一种棒状轻质碳酸钙及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种棒状轻质碳酸钙及其制备方法，该棒状轻质碳酸钙其初级粒子平均短径为0.1-0.2μm、初级粒子平均长径为0.3-2.0μm、长宽比为3-20并且形状主要为棒状和/或圆柱状或者针状。其制备方法为：用中烧石灰与热水按1:4-10的比例消化，然后过60-120目振动筛并通过旋液分离器去除杂质，制得精浆后加入复合型晶形控制剂搅拌均匀，调生浆中氢氧化钙含量在6-12%，通入窑气碳化至pH为6.5-7停止碳化，将反应液经脱水、干燥、粉碎、筛分后得到轻质碳酸钙。本发明专利技术的棒状轻质碳酸钙作为一种填料，具有强度高、模量高、耐热隔热性能好等特点，其制备工艺简单，能耗低，降低生产成本，具有较好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳酸钙
，尤其是涉及。
技术介绍
碳酸钙是重要的无机化工产品，常用碳酸钙粒径分布于几十纳米到几十微米之间，常用作填料。广泛应用于橡胶、涂料、造纸和油墨等作业，普通碳酸钙通常以石灰石为原料，经过锻烧制得生石灰，然后生石灰加水消化并吸收二氧化碳进行碳化，最后脱水、干燥、粉碎得到产品。碳酸钙生产发展到今天已经开发出立方体、纺锤体、球形、连锁形、链状、晶须或者纤维状、片状、针状等微细碳酸钙及其改性产品。棒状轻质碳酸钙和针状、晶须或者纤维状碳酸钙有一定的相似性，但是也有本质的区别。纺锤体轻质碳酸钙为两头尖中间较大的纺锤体性，棒状轻质碳酸钙的形状比纺锤体轻质碳酸钙稍微长一些，为两头和中间一样大小的棒状。碳酸钙晶须和纤维环状碳酸钙是直径为零点几微米到几微米、长度为几十微米的单晶体纤维材料。晶须碳酸钙的制备方法有很多种，近年来有很多专家和学者通过不同的方法制备出来。在中华人民共和国国家知识产权局网上能够检索到申请号200710129524.0介绍“一种制备碳酸钙晶须的方法”、申请号200410022834.9介绍“一种文石型碳酸钙晶须的制备方法”、申请号201110098679.9介绍“一种制备碳酸钙晶须的方法”、申请号031342878.6介绍“碳酸钙晶须的制备工艺”、申请号200910059936.0介绍“形貌可控的碳酸钙晶须的制备方法”、申请号200810228368.8 “一种用环氧丙烷皂化废水生产碳酸钙晶须的方法”、申请号201010280862.6介绍“高长径比碳酸钙晶须的制备方法”、申请号201210490750.2介绍“给予溶胶凝胶法的碳酸钙晶须合成与改性一体化方法”、申请号201310284604.9 “一种碳 酸钙晶须的生产方法”。针状或者针形碳酸钙是纳米级碳酸钙的一种，近年来也有不少专家和学者在研究相关的制备方法。申请号为200710139563.9介绍“一种针形纳米碳酸钙的制备方法”。该方法不用冷冻机在较高温度和较高石灰乳浓度的条件下，将一定量的生石灰与热水按比例混合后，经过滤除渣，在碳化前，将其溶液跳到所需浓度和温度，加入结晶导向剂，搅拌均匀后移入碳化反应器中进行碳化反应，最后将反应液经脱水、洗涤、干燥、表面处理、粉碎、筛分等工序后得到针形纳米碳酸钙。该方法制得的针形碳酸钙为纳米级碳酸钙。
技术实现思路
本专利技术提供了一种分散性良好，长径和短径可控，在高温高浓度下可以实现工业化生产、工艺简单、能耗低的棒状轻质碳酸钙及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:一种棒状轻质碳酸钙，其初级粒子平均短径为0.1-0.2 μ m、初级粒子平均长径为0.3-2.0 μ m、长宽比为3_20并且形状主要为棒状和/或圆柱状或者针状。一种棒状轻质碳酸钙的制备方法，它包括以下步骤:(1)消化:将中烧石灰与热水按质量百分比为1:4-10的比例倒入旋转消化机中进行消化反应，制得的氢氧化钙乳液经60-120目的振动筛进行过滤除渣，再经过旋液分离器进行进一步除渣，得到氢氧化钙乳液后放置在储槽中备用；(2)混合:在调浓槽中加水将氢氧化钙乳液的重量浓度调到6-12%，加入复合型晶形控制剂，其中加入的复合型晶形控制剂的重量为氢氧化钙重量的0.1-2.0%，搅拌25-35分钟，使其充分混合均匀；(3)碳化:用泵将步骤(2)中制得的氢氧化钙乳液打入碳化反应器，开启窑气阀，通入含C02体积浓度为15-100%的窑气进行碳化反应，氢氧化钙乳液的进料温度为25-70°C，碳化反应过程中，反应自身放热，窑气通过乳液会带走部分热量，碳化反应温度一般为30-70°C之间，碳化至反应液pH=6.5-7时关闭窑气阀，停止反应；(3)脱水干燥:将反应液经脱水、干燥、粉碎、筛分的常规工序后得到主要为棒状轻质碳酸钙。以上所述的复合型晶形控制剂由三种组分组成，第一种组分为可溶性镁盐，第二种组分为聚乙烯醇，第三种组分为磷酸或其盐类，其中三种组份重量比为:1.0: 0.8-2.5: 0.2-2.0。