CN109574057A - 一种碳酸钙的制备方法 - Google Patents

一种碳酸钙的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109574057A
CN109574057A CN201910030937.6A CN201910030937A CN109574057A CN 109574057 A CN109574057 A CN 109574057A CN 201910030937 A CN201910030937 A CN 201910030937A CN 109574057 A CN109574057 A CN 109574057A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium carbonate
parts
added
temperature
preparation
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
CN201910030937.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109574057B (zh
Inventor
顾代贵
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.)
Jiangyou Wanshan Mining Co Ltd
Original Assignee
Jiangyou Wanshan Mining Co Ltd
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 Jiangyou Wanshan Mining Co Ltd filed Critical Jiangyou Wanshan Mining Co Ltd
Priority to CN201910030937.6A priority Critical patent/CN109574057B/zh
Publication of CN109574057A publication Critical patent/CN109574057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109574057B publication Critical patent/CN109574057B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/182—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds
    • C01F11/183—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds the additive being an organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明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。采用本发明的方法制备的碳酸钙的纯度高、分散性高。

Description

一种碳酸钙的制备方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。
为了实现根据本发明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。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明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。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明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发明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份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。
该实施例得到的碳酸钙的纯度99.94％，白度96％，粒度分布0.5～5um。
实施例2：
一种碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将石灰石在1200℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物60份加入250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25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡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1.2m3/min、经洗涤含35％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250mL/min的速度通入80℃的氮气；
步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料80份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂8份和乙醇8份，在装置密封后通入二氧化碳至20MPa、温度70℃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5℃/min的速度升温至800℃，保温30min，继续以5℃/min的速度升温至1000℃，保温2h，然后以1℃/min的速度升温至1200，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：5份聚丙烯酸、2.5份三乙醇胺、0.1份邻苯二甲酸氢钾、0.5份乙醇酸、0.3份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.5份水杨酸钠、0.1份聚二甲基二烯丙基氯化铵。
该实施例得到的碳酸钙的纯度99.95％，白度97％，粒度分布0.5～5.5um。
实施例3：
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份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵；
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150Gy.min-1的吸收剂量率，吸收剂量为200kGy；所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气；所述低温等离子体处理仪的频率为60KHz，功率为40W，压强为60Pa；所述八氨基苯基笼形倍半硅氧烷与碳酸钙的重量比为2:100；所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡与碳酸钙的质量比为1.5:100，采用低温等离子体对碳酸钙进行处理，提高了碳酸钙的反应活性，增强了其与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的反应结合。
实施例4：
一种碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将石灰石在1200℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物60份加入250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25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡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1.2m3/min、经洗涤含35％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250mL/min的速度通入80℃的氮气；
