一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法技术

本发明专利技术公开了一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，应用如下装置：包括水环空压机、一次碳化塔、气体分布器、一次碳化搅拌装置、储气罐、二次碳化塔、二次碳化搅拌装置、循环乳化泵、氢氧化钙储罐、文丘里喷射器等机构，具体操作步骤包括一次碳化、循环乳化吸入CO2气体、加入氢氧化钙浆料和二次循环碳化。应用本发明专利技术的方法制备的碳酸钙可控制粒径介于80～200nm，产品晶形一致，形貌为规整立方状，且团聚粒子少、分散性好、粒径分布窄、吸油值较低。

Method for producing calcium carbonate with controllable particle size by continuous carbonization

The invention discloses a method for continuous production of carbide particle size controllable calcium carbonate, application of the following devices: including water ring compressor, a carbonization tower, a gas distributor, a carbide stirring device, gas tank, two times, two times of carbonization carbonization tower stirring device, circulation pump, calcium hydroxide emulsion tank, Venturi injection for other institutions, the specific steps including a cyclic carbonation, emulsified inhalation of CO2 gas, calcium hydroxide slurry and two cycles of carbonization. The calcium carbonate prepared by the method of the invention can be controlled, the particle diameter is between 80 and 200nm, the product shape is uniform, the appearance is regular cubic shape, and the agglomerated particles are less, the dispersibility is good, the particle size distribution is narrow, and the oil absorption value is low.

