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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米碳酸钙,尤其涉及一种高纯纳米碳酸钙的制备方法。
技术介绍
1、纳米碳酸钙又称超细碳酸钙,其是一种常用的无机填料,在各个领域应用广泛。例如,纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料行业,主要应用于高档塑料制品,可改善塑料母料的流变性,提高其成型性;用作塑料填料时具有增韧补强的作用,提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予塑料滞热性;纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性和透明性和极好的光泽、优异的油墨吸收性和高干燥性;其在树脂型油墨中作为油墨填料,具有稳定性好、光泽度高、不影响印刷油墨的干燥性、适应性强等优点。
2、目前,纳米碳酸钙的制备方法主要有复分解法和碳化法。复分解法主要利用水溶性钙盐和水溶性碳酸盐进行反应,但其制备成本较高,不适合大规模工业化生产。碳化法是目前研究较为广泛的方法,例如间歇碳化法、连续喷雾碳化法、超重力碳化法等,然而上述方法对于设备投资较大,制备过程复杂,需要专业技术人员操作,难以工业化。
3、随着环保要求的提高,对于工业固废的排放标准越来越严格。电石渣是电石生产乙炔产生的废渣,排放量大,其主要成分为氢氧化钙。近年来,以电石渣为原料制备纳米碳酸钙的方法受到更多的关注。然而使用该方法制得的纳米碳酸钙纯度较低,白度、吸油值等指标也不能达到高标准的要求。因此,如何制备高纯、高分散、高白的纳米碳酸钙是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,解决现有技
2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、本专利技术提供了一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,包括以下步骤:
4、将电石渣或钢渣与氯化铵溶液混合,进行浸取,然后固液分离,得到浸取液;
5、将浸取液使用氨水调节ph值后加入碳化剂和晶型导向剂,然后通入二氧化碳气体进行碳化反应,碳化反应的过程中测量ph值,直至ph值小于等于7,结束碳化反应,得到反应料液;
6、向反应料液中加入分散剂,得到浆料;
7、将浆料与活化剂混合,进行活化,然后板框过滤、干燥,得到高纯纳米碳酸钙。
8、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述电石渣或钢渣与氯化铵溶液中氯化铵的质量比为1:2~3;所述氯化铵溶液的浓度为5~15g/l。
9、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述浸取的温度为25~35℃;所述浸取的时间为30~90min。
10、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述使用氨水调节ph值为调节ph值至11~12。
11、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述碳化剂为碳酸氢铵;所述晶型导向剂为硫酸、硫酸盐、柠檬酸、氯化物中的一种或几种。
12、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述通入二氧化碳气体的流量为10~50m3/min。
13、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述碳化反应的温度为20~35℃。
14、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述分散剂为聚丙烯酸钠。
15、优选的,在上述一种高纯纳米碳酸钙的制备方法中,所述活化剂为硬脂酸和/或硅烷偶联剂;所述活化的温度为60~90℃;所述活化的时间为1~3h。
16、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
17、(1)本专利技术以电石渣或钢渣为原料,通过氯化铵浸取,得到氯化钙的氨水溶液,再加入碳化剂、晶型导向剂、二氧化碳在碱性条件下进行碳化反应,通过晶型导向剂控制最终纳米碳酸钙的晶型;在碳化反应结束后依次加入分散剂以及活化剂,改善纳米粒子的分散性,减少团聚,提高纳米碳酸钙在作为填料时与基体的相容性。
18、(2)本专利技术制得的纳米碳酸钙粒径小于100nm,晶型多变,且纯度可达98%,白度可达97%,可满足高档塑料制品中填料的性能要求。
19、(3)本专利技术使用电石渣或钢渣作为原料,实现了工业固废的资源化利用,将其转化为高附加值产物,同时减轻了环境压力,也使得纳米碳酸钙的生产降低成本,具有良好的经济效益。
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1.一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述电石渣或钢渣与氯化铵溶液中氯化铵的质量比为1:2~3;所述氯化铵溶液的浓度为5~15g/L。
3.根据权利要求2所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述浸取的温度为25~35℃;所述浸取的时间为30~90min。
4.根据权利要求1或2所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述使用氨水调节pH值为调节pH值至11~12。
5.根据权利要求4所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述碳化剂为碳酸氢铵;所述晶型导向剂为硫酸、硫酸盐、柠檬酸、氯化物中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述通入二氧化碳气体的流量为10~50m3/min。
7.根据权利要求1或6所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述碳化反应的温度为20~35℃。
8.根据权利要求7所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其
9.根据权利要求8所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述活化剂为硬脂酸和/或硅烷偶联剂;所述活化的温度为60~90℃;所述活化的时间为1~3h。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述电石渣或钢渣与氯化铵溶液中氯化铵的质量比为1:2~3;所述氯化铵溶液的浓度为5~15g/l。
3.根据权利要求2所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述浸取的温度为25~35℃;所述浸取的时间为30~90min。
4.根据权利要求1或2所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述使用氨水调节ph值为调节ph值至11~12。
5.根据权利要求4所述的一种高纯纳米碳酸钙的制备方法,其特征在于,所述碳化...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭南,王清,
申请(专利权)人:重庆清白傲科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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