约石油资源，而且能够改善制品的耐蠕变性能、热变形温度、尺寸稳定性能和成型加工性能等。碳酸钙根据生产方法不同分为重质碳酸钙(简称重钙)和轻质碳酸钙(简称轻钙)。重钙是将碳酸钙矿石即方解石或大理石经选矿、粉碎、分级包装而成，生产方法简便、能耗小、成本低；而轻钙是用化学方法制成的，即石灰石煅烧、石灰消化、碳化生成碳酸钙，再经脱水、干燥、筛分而成。从上述轻钙制备的过程可以看出，生产轻钙的成本高于普通重钙，而且污染重、能耗大，如从原料资源来说，轻钙原料资源更丰富。但轻质碳酸钙比重质碳酸钙细吸油值大，胶料吸光性就会增大，产品表面就会呈现亚面或雾面效果。所以在塑胶行业中往往采用轻、重质碳酸钙混合加入的方法。但目前的轻钙、重钙复合方法繁琐，能耗较大，且吸油值高。
技术实现思路
本专利技术提出一种功能性碳酸钙的制备方法，解决了现有技术中轻钙、重钙复合方法繁琐，能耗较大，且吸油值高的技术问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种功能性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：重钙制备：将原料方解石或硅灰石进行粉碎、研磨；轻钙制备：根据重钙的晶型和粒度进行轻钙制备；复合：将制备好的1～10份重钙和100份轻钙放入复合池搅拌均匀；成品：将复合好的产品经进行脱水，烘干，制成成品。作为进一步的技术方案，所述轻钙制备步骤具体为，消化：将原料氧化钙与水按照1：8的比例进行消化；添加晶型控制剂：消化完成后，根据重钙晶型向浆液中添加相应晶型控制剂，搅匀；一次碳化：搅匀后，开始一次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌；陈化：一次碳化后，将浆液存入储罐进行陈化；二次碳化：陈化完成后，开始二次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌。作为进一步的技术方案，所述重钙研磨步骤中在重钙达到1000～1200目后停止研磨。作为进一步的技术方案，所述复合步骤中搅拌速度为60转/min，搅拌时间为40分钟。作为进一步的技术方案，所述一次碳化步骤中一次碳化在浆液的PH值达到8.5～9.0时停止，所述二次碳化步骤中二次碳化在浆液的PH值达到7.0时停止。作为进一步的技术方案，所述一次碳化步骤和所述二次碳化步骤中搅拌速度均为100转/min。作为进一步的技术方案，所述陈化步骤中陈化的时间为4个小时。作为进一步的技术方案，所述一次碳化步骤中晶型控制剂的添加量为氧化钙总重量的0.1％～0.3％。作为进一步的技术方案，所述一次碳化步骤和所述二次碳化步骤中碳化温度为60°～65°。作为进一步的技术方案，所述添加晶型控制剂步骤中晶型控制剂为白糖、葡萄糖、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、草酸、乙酸、柠檬酸、EDTA、氯化锌、硫酸锌、氯化铝、硫酸铝其中的一种或多种。本专利技术使用原理及有益效果为：1、本专利技术改变了传统轻钙与重钙的复合方式，制备时先选择好所需要的重钙原料，确定好重钙的晶型(其中方解石为立方体型，硅灰石为针状晶体)和尺寸(研磨后的粒度)，再根据重钙的晶型和尺寸设置轻钙的制备工艺，选择合适的晶型控制剂，使得制备好的轻钙与重钙晶型和粒度均相同，这一设置有效省去了传统轻钙和重钙复合工艺中的研磨工序，缩短了复合时间，降低了复合时能耗和设备磨损，也无需在复合工艺中添加搅拌剂，节省了生产成本。同时，在轻钙制备过程中相较于传统工艺采用了较低的搅拌速率，更有利于碳化过程中晶核和晶体的生成，提高了晶型成型时的稳定性和可控性，并且实现了常温碳化，在一次碳化和二次碳化时无需控制温度，进一步降低了生产过程中所需的能耗，提高了工作效率。本专利技术通过巧妙的工艺设计，将轻钙制备与复合(轻钙和重钙)工艺有机的结合在一起，有效节省了工作流程，降低了生产能耗和成本，提高了生产效率，实现了生产过程的可控性，设置科学合理。采用本专利技术提出的制备方法生产出的碳酸钙沉积体积可达2.7mL/g～4.0mL/g，大多高于一般轻钙(2.4mL/g～2.8mL/g)和复合碳酸钙；粒度分布主要集中在0.1～16μm，远远窄于一般复合碳酸钙(0.1～25μm)；吸油值可达60％～70％，远低于一般复合碳酸钙的85％。同时由部分产品的电子显微照片也可看出本专利技术所得产品粒度均匀，分布紧凑。由此看来，本专利技术制得的产品体积高、粒度分布窄、吸油值低，流动性、分散性也得到极大改善，性能远优于市场上同类产品。经测试，所得到的产品在橡胶和塑料方面应用，可增加填量20％，使得橡塑制品的強度提高8％、韧性提高11％。