混合碳酸钙及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种混合碳酸钙及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将重 质碳酸钙粉加入水中，配成重质碳酸钙浆料；对重质碳酸钙进行超细磨，制得重质碳酸 钙浆料；然后向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉重量的阳离子聚电解质溶液；再向浆 料中加入轻质碳酸钙，搅拌，得到混合碳酸钙浆料。本发明专利技术的混合碳酸钙具有重质碳酸 钙和轻质碳酸钙各自的优点。可以用于造纸填料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳酸钙的制备方法。
技术介绍
造纸中加入填料可以提高纸张的不透明度和亮度，改进纸张的平滑度和均匀状态， 增加纸张的柔软性，降低纸张的吸湿性和变形程度，同时还有利于降低生产成本。钛白 粉有高的折光率和散射系数，是很好的造纸填料，但由于其价格昂贵， 一般只用于高档 薄页印刷纸，以提高纸张的不透明度；而碳酸钙由于其价格低廉，且同样能提高纸张的 不透明度、增加纸张的吸油墨性能，作为造纸填料具有一定的成本优势。随着酸性造纸向中性造纸转变，碳酸钙日益成为中国造纸工业提高纸张质量、降低 造纸成本的重要原材料。重钙与轻钙在纸张中的应用效果有较大的差别轻钙与重钙所 抄纸样白度相差不大，两者的白度均较高；但在不透明度方面，轻钙所抄纸样的不透明 度较高，加入轻钙后可以提高纸页的不透明度。用轻钙所抄纸样其松厚度明显高于重钙； 轻钙的平均粒径较重钙小，相应地具有更大的比表面积，对AKD施胶剂的吸附作用比 重钙强，因而AKD施胶剂的用量比重钙大。在相同填料用量时，轻钙比重钙的灰分高， 主要是由于重钙的粒径小，在纸页脱水成形时，纤维对细小颗粒截留差；而轻钙的粒径 虽然也很小，但轻钙容易团聚成较大的颗粒，对纸张纤维有很好的架桥作用，故在灰分 保留方面轻转优于重钙；此外，重质碳酸钙粒径小、且大多呈立方体状结构，相对轻质 碳酸钙来说，对网的磨损要比轻质碳酸钙严重。但重质碳酸钙的pH值的稳定性比轻质 碳酸钙高；重质碳酸钙价格便宜，加工过程中能源消耗低，而轻质碳酸钙价格高，加工 过程中能源消耗大，生产过程中消耗大量的无烟煤。所以重质碳酸钙与轻质碳酸钙在造纸中的应用各有优缺点，如何将二者的优点结合在一起是解决问题的关键。中国专利CN 1217007涂覆沉淀碳酸钙的颜料粉粒及其制备方法，介绍了将高岭土、 天然碳酸钙或二氧化钛用水制成浆料，然后浆料的pH值调到11，向浆料中加入颗 粒粒径为30—100nm的轻质碳酸钙浆料，使轻质碳酸钙颗粒通过吸附涂覆在高岭土、天 然碳酸钙或二氧化钛表面，得到涂覆沉淀碳酸钙颜料，可以用于造纸填料及造纸颜料。 中国专利CN 1335874经处理的新型纸张填料或颜料或矿物质、特别是含有天然碳酸钙 的颜料、其制造方法及其组合物与应用，介绍了将大理石、方解石、白垩或含有白云石 的碳酸盐制备成水悬浮液，向水悬浮液中加入硫酸、盐酸、磷酸或草酸，然后向水悬浮 液中通入二氧化碳，得到含有天然碳酸钙的颜料，这种颜料能够降低表面积恒定的纸张 重量。中国专利CN101209569提供了一种复合碳酸钙及其制备方法，包括如下步骤(1) 将重质碳酸钙粉与水搅拌混合，配成重质碳酸钙的含量为35 75%的重质碳酸钙浆料， 然后采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙进行超细磨，制得重质碳酸钙浆料；然后向浆料 中加入对当于重质碳酸钙干粉重量0.2 2.0%的酸溶液，搅拌0.5 1.0小时，过滤脱水 制成滤饼，加水制成浆料，向浆料中加入铵盐溶液，搅拌，得到活化的重钙浆料；(2) 往活化后的重钙浆料中加入氢氧化钙浆料，再往重钙浆料中通二氧化碳气体，碳化至pH 值为6-7时，得到重钙和轻钙复合的碳酸钙浆料。中国专利CN101209569提供的方法比以往的方法有了较大的改进，但其所用的铵 盐活化剂离子强度还不够高，重质碳酸钙与轻质碳酸钙结合还不够牢；另外，该方法要 往活化后的重钙浆料中加入氢氧化钙浆料，再通二氧化碳气体进行碳化比较麻烦，所以 还现有进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合碳酸钙及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的混合碳酸钙的制备方法，包括如下步骤将100 600目重质碳酸钙粉加入水中，配成重量含固量为15 25%的重质碳酸钙 浆料；采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙进行超细磨，制得粒径小于2|mi的重质碳酸 钙重量含量为50 90%的浆料；然后向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉重量0.2 2.0%的阳离子聚电解质溶液， 搅拌0.5 1.0小时;再向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉量60 120%的轻质碳酸钙，再搅拌20 30 分钟，得到混合碳酸钙浆料；所述的阳离子聚电解质溶液的制备方法如下将重量含量为60 70%的二甲基二烯丙基氯化铵水溶液加热到S0 90。C，然后加 入十二烷基硫醇，再加入过硫酸盐水溶液，获得阳离子聚电解质溶液；所述的十二烷基硫醇的加入量为二甲基二烯丙基氯化铵绝干重量的0.1 0.5%;所述的过硫酸盐可以是过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种以上，过硫酸盐水 溶液的重量浓度为5~15%，过硫酸盐水溶液的加入重量为二甲基二烯丙基氯化铵绝干 重量的8 20%;优选的，在3 5小时之间，将所述的过硫酸盐水溶液加入到二甲基二烯丙基氯化 铵水溶液中；采用上述方法得到的混合碳酸钙浆料，可以直接用作造纸填料，也可进一步脱水制 成滤饼，滤饼可以用作造纸填料；也可以将滤饼干燥、粉碎制成复合的碳酸钙粉末，用 作造纸填料。本专利技术向重质碳酸钙浆料中加入阳离子聚电解质，阳离子聚电解质溶液中的阳离子 带有正电荷，很容易吸附到带负电荷的重质碳酸钙颗粒表面，使重质碳酸钙颗粒表面带上正电荷。然后向重质碳酸钙浆料中加入轻质碳酸钙，因细小的碳酸钙颗粒带负电荷， 很容易吸附到表面带正电荷的重质碳酸钙颗粒表面，从而使重质碳酸钙颗粒表面包覆了 轻质碳酸钙。所以本技术制备的混合碳酸钙具有重质碳酸钙和轻质碳酸钙各自的优点。具体实施方式实施例中，如无特别说明，均为重量百分比。实施例1将30kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化铵水溶液加入到100升的反应釜中，加 热到80'C，加入90g十二垸基硫醇，再在5小时之内加入4kg浓度为15% (重量)过 硫酸钠水溶液，得到阳离子聚电解质溶液33,2kg;将2.0吨200目重质碳酸钙粉加入到8.0吨去离子水中，搅拌制成浆料，然后用泵 将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重质碳酸钙进行研磨，制得重质碳酸钙浆料， 其中小于颗粒粒径为2pm的重量含量为50%。然后将33.2 kg阳离子聚电解质溶液加入到上述的重质碳酸钙浆料中，再将2.0吨 轻质碳酸钙粉末加入到重质碳酸钙桨料中，得到混合碳酸钙浆料12.1吨。实施例2将45kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化铵水溶液加入到IOO升的反应釜中，加 '热到90°C，然后加入140g十二垸基硫醇，再在4小时之内加入7kg浓度为10% (重量) 过硫酸铵水溶液，得到阳离子聚电解质溶液51.3kg;将3.0吨300目重质碳酸钙粉加入到10.0吨去离子水中，搅拌制成浆料，充分搅 拌，使浆料获得良好的流动性。然后用泵将浆料送入一台300升剥片机，用剥片机对重 质碳酸钙进行研磨，制得重质碳酸钙浆料，其中小于颗粒粒径2nm的重量含量为90。/。。 然后将51.3 kg阳离子聚电解质溶液加入到重质碳酸钙浆料中，再将2.0吨轻质碳酸钙粉 末加入到重质碳酸钙浆料中，得到混合碳酸钙浆料14.9吨。实施例3将40kg65。/。(重量)的二甲基二烯丙基氯化铵水溶液加入到100升的反应釜中，加 热到82°C,加入100g十二烷基硫醇，再在3小时之内加入6kg重量浓度为12%的过硫 酸钾水溶液，得到阳离子聚电解质溶液45.2kg。将3.0吨500目重质碳酸钙粉加入到本文档来自技高网...

【技术保护点】
混合碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：　将重质碳酸钙粉加入水中，配成重质碳酸钙浆料；对重质碳酸钙进行超细磨，制得重质碳酸钙浆料；　然后向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉重量的阳离子聚电解质溶液；　再向浆料中加入轻质碳酸钙，搅拌，得到混合碳酸钙浆料。

【技术特征摘要】
1.混合碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤将重质碳酸钙粉加入水中，配成重质碳酸钙浆料；对重质碳酸钙进行超细磨，制得重质碳酸钙浆料；然后向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉重量的阳离子聚电解质溶液；再向浆料中加入轻质碳酸钙，搅拌，得到混合碳酸钙浆料。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将100 600目重质碳酸钙粉加入水 中，配成重量含固量为15 25%的重质碳酸钙浆料；采用湿式超细剥片机对重质碳酸钙 进行超细磨，制得粒径小于2|_im的重质碳酸钙重量含量为50 90%的浆料；然后向浆料中加入相当于重质碳酸f丐干粉重量0.2 2.0%的阳离子聚电解质溶液， 搅拌0.5 1.0小时；再向浆料中加入相当于重质碳酸钙干粉量60 120%的轻质碳酸钙，搅拌20 30分钟。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的阳离子聚电解质溶液的 制备方法如下将二甲基二烯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，王彦华，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31