一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法技术

本发明专利技术公开了一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法，将破碎后的矿石煅烧，破碎,获得石灰颗粒；在石灰颗粒中加入水溶性疏水剂并混合均匀，备用；所述水溶性疏水剂由水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂复配而成；将获得的石灰和水引入消化装置，在加入一定量的乙醇与氢氧化钡，控制消化用水初始温度，开启搅拌进行消化反应;向消化反应完成后获得的氢氧化钙乳液中加入磷酸氢二钠，陈化，即可获得形貌规整氢氧化钙。本发明专利技术制备的氢氧化钙具有分散性较好、颗粒较大、形貌规整、类立方状等特点，克服了传统工业氢氧化钙产品形貌、粒径大小不均匀的缺陷，提高碳酸钙产品的应用性能及稳定性，提高产品附加值，具有良好应用前景。具有良好应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法


[0001]本专利技术涉及无机材料制备
，具体是一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法。

技术介绍

[0002]氢氧化钙作为一种广泛而易制备的工业原料，在工业生产中起着重要的作用，常见于碳酸钙、纯碱、建筑业、煤炭脱硫等领域。在碳酸钙行业中，作为碳化法制备沉淀碳酸钙的中间品，氢氧化钙的形貌、粒径对制备沉淀碳酸钙的形貌、粒径及产品稳定性有着重要影响。要制备具有一定形状及大小的沉淀碳酸钙除了需控制碳酸化温度、二氧化碳混合气体流量与浓度等因素外，对氢氧化钙形貌及粒径的控制也显得尤其重要。研究表明，使用形貌规整、分散性好的氢氧化钙制备出来的沉淀碳酸钙往往形貌也规整、分散性也好。
[0003]专利CN111606581A公开了一种液态氢氧化钙的制备方法，所述液态氢氧化钙的制备方法包括以下步骤：煅烧、除杂、破碎、消化和分离步骤，其中消化步骤分为两步，第一步为普通的粗消化，第二步为研磨消化，通过研磨消化可以提高消化速率；将经研磨消化后的氢氧化钙浆液经滤网过滤除杂后送入离心分离机中，分离成清液和相应浓度的液态氢氧化钙。该专利制备液态氢氧化钙的颗粒为微米级，消化时间短，杂质含量少。 但该专利工艺较为繁琐，且不对氢氧化钙粒子形貌进行研究。
[0004]专利CN114671449A提供了一种中空氢氧化钙微球的合成方法，首先将称量好的无水氯化钙、无水碳酸钠和叶酸用水混合均匀，置于聚四氟乙烯反应釜中，放入烘箱内，200℃加热反应12小时，冷却至室温后取出过滤洗涤，干燥后置于刚玉坩埚中，在800℃的温度下焙烧2小时，自然冷却至室温之后取出研磨均匀，得到白色粉末。该法制备的中空氢氧化钙微球产品克服了传统氢氧化钙产品结构单一的缺陷，合成方法简便易行，产品在粉体高端应用特别是精细化工及医学颗粒载体方面具有潜在应用价值。但该法制备氢氧化钙成本高，不适于大规模用于制备沉淀碳酸钙。
[0005]专利CN110818287A涉及一种高分散性、高比表面积氢氧化钙的制备方法。该专利技术以生石灰为原料，在消化反应过程中加入具有丰富含氧基团的天然纳米纤维素及表面活性剂羧甲基纤维素钠，施加高速剪切，充分混合后，基于超声作用实现氢氧化钙成核、生长，经洗涤、离心、干燥、研磨得到高比表面积的氢氧化钙。该专利技术实现了高比表面积氢氧化钙的可控合成，过程中添加表面活性剂羧甲基纤维素钠，改善了氢氧化钙的分散性和稳定性。但该法制备氢氧化钙成本高，且未对氢氧化钙粒子形貌进行探讨。
[0006]专利CN113666405A涉及一种高比表面积、高白度氢氧化钙的制备方法，灰水比1:6.4，添加晶体控制剂，用高活性生石灰与水在60~70℃的温度条件下进行消化。消化生成的氢氧化钙料浆浓度为17%，再经过除杂、浓缩、干燥制得高比表面积的氢氧化钙粉末。该方法替代传统低灰水比的氢氧化钙生产工艺，产品可替代普通氢氧化钙应用在烟气脱硫上，还可替代活性炭，实现对二噁英和呋喃的脱除，各项性能均大幅提高。但该法制备未对氢氧化钙粒子形貌进行研究。
[0007]专利CN216174436U提供一种高分散性、高比表面积氢氧化钙制备用除垢装置，该装置将喷洒清洁液、刮刀和辊筒刷集成在一起，仅需要将刮除组件贴在设备上，推动固定板即可完成除垢。该专利旨在提供一种高效、简便除垢装置，不对氢氧化钙粒子形貌、粒径进行探讨。
[0008]综上所述，在氢氧化钙制备过程中，现有文献及专利少有涉及氢氧化钙粒子形貌做探讨。基于此，本专利技术专利对氢氧化钙粒子形貌、粒径进行研究，通过制备分散性好、形貌规整的的氢氧化钙，实现对石灰浆活性的精准控制，为其在沉淀碳酸钙的制备过程中对反应的均匀、一致性的控制提供有利条件，进而提高沉淀碳酸钙产品的分散性。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的在于提供一种分散性较好、颗粒较大、较规整的氢氧化钙制备方法，进而提高碳酸钙产品的应用性能及稳定性，提高产品附加值。
[0010]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法，包括如下步骤：S1:将破碎后的矿石在1250
‑
1350℃煅烧300min，制得石灰，再将石灰破碎至大小为1
‑
2cm,获得石灰颗粒；S2:在石灰颗粒中加入一定量的水溶性疏水剂并混合均匀，备用；所述水溶性疏水剂由水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂复配而成；S3:将步骤S2获得的石灰和水引入消化装置，在加入一定量的乙醇与氢氧化钡，控制消化用水初始温度，开启搅拌进行消化反应2
