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幾種制備輕質(zhì)碳酸鈣的方法

來源:日期:2021-03-13

碳酸鈣是一種應(yīng)用的工業(yè)填料,主要用于塑料、造紙、橡膠、涂料等行業(yè)。輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀型碳酸鈣,或稱聚碳酸鈣。輕質(zhì)碳酸鈣采用化學(xué)工藝制備。因其沉淀量(2.4mL/g~2.8mL/g)大于機(jī)械沉淀量(1.1mL/g~1.9mL/g),故又稱輕質(zhì)碳酸鈣。輕質(zhì)碳酸鈣的制備方法有多種,下面介紹幾種輕質(zhì)碳酸鈣的制備方法,供大家參考。利用磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣。
濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣是磷石膏的主要來源,排放量大,土地占用大,環(huán)境污染嚴(yán)重。以磷石膏為原料制備輕質(zhì)碳酸鈣,可解決磷石膏的綜合利用。
第一步:以42℃熱水洗滌磷石膏,用去離子水磨漿并加入反應(yīng)器中,設(shè)電動(dòng)攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min,然后緩慢滴加碳銨,反應(yīng)溫度為125℃,恒溫反應(yīng)1h,反應(yīng)結(jié)束后,濾出濾液及沉淀物,濾出冷卻結(jié)晶,再濾出結(jié)晶,干燥,得到硫酸銨;
第二步:取第一步中的沉淀物,加入去離子水磨漿,放入反應(yīng)器中,設(shè)置電動(dòng)攪拌器,攪拌速度為150r/min,通入二氧化碳,二氧化碳流量為250mL/min,反應(yīng)2h,過濾,回收濾液,加熱至95℃,反應(yīng)2h,產(chǎn)生的二氧化碳循環(huán)使用,反應(yīng)完成后,過濾,濾液回收回到反應(yīng)器中進(jìn)行第二次反應(yīng),將沉淀物離心脫水,在205℃脫水干燥30min,得到輕質(zhì)碳酸鈣。
電石渣制備輕質(zhì)碳酸鈣
電石渣是氯堿工業(yè)電石水解后的工業(yè)廢渣。采用電石渣生產(chǎn)碳酸鈣,解決了電石渣在環(huán)境污染嚴(yán)重的情況下,同時(shí)具有較高的附加值的難題,取得了一舉兩得的效果。
把一定量的灰褐色電石渣放入大燒杯,加入自來水,在20%左右的調(diào)固量待用;將一定量的生石灰倒入40℃水中,充分?jǐn)嚢?,制成消石液,調(diào)固量待用。預(yù)處理后的電石渣與消化液按所需比例混合,經(jīng)60目篩后,通入12%濃度的CO2,開啟機(jī)械攪拌,反應(yīng)過程中用恒溫水浴鍋控制反應(yīng)溫度,使反應(yīng)溫度恒定,當(dāng)電導(dǎo)率下降并保持恒定時(shí),即達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)結(jié)束后,用抽濾瓶真空抽濾,所得濾餅在烘箱中烘干,烘箱溫度在110~120℃左右,得到碳酸鈣產(chǎn)品。
從堿法副產(chǎn)物中制備輕質(zhì)碳酸鈣。
采用氨堿法生產(chǎn)純堿時(shí),副產(chǎn)氯化鈣溶液與粗水合肼溶液配制高質(zhì)量輕質(zhì)碳酸鈣。
進(jìn)鍋時(shí),先向鍋中加入一定量的粗水合肼溶液(水合肼溫度60℃~80℃,碳酸鈉濃度100g/L~160g/L),開鍋攪拌,然后加入氯化鈣溶液??刂坡然}濃度在30%~50%左右(高濃度不可以降低水合肼的稀釋作用,而且是反應(yīng)的濃度),每10min的進(jìn)料速率為水合肼溶液量的15%~30%,總的氯化鈣進(jìn)料量與碳酸鈉(摩爾當(dāng)量比)1.05~1.15。加完氯化鈣溶液后,反應(yīng)時(shí)間在20min~60min之間,具體反應(yīng)時(shí)間取決于粗水合肼中碳酸鈉的含量。粗肼溶液反應(yīng)結(jié)束后,固液分離,液體進(jìn)入蒸發(fā)精餾系統(tǒng)進(jìn)行精餾,所得到的固體為輕質(zhì)碳酸鈣。
圖像。
工藝流程圖
炭化法制備的輕質(zhì)碳酸鈣
將生石灰定量稱量于蒸餾水中,常溫下進(jìn)行24h的密封消化;將消化乳液經(jīng)過250個(gè)目篩后,用波美計(jì)進(jìn)行攪拌至實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)濃度。稱量檸檬酸鈉加入20毫升蒸餾水中,攪拌均勻。以硫酸鈉(OH)2乳液800毫升,加入檸檬酸鈉溶液攪拌均勻,然后加水至實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)溫度。乳液快速轉(zhuǎn)移至碳化反應(yīng)器,CO2和N2通入反應(yīng)器,氣體流量比為1∶3。碳化過程按乳液pH值的變化來標(biāo)定,每隔10s檢測一次乳液酸堿度,當(dāng)乳液pH值為8時(shí)停止通氣。碳化反應(yīng)后的乳液經(jīng)真空抽濾,濾餅在105℃下干燥24h,可得到輕碳酸鈣粉末。

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