步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料80份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂8份和乙醇8份，在装置密封后通入二氧化碳至20MPa、温度70℃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5℃/min的速度升温至800℃，保温30min，继续以5℃/min的速度升温至1000℃，保温2h，然后以1℃/min的速度升温至1200，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：5份聚丙烯酸、2.5份三乙醇胺、0.1份邻苯二甲酸氢钾、0.5份乙醇酸、0.3份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.5份水杨酸钠、0.1份聚二甲基二烯丙基氯化铵；
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10min，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130Gy.min-1的吸收剂量率，吸收剂量为150kGy；所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气；所述低温等离子体处理仪的频率为50KHz，功率为50W，压强为50Pa；所述八氨基苯基笼形倍半硅氧烷与碳酸钙的重量比为1:100；所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡与碳酸钙的质量比为1:100。
实施例5：
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份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵；
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150Gy.min-1的吸收剂量率，吸收剂量为200kGy；按重量份，在超临界反应装置中加入辐照后的碳酸钙30份、丙烯酸丁酯25份、烯丙基硫脲5份、二烯丙基二甲基氯化铵10份、过盐酸铵0.1份、水200份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至35MPa、温度75℃的条件下反应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；采用在超临界反应装置中对碳酸钙进行改性，提高了其与有机化合物有的反应活性，使得到的碳酸钙的性能更加优异。
所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气；所述低温等离子体处理仪的频率为60KHz，功率为40W，压强为60Pa；所述八氨基苯基笼形倍半硅氧烷与碳酸钙的重量比为2:100；所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡与碳酸钙的质量比为1.5:100；
实施例6：
一种碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将石灰石在1200℃的温度下煅烧，按重量份，将煅烧后的产物60份加入250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25MPa的超临界丙酮-水体系中浸泡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1.2m3/min、经洗涤含35％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250mL/min的速度通入80℃的氮气；
步骤三、按重量份，将粗碳酸钙浆料80份加入超临界反应装置中，然后加入晶型控制剂8份和乙醇8份，在装置密封后通入二氧化碳至20MPa、温度70℃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5℃/min的速度升温至800℃，保温30min，继续以5℃/min的速度升温至1000℃，保温2h，然后以1℃/min的速度升温至1200，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：5份聚丙烯酸、2.5份三乙醇胺、0.1份邻苯二甲酸氢钾、0.5份乙醇酸、0.3份1-乙基-3-甲基咪唑乳酸、0.5份水杨酸钠、0.1份聚二甲基二烯丙基氯化铵；
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10min，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130Gy.min-1的吸收剂量率，吸收剂量为150kGy；在超临界反应装置中加入辐照后的碳酸钙20份、丙烯酸丁酯20份、烯丙基硫脲5份、二烯丙基二甲基氯化铵8份、过盐酸铵0.08份、水200份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至30MPa、温度75℃的条件下反应2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；
所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气；所述低温等离子体处理仪的频率为50KHz，功率为50W，压强为50Pa；所述八氨基苯基笼形倍半硅氧烷与碳酸钙的重量比为1:100；所述双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡与碳酸钙的质量比为1:100。
对比例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浸泡60min，得到石灰乳
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份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。
对比例2：
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份中加入晶型控制剂10份和乙醇8份，搅拌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份水杨酸钠、0.2份聚二甲基二烯丙基氯化铵。
按照实施例1～6和对比例1～2的制备方法制备碳酸钙各400g，将实施例1～5和对比例1～2制备的碳酸钙分别加入600g丁腈橡胶中，使用相同的工艺得到橡胶制品，对各组的橡胶制品进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
断裂伸长率/％ 拉伸强度/MPa 硬度/A
实施例1 425 4.5 75.8
实施例2 426 4.6 76.1
实施例3 465 5.4 83.2
实施例4 467 5.5 83.4
实施例5 476 5.8 86.5
实施例6 477 5.9 86.7
对比例1 354 3.2 63.2
对比例2 336 2.8 50.5
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (8)