‑
4h;S4:向消化反应完成后获得的氢氧化钙乳液中加入磷酸氢二钠，陈化24
‑
48h，即可获得形貌规整氢氧化钙。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案：所述水溶性疏水剂的加入量为氧化钙质量的1.0
‑
1.5%。
[0012]作为本专利技术优选的技术方案：所述水溶性疏水剂中水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂的质量比为1:1。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案：步骤S3所述乙醇添加量为氢氧化钙干基质量的0.5
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1.5%。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案：所述氢氧化钡添加量为氢氧化钙干基质量的0.3%
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0.8%。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案：所述消化反应中石灰和水的质量比为1:4
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6。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案：所述消化反应中消化用水初始温度为15
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25℃，搅拌速度为300
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500r/min。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案：所述磷酸氢二钠的加入量为氢氧化钙干基质量的0.2%
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0.5%。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案：所述陈化是在温度80
‑
90℃下陈化。
[0019]本专利技术氢氧化钙的制备原理如下：将矿石在1250
‑
1350℃煅烧后石灰属于过烧，消化反应过程缓慢。石灰粉碎后与水溶性疏水剂混匀，水溶性疏水剂在水体系中存在着非极性分子或基团本身自相缔合而表现
逃离水介质的热力学趋势，因此混有水溶性疏水剂的石灰在消化过程中反应速率均匀，其表面积不会急剧增大。消化时，在消化用水中添加乙醇，可以有效地减少水与氧化钙的接触面积，进一步减缓了氢氧化钙的成核速率，加入氢氧化钡后体系中的氢氧根离子增多从而抑制了石灰消化的进行，整个消化过程极其缓慢。消化过程缓慢则氢氧化钙晶核形成缓慢，抑制成核速率，促进晶体生长，所制备的氢氧化钙颗粒大，同时颗粒结晶完整，结晶程度高。消化反应结束后，添加分散剂磷酸氢二钠，磷酸氢二钠电离成离子后吸附于氢氧化钙颗粒表面，氢氧化钙颗粒表面会形成一种双电层的结构，使其表面电荷密度提高，通过表面同种电荷斥力作用，克服颗粒间的范德华力，实现分散效果，最终制备得颗粒大、粒径均匀、分散性好的优质氢氧化钙。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果包括：本专利技术制备的氢氧化钙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1:将破碎后的矿石在1250
‑
1350℃煅烧300min，制得石灰，再将石灰破碎至大小为1
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2cm,获得石灰颗粒；S2:在石灰颗粒中加入一定量的水溶性疏水剂并混合均匀，备用；所述水溶性疏水剂由水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂复配而成；S3:将步骤S2获得的石灰和水引入消化装置，在加入一定量的乙醇与氢氧化钡，控制消化用水初始温度，开启搅拌进行消化反应2
‑
4h;S4:向消化反应完成后获得的氢氧化钙乳液中加入磷酸氢二钠，陈化24
‑
48h，即可获得形貌规整氢氧化钙。2.根据权利要求1所述的形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法，其特征在于：所述水溶性疏水剂的加入量为氧化钙质量的1.0
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1.5%。3.根据权利要求2所述的形貌规整的大颗粒氢氧化钙制备方法，其特征在于：所述水溶性疏水剂中水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂的质量比为1:1。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马秀玲，文庆福，李仁才，黄媛珍，吴丽娟，潘柳丹，杨爱梅，莫芳知，朱勇，
申请(专利权)人：广西华纳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：