一种碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳酸钙的制备方法，包括：将石灰石高温煅烧，将煅烧后的产物加入丙酮与水的混合液中，并加入超临界装置中浸泡，得到石灰乳；在石灰乳中通入含二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化，得到粗碳酸钙浆料；将粗碳酸钙浆料加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂和乙醇，在装置密封后通入二氧化碳反应，然后卸压，冷却至室温，进入立式压滤机加压过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，得到碳酸钙。采用本发明专利技术的方法制备的碳酸钙的纯度高、分散性高。

A Method of Preparing Calcium Carbonate

The invention discloses a preparation method of calcium carbonate, which includes: calcining limestone at high temperature, adding the calcined product into the mixture of acetone and water, and soaking in supercritical device to obtain lime milk; carbonizing lime milk with carbon dioxide-containing lime kiln flue gas to obtain crude calcium carbonate slurry; adding crude calcium carbonate slurry to supercritical reaction device; Then, the crystal control agent and ethanol are added. After the device is sealed, the reaction of carbon dioxide is introduced. Then the pressure is released and cooled to room temperature. The filtered calcium carbonate is filtered by a vertical pressure filter. After drying, the filtered calcium carbonate is crushed and the calcium carbonate is obtained. The calcium carbonate prepared by the method of the invention has high purity and high dispersion.

