CN101983924A - 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法 - Google Patents

一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101983924A
CN101983924A CN 201010567442 CN201010567442A CN101983924A CN 101983924 A CN101983924 A CN 101983924A CN 201010567442 CN201010567442 CN 201010567442 CN 201010567442 A CN201010567442 A CN 201010567442A CN 101983924 A CN101983924 A CN 101983924A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium
carbonate
lime carbonate
calcium sulfate
topography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010567442
Other languages
English (en)
Other versions
CN101983924B (zh
Inventor
杨丽霞
梁英
陈厚
刘希光
杨迎霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ludong University
Original Assignee
Ludong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ludong University filed Critical Ludong University
Priority to CN2010105674426A priority Critical patent/CN101983924B/zh
Publication of CN101983924A publication Critical patent/CN101983924A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101983924B publication Critical patent/CN101983924B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用硫酸钙做钙源制备形貌可控碳酸钙的方法，碳酸钙的形貌包括梭形、球形和棒状等。其特征在于将微溶于水的硫酸钙分散在N，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇中形成悬浮溶液，加入碳酸盐溶液反应一定时间后离心分离产物，将该产物分散到去离子水中搅拌一定时间后，对产物进行离心、洗涤和干燥即可得到单相碳酸钙粉体。通过改变反应温度、反应时间、反应物浓度、分散溶剂等制备条件，可控制产物的形貌。本方法具有原料廉价、工艺简单、操作方便、形貌可控等特点。

Description

一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法
技术领域
本发明属于无机盐材料技术领域，涉及一种形貌可控碳酸钙的制备方法。
背景技术
碳酸钙作为一种重要的无机非金属矿物材料，在工业上被广泛用作涂料、造纸、橡胶、油墨、塑料等行业的填料，有机合成、冶金、玻璃、陶瓷、医药、食品、化妆品等的制造原料，还可用于工业废水处理、胃与十二指肠溃疡病的酸抑制、酸中毒的解毒剂、含SO2消除剂等，是一种非常重要的无机化工产品。
形貌可控制备碳酸钙的研究吸引着许多科研工作者的关注，目前采用的合成方法主要有两种：碳化法和沉淀法。碳化法是采用石灰石煅烧、石灰消化得到氢氧化钙，再在氢氧化钙中通入CO2进行碳化、分离、干燥等工艺制取碳酸钙。以碳化法制备碳酸钙是大规模工业生产常采用的方法，但是采用该方法存在形貌难以控制的问题，所以目前对碳酸钙的形貌可控制备主要采用沉淀法。沉淀法是采用水溶性钙盐与水溶性碳酸盐在适当的工艺条件下进行反应。研究较多的是在体系中引入表面活性剂或者高聚物等或者与游离钙离子络合，或者在溶液中形成一定的结构从而影响碳酸钙的形核和生长过程，获得不同形貌的碳酸钙。本发明试图用微溶于水的硫酸钙做为钙源，以N，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇为溶剂分散钙源，形成硫酸钙悬浮液，避免传统沉淀法中直接采用可溶性的钙盐；在此基础上引入碳酸盐，随着加入碳酸盐水溶液中水量的增加，使硫酸钙缓慢溶解析出钙离子，与碳酸根离子结合形成碳酸钙粉体，通过控制反应条件来控制碳酸钙的形貌。对于硫酸钙反应不完全的情况，该工艺过程获得的是碳酸钙和硫酸钙的混合物，将该混合物溶于适量去离子水中搅拌一定时间即可溶解硫酸钙，获得单相碳酸钙。本工艺不需加入表面活性剂和聚合物，能够简化制备工艺，节约成本，在工业化生产中具有重要的现实作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以硫酸钙为钙源制备形貌可控碳酸钙的方法。将微溶于水的硫酸钙粉末分散在N，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇中形成硫酸钙悬浮溶液，加入浓度为0.01mol/L-0.9mol/L的碳酸盐溶液20-80℃反应1-12h，将产物离心并分散到50-1000mL去离子水中，搅拌1-8h后离心洗涤处理得到形貌可控的单相碳酸钙粉末。所提供的方法简单，操作方便，所用的原料廉价易得，是一种适于工业化生产的制备方法。具体步骤是：