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术工艺流程示意图；图2为本专利技术实施例4的电子扫描显像图；图3为本专利技术实施例8的电子扫描显像图；图4为本专利技术实施例4的粒度分布与复合浆液体积百分比的关系图；图5为本专利技术实施例8的粒度分布与复合浆液体积百分比的关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1～5所示，本专利技术提出的一种功能性碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：重钙制备：将原料方解石或硅灰石进行粉碎、研磨；轻钙制备：根据重钙的晶型和粒度进行轻钙制备；复合：将制备好的1～10份重钙和100份轻钙放入复合池搅拌均匀；成品：将复合好的产品经进行脱水，烘干，制成成品。所述轻钙制备步骤具体为，消化：将原料氧化钙与水按照1：8的比例进行消化；添加晶型控制剂：消化完成后，根据重钙晶型向浆液中添加相应晶型控制剂，搅匀；一次碳化：搅匀后，开始一次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌；陈化：一次碳化后，将浆液存入储罐进行陈化；二次碳化：陈化完成后，开始二次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌。进一步，所述重钙研磨步骤中在重钙达到1000～1200目后停止研磨。进一步，所述复合步骤中搅拌速度为60转/min，搅拌时间为40分钟。进一步，所述一次碳化步骤中一次碳化在浆液的PH值达到8.5～9.0时停止，所述二次碳化步骤中二次碳化在浆液的PH值达到7.0时停止。进一步，所述一次碳化步骤和所述二次碳化步骤中搅拌速度均为100转/min。进一步，所述陈化步骤中陈化的时间为4个小时。进一步，所述一次碳化步骤中晶型控制剂的添加量为氧化钙总重量的0.1％～0.3％。进一步，所述一次碳化步骤和所述二次碳化步骤中碳化温度为60°～65°。进一步，所述添加晶型控制剂步骤中晶型控制剂为白糖、葡萄糖、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、草酸、乙酸、柠檬酸、EDTA、氯化锌、硫酸锌、氯化铝、硫酸铝其中的一种或多种。实施例1将原料方解石或硅灰石进行粉碎、研磨，直至制成粒度为1200目的重钙。将氧化钙按照氧化钙与水1：8的比例放入水中进行消化处理，之后向消化后的浆液中添加晶型控制剂并搅匀，添加量为氧化钙添加量的0.1％。搅匀后开始一次碳化，一次碳化在浆液PH值达到8.5时停止，之后将浆液放置到储浆池内进行陈化，陈化时间为4小时，之后对浆液进行二次碳化，二次碳化在浆液PH值达到7.0时停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能性碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，重钙制备：将原料方解石或硅灰石进行粉碎、研磨；轻钙制备：根据重钙的晶型和粒度进行轻钙制备；复合：将制备好的1～10份重钙和100份轻钙放入复合池搅拌均匀；成品：将复合好的产品经进行脱水，烘干，制成成品。

【技术特征摘要】
1.一种功能性碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，重钙制备：将原料方解石或硅灰石进行粉碎、研磨；轻钙制备：根据重钙的晶型和粒度进行轻钙制备；复合：将制备好的1～10份重钙和100份轻钙放入复合池搅拌均匀；成品：将复合好的产品经进行脱水，烘干，制成成品。2.根据权利要求1所述的一种功能性碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述轻钙制备步骤具体为，消化：将原料氧化钙与水按照1：8的比例进行消化；添加晶型控制剂：消化完成后，根据重钙晶型向浆液中添加晶型控制剂，搅匀；一次碳化：搅匀后，开始一次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌；陈化：一次碳化后，将浆液存入储罐进行陈化；二次碳化：陈化完成后，开始二次碳化，期间对浆液进行匀速搅拌。3.根据权利要求1所述的一种功能性碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述重钙研磨步骤中在重钙达到1000～1200目后停止研磨。4.根据权利要求1所述的一种功能性碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述复合步骤中搅拌速度为60转/min，搅拌时间为40分钟。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力成，刘丽娟，康和义，
申请(专利权)人：井陉县华北碳酸钙有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13