【技术实现步骤摘要】
一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法
本专利技术涉及超细碳酸钙生产
，具体涉及一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法。
技术介绍
纳米碳酸钙作为一种新型的功能性填料，用于塑料、橡胶、涂料、密封胶、油墨、造纸等领域，其性的优劣，与其化学成分、晶体形状、粒度分布、空间结构、分散性能等参数有关，但是普遍存在着：颗粒发育不完整、结晶不完全、形貌不规整、粒径分布宽等问题，导致在应用中易团聚，不能体现出良好的补强性。目前碳酸钙的工业制备方法，一般采用多采用石灰石煅烧氧化钙，通过消化反应生成Ca(OH)2，同时控制温度和浓度，通入CO2，用此方法制备粒径小于80nm的立方体碳酸钙技术己经成熟，但是由于粒径小于80nm的碳酸钙由于粒径小、团聚力强，反而会形成大的二次粒子，从而纳米效果得不到发挥。国内生产粒径为300～3000nm轻质碳酸钙的技术也非常成熟，但是轻质碳酸钙的晶形为纺梭形、针形、柱形等，吸油值高，粒径大，补强性能差。如果采用常规方法和装置生产80～200nm的碳酸钙，必然会出现立方体、柱状、纺梭形、针形等杂乱的混合晶体，团聚严重，影响碳酸钙的使用性能，造成分散性不好，吸油值大。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，应用该方法生产的碳酸钙颗粒表面形貌规整，分散性能好，且吸油值较低。本专利技术所采用的技术方案是：一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，应用如下装置：包括水环空压机、一次碳化塔、气体分布器、一次碳化搅拌装置、储气罐、二次碳化塔、二次碳化搅拌装置、循环乳化泵、氢氧化钙储罐、文丘里喷射器，气体分布器设置于一次碳化塔内并位于一次碳化塔的底部，水环空压机通过进气管与气体分布器相连接,一次碳化搅拌装置设置于一次碳化塔内，一次碳化塔通过管道与储气罐相连接，氢氧化钙储罐通过管道与文丘里喷射器相连接，文丘里喷射器与二次碳化塔相连接，储气罐通过管道与文丘里喷射器相连接，二次碳化塔的底部与循环乳化泵相连接，循环乳化泵通过循环管道与文丘里喷射器相连接；具体操作步骤如下：①将温度为10～30℃、质量百分浓度为5～13％的氢氧化钙浆料输入一次碳化塔中，然后通过水环空压机将CO2气体输入一次碳化塔中，同时开启一次碳化搅拌装置进行搅拌混合，进行一次碳化反应，当碳化到浆液的pH＝7.2～9时，停止通入CO2气体，制得粒径为40～80nm的纳米碳酸钙浆液，将一次碳化反应剩余的CO2气体抽入储气罐；②将步骤①制得的纳米碳酸钙浆液输送入二次碳化塔中，开启循环乳化泵将二次碳化塔中的浆液连续输入文丘里喷射器，由文丘里喷射器喷回二次碳化塔内，并产生负压将储气罐中的CO2气体吸入文丘里喷射器，将氢氧化钙储罐中的氢氧化钙浆料加入文丘里喷射器中，与循环浆液、CO2气体混合一起喷入二次碳化塔中，进行二次碳化反应，二次碳化塔中混合浆液的pH值控制在9～12之间；③当氢氧化钙浆料加完后，继续开启乳化循环泵进行抽浆，使二次碳化塔中的混合浆液连续输入文丘里喷射器，并将储气罐中的CO2气体吸入文丘里喷射器，由文丘里喷射器喷回二次碳化塔内，使混合浆液在二次碳化塔、循环乳化泵、文丘里喷射器之间不断循环进行碳化、乳化，当碳化到浆液的pH＝7～7.5时，停止通入CO2气体，制得碳酸钙浆料；④将步骤③制得的碳酸钙浆料，经压滤、干燥、粉碎，制得粒径为80～200nm，形貌为规整立方状的碳酸钙产品。所述一次碳化搅拌装置包括搅拌轴、上部桨叶、四叶螺旋浆和高速分散盘，上部桨叶、四叶螺旋浆和高速分散盘均安装在搅拌轴上且自上而下排列。所述一次碳化塔的内壁上设有挡板和冷却盘管，所述二次碳化塔的内壁上也设有挡板。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过设置一次碳化塔、一次碳化搅拌装置、储气罐、二次碳化塔、二次碳化搅拌装置、文丘里喷射器、循环乳化泵等装置，在一次碳化反应制得的纳米碳酸钙浆液流入二次碳化塔中，通过循环乳化泵进将二次碳化塔中的浆液连续进入文丘里喷射器，由文丘里喷射器喷回二次碳化塔内，并产生负压将储气罐中的CO2气体吸入文丘里喷射器，与此同时将氢氧化钙储罐中的氢氧化钙浆料加入文丘里喷射器，与循环浆液、CO2气体混合喷入二次碳化塔中，使混合浆液在二次碳化塔、循环乳化泵、文丘里喷射器之间不断循环进行碳化、乳化，不但大大提高了碳化效果，而且制得的碳酸钙的粒径介于80～200nm，形貌为规整立方状；2、本专利技术通过设置包括搅拌轴、上部桨叶、四叶螺旋浆和高速分散盘的一次碳化搅拌装置，碳化反应时能使CO2气体快速的溶解在浆液中，同时具有高速的剪切、撞击、粉碎、分散，以便达到迅速混合、溶解、分散、细化的状态，提高碳化效果；3、本专利技术通过在二次碳化塔的底部连接循环乳化泵，且循环乳化泵通过循环管道与文丘里喷射器相连接，能使浆液循环形成强大的动力，使Ca(OH)2粒子和CO2气体进行充分混合、粉碎和乳化，同时经文丘里喷射器时产生吸力，吸收一次碳化反应剩余的CO2尾气，提高CO2的吸收效率，使整个反应过程碳酸钙颗粒的晶形一致，粒径增长速度均一；4、应用专利技术生产碳酸钙，可连续碳化生产，且可控制备碳酸钙的粒径介于80～200nm，碳酸钙团聚粒子少，分散性好，形貌规整，且吸油值较低。附图说明图1为本专利技术应用的装置的结构示意图。附图标记编号说明：1－一次碳化塔；2－搅拌轴；3－上部桨叶；4－、四叶螺旋浆；5－高速分散盘；6－挡板A；7－冷却盘管；8－二次碳化塔；9－二次碳化搅拌装置；10－挡板B；11－水环空压机；12－储气罐；13－氢氧化钙储罐；14－文丘里喷射器；15－循环乳化泵；16－进气管；17－循环管道；18－出料管；19－气体分布器；20－进料口。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本专利技术做进一步说明。本专利技术的实施例，一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，应用如下装置：如图1所示，包括水环空压机11、一次碳化塔1、气体分布器19、一次碳化搅拌装置、储气罐12、二次碳化塔8、二次碳化搅拌装置9、循环乳化泵15、氢氧化钙储罐13、文丘里喷射器14等机构。气体分布器19设置于一次碳化塔1内并位于一次碳化塔1的底部，水环空压机11通过进气管16与气体分布器19相连接,一次碳化搅拌装置设置于一次碳化塔1内。所述一次碳化塔1上设有进料口20，一次碳化塔1通过管道与储气罐12相连接，氢氧化钙储罐13通过管道与文丘里喷射器14相连接，文丘里喷射器14与二次碳化塔8相连接，储气罐12通过管道与文丘里喷射器14相连接，二次碳化塔8的底部与循环乳化泵15相连接，循环乳化泵15通过循环管道17与文丘里喷射器14相连接，循环管道17还与出料管18相连接。所述一次碳化搅拌装置设置于一次碳化塔1内，一次碳化搅拌装包括搅拌轴2、上部桨叶3、四叶螺旋浆4和高速分散盘5，上部桨叶3、四叶螺旋浆4和高速分散盘5均安装在搅拌轴2上且自上而下排列。一次碳化塔1的顶部通过管道与储气罐12相连接。所述一次碳化塔1的内壁上设有挡板A6和冷却盘管7，所述二次碳化塔8的内壁上也设有挡板B10。具体操作步骤如下：①将温度为10～30℃、质量百分浓度为5～13％的氢氧化钙浆料从进料口20输入一次碳化塔1中，然后通过水环空压机11将CO2气体输入一次碳化塔1中，同时开启一次碳化搅拌装置进行搅拌混合，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，其特征在于，应用如下装置：包括水环空压机、一次碳化塔、气体分布器、一次碳化搅拌装置、储气罐、二次碳化塔、二次碳化搅拌装置、循环乳化泵、氢氧化钙储罐、文丘里喷射器，气体分布器设置于一次碳化塔内并位于一次碳化塔的底部，水环空压机通过进气管与气体分布器相连接,一次碳化搅拌装置设置于一次碳化塔内，一次碳化塔的顶部通过管道与储气罐相连接，氢氧化钙储罐通过管道与文丘里喷射器相连接，文丘里喷射器与二次碳化塔相连接，储气罐通过管道与文丘里喷射器相连接，二次碳化塔的底部与循环乳化泵相连接，循环乳化泵通过循环管道与文丘里喷射器相连接；具体操作步骤如下：①将温度为10～30℃、质量百分浓度为5～13％的氢氧化钙浆料输入一次碳化塔中，然后通过水环空压机将CO2气体输入一次碳化塔中，同时开启一次碳化搅拌装置进行搅拌混合，进行一次碳化反应，当碳化到浆液的pH＝7.2～9时，停止通入CO2气体，制得粒径为40～80nm的纳米碳酸钙浆液，将一次碳化反应剩余的CO2气体抽入储气罐；②将步骤①制得的纳米碳酸钙浆液输送入二次碳化塔中，开启循环乳化泵将二次碳化塔中的浆液连续输入文丘里喷射器，由文丘里喷射器喷回二次碳化塔内，并产生负压将储气罐中的CO2气体吸入文丘里喷射器，将氢氧化钙储罐中的氢氧化钙浆料加入文丘里喷射器中，与循环浆液、CO2气体混合一起喷入二次碳化塔中，进行二次碳化反应，二次碳化塔中混合浆液的pH值控制在9～12之间；③当氢氧化钙浆料加完后，继续开启乳化循环泵进行抽浆，使二次碳化塔中的混合浆液连续输入文丘里喷射器，并将储气罐中的CO2气体吸入文丘里喷射器，由文丘里喷射器喷回二次碳化塔内，使混合浆液在二次碳化塔、循环乳化泵、文丘里喷射器之间不断循环进行碳化、乳化，当碳化到浆液的pH＝7～7.5时，停止通入CO2气体，制得碳酸钙浆料；④将步骤③制得的碳酸钙浆料，经压滤、干燥、粉碎，制得粒径为80～200nm，形貌为规整立方状的碳酸钙产品。...