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸钙的制备方法
本专利技术涉及一种无机原料的制备方法，具体涉及一种碳酸钙的制备方法。
技术介绍
碳酸钙是一类重要的功能性无机填料，具有价格低廉、储量丰富、性能稳定、易加工、无毒等优点，能够显著的改善材料的加工性能、物理性能以及降低生产成本等等，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、造纸等领域，目前，国内通行的碳酸钙工业制备方法如下：向一定浓度一定温度的Ca(OH)2悬浮液中通入经洗涤含二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化，使Ca(OH)2悬浮液的pH值不断下降，在pH值达到7.0后，碳化达到终点，制得碳酸钙浆料，然后对制得的碳酸钙浆料进行脱水和烘干，而后再对干燥后得到的碳酸钙团聚体进行解聚，过筛筛掉粗颗粒，即得成品碳酸钙粉体。也可以向制得的碳酸钙浆料中加入皂化脂肪酸对碳酸钙颗粒进行液相表面包覆，然后再对碳酸钙浆料进行脱水和烘干，加入该工序制得的碳酸钙产品具疏水亲油的性能，称之为活性碳酸钙。如果在Ca(OH)2的碳化过程中，将碳化控制在一定的温度条件下进行，并加入一定的晶形调节剂，可使碳酸钙颗粒的粒径在100纳米以内，我们称之为纳米碳酸钙，之后，对制得的纳米碳酸钙浆料进行陈化，向陈化后的纳米碳酸钙浆料中加入皂化脂肪酸对均分散的立方形纳米碳酸钙颗粒进行液相表面包覆，然后再对纳米碳酸钙浆料进行脱水和烘干、对干燥后得到的纳米碳酸钙团聚体进行解聚、过筛，即获得纳米活性碳酸钙。该方法得到的碳酸钙在应用过程中普遍存在粉体的细度不够、分散性差和制品自行降解性能差等问题。此外，由于碳酸钙为亲水性化合物，导致在实际应用中存在与有机聚合物的相容性不足，分散性差等缺陷，不能达到满意的填充补强效果，因此需要对碳酸钙进行改性处理，以提高其在各类材料中分散性和相容性，以达到改善产品性能的功效。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将石灰石在1000℃～1280℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物50～80份加入200～300份丙酮与水的混合液中，并加入超临界装置中，在温度为360℃～400℃和压力为15MPa～25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡30～90min，得到石灰乳；所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1；步骤二、在石灰乳中通入流量为0.5～1.5m3/min、经洗涤含30～50％二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化6～12小时，得到粗碳酸钙浆料；在碳化的过程中，同时向石灰乳中以200～300mL/min的速度通入70～80℃的氮气；步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料50～100份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂3～10份和乙醇5～8份，在装置密封后通入二氧化碳至12～25MPa、温度60～80℃的条件下反应5～8小时，然后卸压，冷却至室温，进入立式压滤机加压过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，得到碳酸钙。优选的是，所述晶型控制剂包括以下重量份的原料混合形成：3～5份聚丙烯酸、1.5～2.5份三乙醇胺、0.1～0.2份邻苯二甲酸氢钾、0.3～0.5份乙醇酸、0.1～0.3份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.3～0.5份水杨酸钠、0.1～0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。优选的是，所述所述晶型控制剂包括以下重量份的原料混合形成：4份聚丙烯酸、2份三乙醇胺、0.2份邻苯二甲酸氢钾、0.4份乙醇酸、0.2份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.4份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。优选的是，所述步骤三中，得到的碳酸钙进行以下处理过程：将碳酸钙置于低温等离子体处理仪中处理10～15min，然后加入搅拌机中，并在搅拌机中加入八氨基苯基笼形倍半硅氧烷和双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡，搅拌均匀，然后置于60Coγ辐射场中进行辐射，放置位置选用130～150Gy.min-1的吸收剂量率，吸收剂量为100～200kGy。优选的是，所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气或氮气；所述低温等离子体处理仪的频率为40～70KHz，功率为35～80W，压强为30～80Pa。优选的是，所述八氨基苯基笼形倍半硅氧烷与碳酸钙的重量比为1～3:100；所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡与碳酸钙的质量比为0.5～1.5:100。优选的是，还包括将辐照后处理后的碳酸钙进行以下改性过程：按重量份，在超临界反应装置中加入辐照后的碳酸钙15～30份、丙烯酸丁酯20～25份、烯丙基硫脲3～5份、二烯丙基二甲基氯化铵5～10份、过盐酸铵0.03～0.12份、水150～200份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至25～35MPa、温度60～75℃的条件下反应1～3小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丁酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性碳酸钙。优选的是，所述步骤一中，煅烧采用的升温过程为：以5～10℃/min的速度升温至600～800℃，保温30min，继续以5～10℃/min的速度升温至800～1000℃，保温1～2h，然后以1～2℃/min的速度升温至1100～1280℃，保温1～3h。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本专利技术采用将煅烧后的产物在超临界水中进行处理，提高了生成的石灰乳的分散均一性的产品纯度，并通过在超临界反应装置中进行碳化的方式，使制备的碳酸钙的纯度高、分散性高。(2)通过将碳酸钙进行低温等离子体处理，并通过进一步改性处理，使得到的改性后的碳酸钙与有机聚合物的相容性高，分散性高，提高了有机聚合物的性能。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1：一种碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将石灰石在1100℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物80份加入300份丙酮与水的混合液中，并加入超临界装置中，在温度为380℃和压力为22MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡60min，得到石灰乳；所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1；步骤二、在石灰乳中通入流量为1m3/min、经洗涤含40％二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化12小时，得到粗碳酸钙浆料；在碳化的过程中，同时向石灰乳中以300mL/min的速度通入80℃的氮气；步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料100份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂10份和乙醇8份，在装置密封后通入二氧化碳至25MPa、温度80℃的条件下反应8小时，然后卸压，冷却至室温，进入立式压滤机加压过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，得到碳酸钙。所述步骤一中，煅烧采用的升温过程为：以10℃/min的速度升温至800℃，保温30min，继续以10℃/min的速度升温至1000℃，保温2h，然后以2℃/min的速度升温至1100，保温2h；所述所述晶型控制剂包括以下重量份的原料混合形成：4份聚丙烯酸、2份三乙醇胺、0.2份邻苯二甲酸氢钾、0.4份乙醇酸、0.2份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.4份水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将石灰石在1000℃～1280℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物50～80份加入200～300份丙酮与水的混合液中，并加入超临界装置中，在温度为360℃～400℃和压力为15MPa～25MPa的超临界丙酮‑水体系中浸泡30～90min，得到石灰乳；所述的超临界丙酮‑水体系中丙酮与水的体积比为3:1；步骤二、在石灰乳中通入流量为0.5～1.5m3/min、经洗涤含30～50％二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化6～12小时，得到粗碳酸钙浆料；在碳化的过程中，同时向石灰乳中以200～300mL/min的速度通入70～80℃的氮气；步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料50～100份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂3～10份和乙醇5～8份，在装置密封后通入二氧化碳至12～25MPa、温度60～80℃的条件下反应5～8小时，然后卸压，冷却至室温，进入立式压滤机加压过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，得到碳酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将石灰石在1000℃～1280℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物50～80份加入200～300份丙酮与水的混合液中，并加入超临界装置中，在温度为360℃～400℃和压力为15MPa～25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡30～90min，得到石灰乳；所述的超临界丙酮-水体系中丙酮与水的体积比为3:1；步骤二、在石灰乳中通入流量为0.5～1.5m3/min、经洗涤含30～50％二氧化碳的石灰窑烟气进行碳化6～12小时，得到粗碳酸钙浆料；在碳化的过程中，同时向石灰乳中以200～300mL/min的速度通入70～80℃的氮气；步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料50～100份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂3～10份和乙醇5～8份，在装置密封后通入二氧化碳至12～25MPa、温度60～80℃的条件下反应5～8小时，然后卸压，冷却至室温，进入立式压滤机加压过滤，过滤后得到的碳酸钙经干燥处理后粉碎，得到碳酸钙。2.如权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述晶型控制剂包括以下重量份的原料混合形成：3～5份聚丙烯酸、1.5～2.5份三乙醇胺、0.1～0.2份邻苯二甲酸氢钾、0.3～0.5份乙醇酸、0.1～0.3份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.3～0.5份水杨酸钠、0.1～0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。3.如权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，所述所述晶型控制剂包括以下重量份的原料混合形成：4份聚丙烯酸、2份三乙醇胺、0.2份邻苯二甲酸氢钾、0.4份乙醇酸、0.2份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.4份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。4.如权利要求1所述的碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾代贵，
申请(专利权)人：江油市万山矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51