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几种制备轻质碳酸钙的方法

   日期:2019-11-15     浏览:143    
        轻质碳酸钙是一种广泛应用的工业填料,主要可用于塑料、造纸、橡胶、涂料等行业。轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙(简称PCC)。轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4mL/g~2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1mL/g~1.9mL/g)大,因此称为轻质碳酸钙。制备轻质碳酸钙的方法很多,下面介绍几种制备轻质碳酸钙的方法,以供参考。
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磷石膏制备轻质碳酸钙

磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业废渣,排放量大,占用大量土地,且对环境污染严重。利用磷石膏制备轻质碳酸钙可以解决磷石膏的综合处理问题。

步骤Ⅰ:将磷石膏用42℃热水洗涤后用去离子水磨浆并加入到反应器中,设置电动搅拌器搅拌转速为350r/min,然后缓慢滴加碳铵,反应温度为125℃,恒温反应1h,反应结束后,过滤得滤液和沉淀物,滤液冷却结晶,再过滤,将结晶于干燥,得硫酸铵;

步骤Ⅱ:取步骤Ⅰ中的沉淀物,加入去离子水磨浆,置于反应器中,设置电动搅拌器搅拌转速为150r/min,通入二氧化碳,二氧化碳流量为250mL/min,反应2h,过滤,回收滤液加热至温度为95℃,反应2h,产生的二氧化碳重复利用,反应完全后,过滤,滤液回收返回反应器中进行二次反应,沉淀物离心脱水后于205℃脱水干燥30min,即得轻质碳酸钙。

 

电石渣制备轻质碳酸钙

电石渣是氯碱工业电石水化后产生的一种工业残渣。利用电石渣生产制备碳酸钙,解决了电石渣环境污染严重这一难题,同时附加值较高,是一举两得的方法。

将一定量灰褐色的电石渣放入大烧杯中,加入自来水,调整固含量在20%左右待用;将一定量的生石灰倒入40℃水中,充分搅拌,制备出石灰消化液,调整固含量在20%左右待用。将预处理后的电石渣和消化液按所需比例混合,60目筛后,再通入12%浓度的CO2,打开机械搅拌,反应过程中用恒温水浴锅控制反应温度,保持反应温度恒定,当电导率下降并保持恒定时达到反应终点,反应结束后用抽滤瓶真空抽滤,得到的滤饼在烘箱中烘干,烘箱温度在110~120℃左右,得到碳酸钙产品。

 

纯碱生产副产物制备轻质碳酸钙

利用氨碱法生产纯碱过程中,副产的氯化钙溶液与粗水合肼溶液为原料,制备优质轻质碳酸钙。

进料时先向釜中加入一定量的粗水合肼溶液(水合肼温度60℃~80℃,碳酸钠浓度100g/L~160g/L),开启搅拌后再向釜中加氯化钙溶液。氯化钙浓度控制30%~50%左右(氯化钙浓度高不仅可减少对水合肼的稀释作用,而且为反应的最佳浓度),每10min进料速度为水合肼溶液量的15%~30%,氯化钙总进料量与碳酸钠(摩尔当量比为)1.05~1.15。氯化钙溶液加入完成后,反应20min~60min,具体反应时间需根据粗水合肼中碳酸钠含量而定。粗肼溶液反应完成后,经过固液分离,液体进入蒸发精馏系统进行精馏处理,固体就是轻质碳酸钙。

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工艺流程图

碳化法制备轻质碳酸钙

定量称取生石灰投入蒸馏水在常温下密封消化24h;将消化后的乳液过250目筛后用波美计调配节至实验设计浓度。称取柠檬酸钠加入20mL蒸馏水后搅拌均匀。取Ca(OH)2乳液800mL,加入柠檬酸钠溶液后搅拌均匀,水浴加热到实验设计温度。迅速将乳液转移到碳化反应器中,将气体流量比为1∶3的CO2和N2通入反应装置。以乳液pH值变化标定碳化反应进程,每隔10s进行乳液酸碱性测试,当乳液pH值为8时停止气体通入。对完成碳化反应的乳液进行真空抽滤,滤饼置于105℃条件下干燥24h得到轻质碳酸钙粉末。

 
 
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