(1)将新鲜制备的硫酸钙粉末磁力搅拌分散于50mL N，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇中形成悬浮溶液；
(2)快速加入50mL浓度为0.01mol/L-0.9mol/L的碳酸氢钠或碳酸钠溶液，20-80℃搅拌反应1-12h；
(3)将沉淀离心并转移至烧杯中，加入50-1000mL去离子水，在室温下磁力搅拌1-8h；
(4)将液相体系中的产物进行分离，对分离出的产物进行洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明通过选用微溶于水的硫酸钙取代易溶于水的硝酸钙或氯化钙为钙源，首先将其分散于N，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇中形成悬浮溶液，通过水量的增加促使硫酸钙的缓慢溶解释放出钙离子来参与反应形成碳酸钙。
(2)所制备的碳酸钙晶相纯度高、形貌控制比较均匀。随反应条件的改变形貌呈现多样性，包括梭形、球形和棒状等。
(3)反应原料简单且廉价易得，不需要添加表面活性剂或者络合剂，制备方法简单，反应条件易于控制，不需要复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产。
附图说明
图1、实施例1制备的碳酸钙的X射线粉末衍射(XRD)图谱。
图2、实施例1制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
图3、实施例2制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
图4、实施例3制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
图5、实施例4制备的碳酸钙的X射线粉末衍射(XRD)图谱。
图6、实施例4制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
图7、实施例5制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
图8、实施例6制备的碳酸钙的扫描电镜(SEM)照片。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于下述实施方式。
具体实施方式
实施例1
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mL N，N-二甲基甲酰胺中，温度为35℃；将50mL0.06mol/L NaHCO3溶液快速倒入悬浮液中，35℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图1为X射线粉末衍射结果，表明其为单相的碳酸钙。从图2的扫描电子显微镜照片可以看出其为梭形和花状的混合形貌。
实施例2
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mL N，N-二甲基甲酰胺中，温度为35℃；将50mL0.18mol/L NaHCO3溶液快速倒入悬浮液中，35℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图3为其扫描电子显微镜照片，可以清楚的看出其主要为梭形碳酸钙。
实施例3
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mL N，N-二甲基甲酰胺中，温度为35℃；将50mL0.06mol/L NaHCO3溶液快速倒入悬浮液中，60℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图4为其扫描电子显微镜照片，可以清楚的看出其主要为球形碳酸钙。
实施例4
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mL N，N-二甲基甲酰胺中，温度为35℃；将50mL0.06mol/LNa2CO3溶液快速倒入悬浮液中，35℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图5为X射线粉末衍射结果，表明其为单相的碳酸钙。从图6的扫描电子显微镜照片可以看出其为棒状形貌。
实施例5
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mLN，N-二甲基甲酰胺中，温度为35℃；将50mL0.12mol/LNa2CO3溶液快速倒入悬浮液中，35℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图7为其扫描电子显微镜照片，可以清楚的看出其主要为片层堆叠形成的碳酸钙颗粒。
实施例6
将新鲜制备的硫酸钙前驱物磁力搅拌分散在50mL无水乙醇中，温度为35℃；将50mL0.12mol/L Na2CO3溶液快速倒入悬浮液中，60℃搅拌反应4小时；将沉淀离心并转移至一烧杯中，加入200ml蒸馏水，在室温下磁力搅拌3小时；对分离出的产物进行离心、洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。图8为其扫描电子显微镜照片，可以清楚的看出其主要为球形碳酸钙粉体。