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所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，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。
5.如权利要求4所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，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。
6.如权利要求4所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，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。
7.如权利要求4所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，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。
8.如权利要求1所述的碳酸钙的制备方法，其特征在于，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。
CN201910030937.6A 2019-01-14 2019-01-14 一种碳酸钙的制备方法 Active CN109574057B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910030937.6A CN109574057B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种碳酸钙的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910030937.6A CN109574057B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种碳酸钙的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109574057A true CN109574057A (zh) 2019-04-05
CN109574057B CN109574057B (zh) 2020-12-25

Family

ID=65916302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910030937.6A Active CN109574057B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种碳酸钙的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109574057B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112777618A (zh) * 2021-02-26 2021-05-11 绵阳远达电子材料有限公司 一种碳酸镁的生产工艺
CN115196662A (zh) * 2022-07-20 2022-10-18 中国科学院兰州化学物理研究所 一种立方形纳米碳酸钙的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007254220A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Chugoku Electric Power Co Inc:The 二酸化炭素固定化システム及び炭酸塩の製造方法
KR20120109683A (ko) * 2011-03-25 2012-10-09 박경원 초임계유체를 이용한 침강성 탄산칼슘의 제조방법
WO2014118281A1 (fr) * 2013-01-30 2014-08-07 S.A. Lhoist Recherche Et Développement Procédé de préparation de gel de carbonate de calcium et produit ainsi obtenu
CN107445189A (zh) * 2017-09-30 2017-12-08 广西华洋矿源材料有限公司 一种针状纳米碳酸钙的制备方法
CN108178177A (zh) * 2018-03-08 2018-06-19 蒋央芳 一种低团聚纳米碳酸钙的制备方法
CN108975372A (zh) * 2018-07-12 2018-12-11 广西华纳新材料科技有限公司 一种纺锤形沉淀碳酸钙的制备方法
CN109160531A (zh) * 2018-11-14 2019-01-08 绍兴文理学院 一种纳米碳酸钙的绿色制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007254220A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Chugoku Electric Power Co Inc:The 二酸化炭素固定化システム及び炭酸塩の製造方法
KR20120109683A (ko) * 2011-03-25 2012-10-09 박경원 초임계유체를 이용한 침강성 탄산칼슘의 제조방법
WO2014118281A1 (fr) * 2013-01-30 2014-08-07 S.A. Lhoist Recherche Et Développement Procédé de préparation de gel de carbonate de calcium et produit ainsi obtenu
CN107445189A (zh) * 2017-09-30 2017-12-08 广西华洋矿源材料有限公司 一种针状纳米碳酸钙的制备方法
CN108178177A (zh) * 2018-03-08 2018-06-19 蒋央芳 一种低团聚纳米碳酸钙的制备方法
CN108975372A (zh) * 2018-07-12 2018-12-11 广西华纳新材料科技有限公司 一种纺锤形沉淀碳酸钙的制备方法
CN109160531A (zh) * 2018-11-14 2019-01-08 绍兴文理学院 一种纳米碳酸钙的绿色制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112777618A (zh) * 2021-02-26 2021-05-11 绵阳远达电子材料有限公司 一种碳酸镁的生产工艺
CN115196662A (zh) * 2022-07-20 2022-10-18 中国科学院兰州化学物理研究所 一种立方形纳米碳酸钙的制备方法
CN115196662B (zh) * 2022-07-20 2023-12-19 中国科学院兰州化学物理研究所 一种立方形纳米碳酸钙的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109574057B (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105400237B (zh) 一种应用于填充硅酮密封胶的纳米碳酸钙的表面处理方法
CN106430890A (zh) 一种减量化的污泥脱水方法
CN106881059A (zh) 一种铁/碳复合材料的制备方法
CN109574057A (zh) 一种碳酸钙的制备方法
CN105906725B (zh) 一种酒石酸改性羧基化纳晶纤维素的制备方法
CN105482500B (zh) 硅酮密封胶用抗氧性纳米碳酸钙的表面改性方法
CN111994901B (zh) 一种疏水石墨烯气凝胶的制备方法及其应用
CN109650431A (zh) 一种ms胶用纳米碳酸钙的制备方法
CN105906723B (zh) 一种柠檬酸改性羧基化纳晶纤维素的制备方法
CN106752102A (zh) 一种应用于尼龙工程塑料的高分散纳米碳酸钙的制备方法
CN106928753A (zh) 一种用于pvc汽车底盘抗石击涂料改性碳酸钙的制备方法
CN108862289A (zh) 一种小粒径大孔径的介孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法
CN107739530A (zh) 一种涂料专用的高触变性纳米碳酸钙制备方法
CN113247936A (zh) 一种降低纳米碳酸钙生产能耗的方法
CN112979198B (zh) 一种改性蒙脱土自修复剂及其制备方法和应用
CN109721330A (zh) 一种GO-SiO2复合超高分子量聚乙烯纤维布气凝胶的制备方法
CN106752100A (zh) 一种复合碱木质素聚氧乙烯醚活性剂改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法
CN111847492B (zh) 纳米钙矾石颗粒与改性纳米钙矾石颗粒的制备方法及其在聚氨酯薄膜中的应用
CN105347700A (zh) 一种改性氢氧化钙的制备方法
CN109399683B (zh) 一种pvc汽车底涂胶屈服增强用纳米碳酸钙的制备方法
CN111171213A (zh) 负载有双键化多巴胺的paa水凝胶的制备方法
CN107244667B (zh) 一种两亲性气凝胶及制备方法
CN112408449B (zh) 一种单分散沉淀碳酸钙的制备方法
CN109985602A (zh) CaC2和CO2或碳酸盐球磨制备含氧炔碳材料的方法及其吸附脱汞应用
CN106542559A (zh) 一种新型氟硅表面活性剂改性的形貌可控纳米碳酸钙粉体及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant