一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法技术

本发明专利技术提供了一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法，采用酸溶过滤除去不与稀酸反应的高分子有机聚合物，以人造岗石废渣作为钙源，以钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀为主反应，以聚苯乙烯磺酸钠为模板剂，十二烷基磺酸钠为表面活性剂，调控碳酸钙的形貌与晶型，从而得到碳酸钙微球。该方法结合模板法、乳液法与复分解法的特点，具有原料成本低、在反应条件方面比较温和、设备操作比较简单、以及产物调控性好等诸多优点。产物调控性好等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法


[0001]本专利技术涉及无机功能材料与化工材料
，具体涉及的是一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法。

技术介绍

[0002]人造岗石，也称合成石、再造石、工程石。它是用天然大理石与石粉为原料，添加有机树脂为胶结剂，在真空搅拌、高压震荡、室温固化下成型。其中92％以上都是大理石，因此保留天然石高贵、典雅的特性，更具有色泽艳丽、颜色均匀、尺寸精确、光洁度高、抗压耐磨、透气性好、环保、可多次翻新等特点，是一种国际流行的绿色环保装饰材料。人造岗石在打磨过程中会出现废浆，这些废浆经自然风干后就会得到人造岗石废渣，很多大型企业对人造岗石废渣的处理一般是简单掩埋和露天存放，这不仅是对环境的污染，也是对资源的浪费，还占用地表面积，同时产生大量的挥发性有机物，给环境造成二次污染，降低企业可持续发展，那么如何变废为宝呢，经不少科研工作者的不懈探索，提出了很多关于人造岗石废渣的有效利用方法，但鲜有使用人造岗石废渣作为原料制备碳酸钙微球的报道。
[0003]碳酸钙微球由于其独特的性能：体积小、比表面积较大，以及孔隙率大等特点而被广泛运用于高端领域。就像在药物载体方面，我们可以利用它的缓释性能从而达到药物的高效利用，对于治疗疾病有着伟大的贡献，同时，碳酸钙也是补充人体钙离子不可或缺的有效来源。碳酸钙微球还可以用来做吸附剂，利用特殊手段可以制得多孔碳酸钙微球，将此产品用做吸附剂，不仅投资少，而且还价值高。除了上述领域外还可以用做生物技术与化妆品行业等。
[0004]碳酸钙微球的主要制备方法有很多，其中模板法是人们常用的制备碳酸钙微球的主要方法；复分解法虽然方法简单，但产品纯度低；乳液法能耗低，稳定性较好，但分子颗粒较大，粒度不易控制；溶胶
‑
凝胶法分子均匀性较好、分散性较好，反应温度较低，但原料昂贵、耗时长、易变形；水热法反应条件苛刻，制备量小，不易大量制备；喷雾干燥法虽然在制备碳酸钙微球领域贡献大，但设备投资较大，成本较高。除此之外，还有很多方法，比如碳化法，激光烧蚀法等等。
[0005]针对人造岗石废渣中重质碳酸钙与有机高分子聚合物难分离，造成重质碳酸钙无法综合利用，以及有机高分子聚合物持续散发挥发性有机物对环境有污染等缺点，本申请利用人造岗石废渣作为钙源，加入稀硝酸反应，过滤除去高分子聚合物，滤液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀为主反应，以聚苯乙烯磺酸钠为模板剂，十二烷基磺酸钠为表面活性剂，调控碳酸钙的形貌与晶型，从而得到碳酸钙微球。既解决了环境污染问题，也为碳酸钙产业链做出了贡献。本申请结合模板法、乳液法与复分解法的特点，具有原料成本低、在反应条件方面比较温和、设备操作比较简单、以及产物调控性好等诸多优点。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提出一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微
球的方法，采用酸溶过滤除去不与稀酸反应的高分子有机聚合物，以人造岗石废渣作为钙源，以钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀为主反应，以聚苯乙烯磺酸钠为模板剂，十二烷基磺酸钠为表面活性剂，调控碳酸钙的形貌与晶型，从而得到碳酸钙微球。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0007]一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0008]a.称取5g人造岗石废渣放入烧杯，将配制好的硝酸缓慢加入人造岗石废渣中，轻轻搅拌，直至无气泡产生，抽滤；
[0009]b.量取0.5mL正己烷加入99.5mL去离子水中制得100mL选择性溶剂，称取0.3
‑
0.7g十二烷基磺酸钠(SDS)溶解在100mL选择性溶剂中，得到混合溶液X；称量3.18g无水碳酸钠于30mL去离子水中配制成1mol/L Na2CO3溶液，称取0.4
‑
0.6g聚苯乙烯磺酸钠(PSS)加入到Na2CO3溶液中，搅拌至PSS完全溶解，得到混合溶液Y。将混合溶液X加入到混合溶液Y中，超声乳化，即得乳化液；
[0010]c.在60℃
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80℃恒温磁力搅拌器环境下将50mL步骤a的滤液倒入步骤b中的乳化液中，搅拌反应20
‑
40min，得悬浊液；将悬浊液静置至室温后抽滤，将滤饼用蒸馏水和热乙醇清洗3
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5次，将滤饼放入60℃干燥箱中干燥6h，白色粉末即为碳酸钙微球。
[0011]所述的人造岗石废渣为经过球磨后过200目筛；
[0012]所述硝酸浓度为2
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10％。
[0013]本专利技术的有益效果为：
[0014]1.对人造岗石废渣进行综合利用，可解决人造岗石废渣的环境问题；
[0015]2.本申请结合模板法、乳液法与复分解法的特点，具有原料成本低、在反应条件方面比较温和、设备操作比较简单等诸多优点；
[0016]3.产物调控性好，制备的碳酸钙微球形貌好，球形圆整。
附图说明
[0017]图1是实施例1的碳酸钙微球扫描电镜图。
[0018]图2是实施例2的碳酸钙微球扫描电镜图。
[0019]图3是实施例3的碳酸钙微球扫描电镜图。
[0020]图4是实施例4的碳酸钙微球扫描电镜图。
[0021]图5是实施例4的碳酸钙微球局部放大扫描电镜图。
[0022]图6是实施例4的碳酸钙微球X射线衍射图。
具体实施方式
[0023]以下对本专利技术实施例做进一步详述：需要强调的是，本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员本专利技术的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]a.称取5g经过球磨后过200目筛的人造岗石废渣放入烧杯，将配制好的5％硝酸缓慢加入人造岗石废渣中，轻轻搅拌，直至无气泡产生，抽滤；
[0026]b.量取0.5mL正己烷加入99.5mL去离子水中制得100mL选择性溶剂，称取0.3g十二
烷基磺酸钠(SDS)溶解在100mL选择性溶剂中，得到混合溶液X；称量3.18g无水碳酸钠于30mL去离子水中配制成1mol/L Na2CO3溶液，称取0.5g聚苯乙烯磺酸钠(PSS)加入到Na2CO3溶液中，搅拌至PSS完全溶解，得到混合溶液Y。将混合溶液X加入到混合溶液Y中，超声乳化，即得乳化液；
[0027]c.在60℃恒温磁力搅拌器环境下将50mL步骤a的滤液倒入步骤b中的乳化液中，搅拌反应20min，得悬浊液；将悬浊液静置至室温后抽滤，将滤饼用蒸馏水和热乙醇清洗3
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5次，将滤饼放入60℃干燥箱中干燥6h，白色粉末即为碳酸钙微球。图1为实施例1的碳酸钙微球扫描电镜图，形貌为球形。
[0028]实施例2
[0029]a.称取5g经过球磨后过200目筛的人造岗石废渣放入烧杯，将配制好的5％硝酸缓慢加入人造岗石废渣中，轻轻搅拌，直至无气泡产生，抽滤；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用人造岗石废渣制备碳酸钙微球的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a.称取5g人造岗石废渣放入烧杯，将配制好的硝酸缓慢加入人造岗石废渣中，轻轻搅拌，直至无气泡产生，抽滤；b.量取0.5mL正己烷加入99.5mL去离子水中制得100mL选择性溶剂，称取0.3
‑
0.7g十二烷基磺酸钠(SDS)溶解在100mL选择性溶剂中，得到混合溶液X；称量3.18g无水碳酸钠于30mL去离子水中配制成1mol/L Na2CO3溶液，称取0.4
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0.6g聚苯乙烯磺酸钠(PSS)加入到Na2CO3溶液中，搅拌至PSS完全溶解，得到混合溶液Y。将混合溶液X加入到混合溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶静，江懋才，汤泉，莫福旺，张晓辉，高友君，曾杲，
申请(专利权)人：贺州市自然资源局，
类型：发明
国别省市：