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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保材料,特别涉及一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法及应用。
技术介绍
1、氢氧化钙是一种中强碱,化学式是ca(oh)2,广泛应用于化学、环保、医药、食品、工业及农业等各个领域。在环境保护领域,氢氧化钙通常用于酸性废水的处理,不仅能够中和酸性废水,而且能够捕捉金属离子,去除氟离子,加快沉淀,促进污泥脱水,杀菌和促进有机物水解。氢氧化钙还可用于烟气脱硫,能够中和二氧化硫、三氧化硫和小部分氟离子、氯离子等酸性气体等,使排放烟气含硫量符合环保标准。近年来,氢氧化钙也作为二氧化碳捕捉材料,在绿色低碳领域发挥重要作用。
2、目前,在环境保护领域和绿色低碳领域,大多氢氧化钙通常采用传统消化法制备得到,即将氧化钙和水直接混合,通过消化反应得到氢氧化钙粉体。传统消化法虽然工艺简单、成本低,但是生产的氢氧化钙颗粒大、均匀性差,在废水处理、烟气脱硫和二氧化碳捕捉中因其比表面积小、活性低,造成消耗量大、应用效果也较差,使得综合成本仍然很高。特别在酸性废水处理中,由于氢氧化钙粒径大,反应不充分,造成污泥量的增加,进而又提高了污泥处理成本。此外,在实际应用中,为了避免扬尘和环境污染,通常采用氢氧化钙悬浊液(石灰乳)用于环境治理,这对氢氧化钙颗粒的分散性提出了更高的要求,否则会产生大量团聚体,影响反应活性。
3、现有技术cn112174179a公开了一种高反应活性纳米氢氧化钙粉体的工业化制备方法,该方法先要用经过调质液浸渍过的石灰石在一定温度下进行煅烧,制备出高活性低杂质含量的生石灰,再将生石灰在经过滚筒筛除杂后进行破碎
4、因此,亟需提供一种新的纳米氢氧化钙的制备方法,简化生产过程,提高生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法及应用。本专利技术所述制备方法简化纳米氢氧化钙液溶胶的生产过程,能够控制ca(oh)2颗粒尺寸,可有效增大活性物质的反应速率,提高反应完全度,进而减少药剂用量,降低污水处理成本,减少污泥产生量。且制得的纳米氢氧化钙液溶胶分散性、稳定性好。
2、本专利技术提出了利用分子诱导型混合物和微纳米气泡协同工艺,来制备纳米氢氧化钙液溶胶,能够工业化制备纳米氢氧化钙液溶胶,且制备得到的纳米氢氧化钙液溶胶分散性、稳定性好,能够控制ca(oh)2颗粒尺寸,可有效增大活性物质的反应速率,提高反应完全度,进而减少药剂用量,降低污水处理成本,减少污泥产生量。
3、本专利技术的第一方面提供一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法。
4、具体的,一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法,包括以下步骤:
5、(1)将醇类物质与溶剂混合,得到分子诱导型混合物;
6、(2)取微米级氧化钙粉末与所述分子诱导型混合物混合,得到混合浆料,并利用超声波微纳米气泡发生器在混合浆料中产生微纳米气泡,搅拌后得到氢氧化钙浆料;
7、(3)向所述氢氧化钙浆料中加入表面活性剂,搅拌,研磨,制得所述纳米氢氧化钙液溶胶。
8、优选的,步骤(1)中,所述醇类物质选自聚乙烯醇和多元醇中的至少一种。
9、进一步优选的,所述多元醇包括聚乙二醇、丙三醇、三乙醇胺中的至少一种。
10、优选的,步骤(1)中,所述溶剂包括水,进一步优选的,所述溶剂为去离子水。
11、优选的,步骤(1)中,所述醇类物质与溶剂的0.003~0.1:1,更优选为0.003~0.05:1。
12、优选的,步骤(1)中,所述醇类物质与溶剂混合时,是在温度为40~60℃的条件下混合。
13、优选的,步骤(2)中,将微米级氧化钙粉末加入所述分子诱导型混合物中进行混合,混合时的搅拌速度为500~2800r/min,更优选为500~2500r/min。进一步的,混合时的搅拌时间2~5h。
14、优选的,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末分多次加入,例如分3~5次加入。
15、优选的,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末与所述分子诱导型混合物的质量比为0.1~0.45:1,更优选为0.2~0.35:1。
16、优选的,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末的粒径小于10μm,例如为1-8μm。
17、优选的,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末的质量分数大于99%。即为高纯微米级氧化钙粉末。以高纯超细氧化钙为原料能够增加氧化钙消化反应的反应活性,强加反应的均匀性,同时能增加反应产物与分子诱导型混合物的接触,对控制晶体生长起到关键作用。
18、优选的,步骤(2)中,所述搅拌的速度为500~1500r/min,搅拌的时间为1~3h。
19、优选的,步骤(2)中,所述搅拌是采用双星行搅拌设备进行搅拌。
20、优选的,步骤(3)中,所述表面活性剂选自十二烷基本磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、辛基苯基聚氧乙烯醚、聚乙烯聚吡咯烷酮中的至少一种。
21、优选的,步骤(3)中,所述表面活性剂与所述氢氧化钙浆料的质量比为0.01~0.3:1,更优选为0.02~0.06:1。
22、优选的,步骤(3)中,所述搅拌的速度为500~1500r/min,搅拌的时间为1~3h。
23、优选的,步骤(3)中,所述研磨是将搅拌后得到的氢氧化钙浆料移至球磨罐中,采用球磨法制备得到纳米氢氧化钙液溶胶。
24、优选的,研磨的过程中,研磨球的大球直径为12~16mm,中球直径6-8mm,小球直径1~3m,大中小球重量比为1:(2~4):(5~7),球料比为2~5:1,球磨的时间为2~5h。
25、优选的,研磨结束后,将得到的混合物过300~500目料筛,得到纳米氢氧化钙液溶胶。
26、优选的,所述制备方法,包括以下步骤:
27、(1)以高纯微米级氧化钙粉末为原料;
28、(2)将聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇、三乙醇胺等中的一种或几种,加入到去离子水中,质量比为0.003~0.05:1,搅拌均匀后,得到分子诱导型混合物,搅拌过程中采用恒温装置加热去离子水,将温度控制在40~60℃;
29、(3)在高速搅拌条件下,将制备得到的高纯微米级氧化钙粉末加入到分子诱导型混合物中,得到混合浆料,高纯微米级氧化钙粉末分3~5次加入,高纯微米级氧化钙粉末与分子诱导型混合物的质量比为0.2~0.35:1,搅拌速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述醇类物质选自聚乙烯醇和多元醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述醇类物质与溶剂的0.003~0.1:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将微米级氧化钙粉末加入所述分子诱导型混合物中进行混合,混合时的搅拌速度为500~2800r/min,所述微米级氧化钙粉末分多次加入。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末与所述分子诱导型混合物的质量比为0.1~0.45:1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末的粒径小于10μm;和/或,所述微米级氧化钙粉末的质量分数大于99%;和/或,步骤(2)中,所述搅拌是采用双星行搅拌设备进行搅拌。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述表面活性剂选自十二烷基本磺酸钠、十六
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述研磨是将搅拌后得到的氢氧化钙浆料移至球磨罐中,采用球磨法制备得到纳米氢氧化钙液溶胶。
9.一种纳米氢氧化钙液溶胶,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.权利要求1-8任一项所述的制备方法在废水处理中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米氢氧化钙液溶胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述醇类物质选自聚乙烯醇和多元醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述醇类物质与溶剂的0.003~0.1:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将微米级氧化钙粉末加入所述分子诱导型混合物中进行混合,混合时的搅拌速度为500~2800r/min,所述微米级氧化钙粉末分多次加入。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述微米级氧化钙粉末与所述分子诱导型混合物的质量比为0.1~0.45:1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述微米级...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢东亮,张乐,徐娟,王逸飞,陆俞辰,
申请(专利权)人:广东环境保护工程职业学院,
类型:发明
国别省市:
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