Claims (4)

1.一种硫酸钙转化制备形貌可控碳酸钙的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将新鲜制备的硫酸钙粉末磁力搅拌分散于50mLN，N-二甲基甲酰胺或无水乙醇中形成悬浮溶液；
(2)快速加入50mL浓度为0.01mol/L-0.9mol/L的碳酸氢钠或碳酸钠溶液，20-80℃搅拌反应1-12h；
(3)将沉淀离心并转移至烧杯中，加入50-1000mL去离子水，在室温下磁力搅拌1-8h；
(4)将液相体系中的产物进行分离，对分离出的产物进行洗涤和干燥处理，即得碳酸钙粉体。
2.根据权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的钙源为硫酸钙。
3.根据权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于：分散硫酸钙的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或者无水乙醇。
4.根据权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于：所述的碳酸盐为碳酸钠或碳酸氢钠，其浓度范围为：0.01mol/L-0.9mol/L。
CN2010105674426A 2010-11-24 2010-11-24 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法 Expired - Fee Related CN101983924B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105674426A CN101983924B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105674426A CN101983924B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101983924A true CN101983924A (zh) 2011-03-09
CN101983924B CN101983924B (zh) 2012-02-08

Family

ID=43641093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105674426A Expired - Fee Related CN101983924B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101983924B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104046119A (zh) * 2014-07-04 2014-09-17 成都新柯力化工科技有限公司 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法
CN104250020A (zh) * 2014-09-24 2014-12-31 武汉理工大学 一种球霰石型碳酸钙微纳米分级结构及其无添加剂制备方法
CN104891548A (zh) * 2015-06-26 2015-09-09 黑龙江大学 一种球状方解石型碳酸钙的制备方法
CN108502910A (zh) * 2018-03-01 2018-09-07 复旦大学 不溶性无机盐微纳米材料及其制备方法和应用
CN114291836A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 连州市凯恩斯纳米材料有限公司 碳酸钙晶型控制剂、其应用、及立方形碳酸钙的制备方法
CN114560486A (zh) * 2022-03-03 2022-05-31 兰州理工大学 一种浸出助剂可循环使用的co2间接矿化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292321A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nittetsu Mining Co Ltd 炭酸カルシウムの製造方法、及び排煙脱硫方法又は硫酸中和方法
CN101045544A (zh) * 2007-04-26 2007-10-03 安徽工业大学 一种以石膏为原料制备超细轻质碳酸钙的方法
CN101486481A (zh) * 2009-03-02 2009-07-22 多氟多化工股份有限公司 利用氟石膏生产超细轻质碳酸钙联产硫酸铵的方法
CN101830494A (zh) * 2010-05-11 2010-09-15 安徽工业大学 一种以石膏为原料制备活性碳酸钙的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292321A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nittetsu Mining Co Ltd 炭酸カルシウムの製造方法、及び排煙脱硫方法又は硫酸中和方法
CN101045544A (zh) * 2007-04-26 2007-10-03 安徽工业大学 一种以石膏为原料制备超细轻质碳酸钙的方法
CN101486481A (zh) * 2009-03-02 2009-07-22 多氟多化工股份有限公司 利用氟石膏生产超细轻质碳酸钙联产硫酸铵的方法
CN101830494A (zh) * 2010-05-11 2010-09-15 安徽工业大学 一种以石膏为原料制备活性碳酸钙的方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104046119A (zh) * 2014-07-04 2014-09-17 成都新柯力化工科技有限公司 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法
CN104046119B (zh) * 2014-07-04 2016-03-23 成都新柯力化工科技有限公司 一种建筑涂料用多孔碳酸钙及其制备方法
CN104250020A (zh) * 2014-09-24 2014-12-31 武汉理工大学 一种球霰石型碳酸钙微纳米分级结构及其无添加剂制备方法
CN104250020B (zh) * 2014-09-24 2015-11-04 武汉理工大学 一种球霰石型碳酸钙微纳米分级结构及其无添加剂制备方法
CN104891548A (zh) * 2015-06-26 2015-09-09 黑龙江大学 一种球状方解石型碳酸钙的制备方法
CN104891548B (zh) * 2015-06-26 2016-04-13 黑龙江大学 一种球状方解石型碳酸钙的制备方法
CN108502910A (zh) * 2018-03-01 2018-09-07 复旦大学 不溶性无机盐微纳米材料及其制备方法和应用
CN108502910B (zh) * 2018-03-01 2021-04-30 复旦大学 不溶性无机盐微纳米材料及其制备方法和应用
CN114291836A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 连州市凯恩斯纳米材料有限公司 碳酸钙晶型控制剂、其应用、及立方形碳酸钙的制备方法
CN114291836B (zh) * 2021-12-31 2023-09-19 连州市凯恩斯纳米材料有限公司 碳酸钙晶型控制剂、其应用、及立方形碳酸钙的制备方法
CN114560486A (zh) * 2022-03-03 2022-05-31 兰州理工大学 一种浸出助剂可循环使用的co2间接矿化方法
CN114560486B (zh) * 2022-03-03 2024-02-27 兰州理工大学 一种浸出助剂可循环使用的co2间接矿化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101983924B (zh) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101983924B (zh) 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法
Musyoka et al. Synthesis of zeolites from coal fly ash using mine waters
CN105802282B (zh) 利用红色凹凸棒石黏土制备红色杂化颜料的方法
CN103523814B (zh) 一种常压开放体系中石膏异形粉体制备与改性一体化方法
Hongwen et al. 20 years advances in preparation of potassium salts from potassic rocks: a review
Mantilaka et al. Preparation of amorphous calcium carbonate nanoparticles from impure dolomitic marble with the aid of poly (acrylic acid) as a stabilizer
Song et al. Synthesis and characterization of magnesium hydroxide by batch reaction crystallization
CN102249281B (zh) 一种透镜状高纯球霰石型碳酸钙晶体及其制备方法
Zhang et al. Construction of silver tungstate multilevel sphere clusters by controlling the energy distribution on the crystal surface
CN103466637B (zh) 一种利用碳酸氢钠控制过饱和度生产沉淀二氧化硅的方法
CN107804854B (zh) 利用低品位凹凸棒石黏土制备硅酸铜纳米管的方法
CN101234776A (zh) 一种制备纳米碳酸钙的方法
CN102757075B (zh) 一种不同结构和形貌碳酸钙粉体的制备方法
CN101920977A (zh) 一种片状纳米氧化镁的制备方法
CN103922378B (zh) 利用石膏制备高纯度亚稳态球霰石碳酸钙的方法
CN106315605B (zh) 利用低品位凹凸棒石黏土制备1.1nm托贝莫来石的方法
CN109336161B (zh) 一种CeO2纳米管的制备方法、CeO2纳米管及应用
CN103991856A (zh) 一种羟基磷灰石纳米片的制备方法
Chen et al. Magnesium hydroxide nanoparticles with controlled morphologies via wet coprecipitation
CN105540623A (zh) 一种制备纳米氧化镁的方法
Qian et al. Synthesis of superfine Mg (OH) 2 particles by magnesite
CN101555042A (zh) 低热固相反应制备尖晶石型含铁氧化物纳米材料的方法
CN101928032B (zh) 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法
Kurama et al. Magnesium hydroxide recovery from magnesia waste by calcinations and hydration processes
CN102351207B (zh) 一种溶剂热法制备纳米凹凸棒石的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120208

Termination date: 20141124

EXPY Termination of patent right or utility model