以上所述的碳化反应控制氢氧化钙乳液的重量浓度为12%，窑气含C02体积浓度为30%。以上所述的碳化 反应器为带有搅拌装置或者不带有搅拌装置的间歇式鼓泡碳化ο相比于现有技术，本专利技术具有以下的优点和积极效果:1、本专利技术的棒状轻质碳酸钙为微米级碳酸钙，棒状碳酸钙是直径零点几微米到几微米，长度为几微米形状为棒状、圆柱形或者类似针形的碳酸钙，棒状碳酸钙有针形碳酸钙的形状，但比针状纳米碳酸钙要粗大，有碳酸钙晶须差不多的短径长径却远短于碳酸钙晶须。2、本专利技术的棒状轻质碳酸钙作为一种填料，具有强度高、模量高、耐热隔热性能好等特点，适用于塑料、造纸、电气部件的制造、高光洁度结构部件的制造等领域。3、本专利技术的棒状轻质碳酸钙的长径和短径可控，在高温高浓度下可以实现工业化生产，工艺简单，能耗低，降低生产成本，具有较好的经济效益和社会效益。【附图说明】图1为实施例1制备的棒状轻质碳酸钙产品经扫描电镜检测分析图。图2为实施例2制备的棒状轻质碳酸钙产品经扫描电镜检测分析图。【具体实施方式】下面结合实施例及附图对本专利技术做进一步详细描述，但本专利技术的实施方式并不局限于此。实施例1:一种轻质碳酸钙，其初级粒子平均短径为0.1-0.2μπκ初级粒子平均长径为0.4-1.0 μ m、长宽比为4_10并且形状为棒状。它包括以下步骤制备而成:(1)消化:将碳酸钙含量大于97.0%的石灰石煅烧成中烧石灰，烧成的中烧石灰与热水按质量百分比为1: 5的比例倒入旋转消化机中进行消化反应，制得的氢氧化钙乳液经80目的振动筛进行过滤除渣，再经过旋液分离器进行进一步除渣，得到氢氧化钙乳液后放置在储槽中备用；(2)混合:按照氯化镁:聚乙烯醇:磷酸的重量比为1.0: 2.0: 0.8配置晶形控制剂；在调浓槽中加水将步骤(1)中制得的氢氧化钙乳液的重量浓度调到12，加入配制好的复合型晶形控制剂，其中加入的复合型晶形控制剂的重量为氢氧化钙重量的1.5%，搅拌30分钟，使其充分混合均匀；(3)碳化:用泵将步骤(2)中制得的氢氧化钙乳液打入碳化反应器，所述碳化反应器为带有搅拌装置；开启窑气阀，通入含C02体积浓度为30%、经净化并冷却到35°C以下的窑气进行碳化反应，氢氧化钙乳液的进料温度为40°C，碳化反应过程中，反应自身放热，窑气通过乳液会带走部分热量，碳化反应温度一般为35-70°C之间，碳化至反应液pH=6.5-7时关闭窑气阀，停止反应； (4)脱水干燥:将反应液抽入熟浆贮槽，待存浆量能满足连续生产后抽浆通过离心过滤机脱水过滤得到滤饼，皮带输送滤饼到旋转烘干炉进行干燥，得到的烘干料通过皮带输送机送入粉碎机，经过粉碎风选筛分分级后得到棒状轻质碳酸钙成品，产品经扫描电镜检测分析如图1所示。实施例2:一种轻质碳酸钙，其初级粒子平均短径为0.1_0.2μπι、初级粒子平均长径为0.8-1.5 μ m、长宽比为8_15并且形状为棒状。它包括以下步骤制备而成:(1)消化:将碳酸钙含量大于97.0%的石灰石煅烧成中烧石灰，烧成的中烧石灰与热水按质量百分比为1: 6的比例倒入旋转消化机中进行消化反应，制得的氢氧化钙乳液经100目的振动筛进行过滤除渣，再经过旋液分离器进行进一步除渣，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棒状轻质碳酸钙，其特征在于：其初级粒子平均短径为0.1‑0.2μm、初级粒子平均长径为0.3‑2.0μm、长宽比为3‑20并且形状主要为棒状和/或圆柱状或者针状。

【技术特征摘要】
1.一种棒状轻质碳酸钙，其特征在于:其初级粒子平均短径为0.1-0.2 μ m、初级粒子平均长径为0.3-2.0 μ m、长宽比为3-20并且形状主要为棒状和/或圆柱状或者针状。2.—种棒状轻质碳酸钙的制备方法，其特征在于:它包括以下步骤:(1)消化:将中烧石灰与热水按质量百分比为1:4-10的比例倒入旋转消化机中进行消化反应，制得的氢氧化钙乳液经60-120目的振动筛进行过滤除渣，再经过旋液分离器进行进一步除渣，得到氢氧化钙乳液后放置在储槽中备用；(2)混合:在调浓槽中加水将氢氧化钙乳液的重量浓度调到6-12%，加入复合型晶形控制剂，其中加入的复合型晶形控制剂的重量为氢氧化钙重量的0.1-2.0%，搅拌25-35分钟，使其充分混合均匀；(3)碳化:用泵将步骤(2)中制得的氢氧化钙乳液打入碳化反应器，开启窑气阀，通入含C02体积浓度为15-100%的窑气进行碳化反应，氢氧化钙乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王权广，黄大钊，荣权，农红萍，熊文，黄炜波，刘繁球，朱勇，
申请(专利权)人：广西华纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45