【技术特征摘要】
1.一种连续碳化生产粒径可控碳酸钙的方法，其特征在于，应用如下装置：包括水环空压机、一次碳化塔、气体分布器、一次碳化搅拌装置、储气罐、二次碳化塔、二次碳化搅拌装置、循环乳化泵、氢氧化钙储罐、文丘里喷射器，气体分布器设置于一次碳化塔内并位于一次碳化塔的底部，水环空压机通过进气管与气体分布器相连接,一次碳化搅拌装置设置于一次碳化塔内，一次碳化塔的顶部通过管道与储气罐相连接，氢氧化钙储罐通过管道与文丘里喷射器相连接，文丘里喷射器与二次碳化塔相连接，储气罐通过管道与文丘里喷射器相连接，二次碳化塔的底部与循环乳化泵相连接，循环乳化泵通过循环管道与文丘里喷射器相连接；具体操作步骤如下：①将温度为10～30℃、质量百分浓度为5～13％的氢氧化钙浆料输入一次碳化塔中，然后通过水环空压机将CO2气体输入一次碳化塔中，同时开启一次碳化搅拌装置进行搅拌混合，进行一次碳化反应，当碳化到浆液的pH＝7.2～9时，停止通入CO2气体，制得粒径为40～80nm的纳米碳酸钙浆液，将一次碳化反应剩余的CO2气体抽入储气罐；②将步骤①制得的纳米碳酸钙浆液输送入二次碳化塔中，开启循环乳化泵将二次碳化塔中的浆液连续输入文丘里喷射器，由文丘里喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹林富，刘亚雄，雷水根，
申请(专利权)人：福建鸿丰纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35