CN111994934A - 一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法及轻质碳酸钙 - Google Patents

Abstract

本发明属于碳酸钙制造技术领域。本发明公开了一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其包括粉碎、细磨、煅烧、消解、二氧化碳处理、二次细磨、二次煅烧、二次消解和轻质碳酸钙制备等步骤；本发明还公开了一种由上述方法制得的轻质碳酸钙。通过本发明中方法制得的轻质碳酸钙具有更高的白度、更细的粒度并且粒度分布更集中且粒度均匀，同时也具有更高的纯度。

Description

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法及轻质碳酸钙

技术领域

本发明涉及碳酸钙制造技术领域，尤其是涉及一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法及轻质碳酸钙。

背景技术

碳酸钙是常用的矿物产品，其是一种被广泛作为无机填料使用的矿产品。碳酸钙产品根据其生产工艺不同，分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。

其中重质碳酸钙由含碳酸钙岩石或矿物，如石灰岩、白云岩、方解石、白云石等经过粉碎后制得，其生产成本低廉，但是其质量也相对较低端，通常被用于橡胶、塑料、密封胶等行业其中含有更多杂质，其颗粒度不均匀，白度低，只能用于低端使用场景，难以在高端产品上进行使用。

现有技术中，对重质碳酸钙的生产也进行了一定的改进，如中国专利公开号CN108587240A于2018年9月28日公开了一种用方解石制备超细碳酸钙的生产工艺，其包括以下步骤：(1)将方解石清洗后进行机械粉碎，之后再置于研磨机中研磨，得粒径D₉₀＝0.2～0.8mm的碳酸钙粗粉；(2)洒入水，使碳酸钙粗粉的含水量为7～10％，盖上塑料薄膜，放置2～3天，之后置于-7～-5℃的冷藏库中，摊开，放置6～10h；再置于通风处，并摊开，晾干至含水量为0.01～0.05％，洒入水，使碳酸钙粗粉的含水量达到1.2～1.55％；(3)将经过步骤(2)处理的碳酸钙粗粉置于研磨机中，并加入碳酸钙粗粉质量0.1～0.25％的硬脂酸钙，研磨后得粒径D₉₀＝0.5～0.8μm的超微细碳酸钙；本发明通过简单的工艺即可制备得到超微细、分散性强、白度高的超微细碳酸钙，生产成本低，适用于推广应用；但是由于其生产工艺所限，其生产的还是微米级的碳酸钙粉体，同时由于其原料限制，其所制得产品的质量也不高。

轻质碳酸钙，是一种经过沉淀法制得的碳酸钙产品，虽然其原料也是如石灰岩、白云岩、方解石、白云石等含碳酸钙矿物，但是由于其先经过煅烧制备生石灰再经过熟化和沉淀处理，其制得的碳酸钙纯度相对于重质碳酸钙要高一些，同时获得的碳酸钙粒度也更细；当然现有技术中也有对轻质碳酸钙生产工艺进行改进，如中国专利公告号CN1629073A于2005年6月22日公开了一种用方解石生产轻质碳酸钙，是用方解石为原料，改变燃烧方式来提高生产轻质碳酸钙的质量。选用CaCO₃含量大于97％，白度高于95％的方解石为原料；采用隧道窑、倒烟窑或滚板窑；用气体燃料煅烧；解决了传统煅烧工艺燃料与原料混合不能用方解石生产轻质碳酸钙的难题；并且轻质碳酸钙的白度提高3.2个百分点；可达到97.2％，游离碱、沉降体积、酸不溶物稳定；平均粒径：0.91μm，高于法国3.8μm的标准；但是其白度及粒径的提升有限。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，通过其能够获得纯度高杂质少、白度高、粒径细且均匀的轻质碳酸钙产品；

本发明还提供了一种由上述方法制得的轻质碳酸钙。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：

a)粉碎：用粉碎机将方解石粉碎，得方解石颗粒；

b)细磨：向方解石颗粒中掺入文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料；

c)煅烧：向细磨料中混入细煤粉进行煅烧处理，制得煅烧料；

d)消解：采用喷淋冲洗方式消解煅烧料，收集消解液；

e)二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f)二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得二次细磨料；

g)二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；

h)二次消解：将二次煅烧料投入到水中，冷却后制得二次消解液；

i)轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙。

本发明中经过一系列的处理工艺将矿物方解石制成碳酸钙产品，其大致过程分为两步，第一步是提纯除杂，虽然方解石中碳酸钙含量较高达到95wt％及以上，但是其中仍含二氧化硅、碳酸镁、铁氧化物等杂质，为获得高纯度和高白度的碳酸钙产品，需要尽可能除去其中的这些杂质；第二步是在第一步提纯除杂基础上获得粒度更细的碳酸钙，提高碳酸钙产品的产品价值，使其能够满足高端领域的使用。

第一步中，首先是将方解石粉碎磨细，在进一步磨细过程中添加部分文石可以与方解石颗粒一同研磨，文石也是一种碳酸钙矿物，但是由于其与方解石属于不同的晶型，其具有略高于方解石的硬度，同时其作为助磨剂也不会引入过度的其他杂质；方解石磨细后进入煅烧工艺，煅烧工艺中在方解石制得的细磨料中添加一定量的细煤粉，这一部分细煤粉采用杂质较少的精煤，这样在煅烧过程中，细磨料能够更好的进行煅烧，主要是能够保证与杂质相邻的碳酸钙颗粒也能够被充分煅烧，这样既能改善煅烧品质，同时也能够提高产率；下一步是消解，将煅烧料堆放并采用水对其进行喷淋，水与主要为生石灰的煅烧料反应后产生大量的热量并生成含有氢氧化钙的消解液，对消解液进行过滤冲洗除去其中的杂质，这一过程中，需要消耗大量的水，但是能够将煅烧料中的二氧化硅、铁氧化物及大部分镁氧化物除去，提高其中钙化合物的纯度；消解后就是第一次沉淀产生碳酸钙，此步骤中采用通入二氧化碳气体的方式实现氢氧化钙转化成碳酸钙的步骤，主要是利用二氧化碳处理可以降低成本，同时也比较高效。

第二步中，将制得的碳酸钙再一次磨细，然后煅烧是混入可燃气体辅助进行煅烧，这样可以适当缩短煅烧处理时间，同时也提升煅烧效率和品质；第二步中之所以不采用第一步中的细煤粉进行辅助煅烧，主要是因为煤粉还是存在燃烧不充分含有部分杂质等问题，采用如天然气等可燃气体进行辅助煅烧则不存在这样的问题；煅烧后直接投入水中制得二次消解液，之后采用投入由碳酸钠及纳米碳酸钙的混合粉末进行处理，投入碳酸钠是为了使其与二次消解液中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，而添加纳米碳酸钙的目的是为了提供碳酸钙生成过程中的晶核，利于控制碳酸钙的生成；同时在整个投入碳酸钠和纳米碳酸钙混合物并处理的过程中，都保持较低温度状态，其温度不高于15℃，在混合物投入并搅拌静置时保持温度不高于10℃。

作为优选，步骤a)中，粉碎所得方解石颗粒粒径的D₉₀值不大于100微米；所述步骤b)中，文石颗粒的粒径为30～80微米，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值不大于20微米；所述步骤c)中，细煤粉粒径的D₉₀值不大于50微米；所述步骤f)中，二次细磨料粒径的D₉₀值不大于20微米。

作为优选，步骤b)中，文石颗粒掺入量为方解石颗粒重量的20～30wt％，湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.0～1.3倍，同时添加方解石颗粒重量0.05～0.1倍的分散剂，湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的0.7～1.0倍，不锈钢球的粒径D₅₀值为不大于50微米，D₉₀值为不大于60微米。

作为优选，步骤c)中，细磨料与细煤粉混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于3小时。

细磨料煅烧时从底部喷入，可以使之前喷入煅烧的物料保持翻腾状态，这样能够使得物料与高温空气等都能够保持良好的接触，同时也能及时排出煅烧产生的二氧化碳等气体和杂质。

作为优选，步骤g)中，可燃气体为天然气、液化石油气、煤气或沼气中的一种；所述可燃气体的重量为二次细磨料的0.01～0.05倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于1.5小时。

作为优选，步骤h)中，水的重量为二次煅烧料的10～20倍，制得的二次消解液温度控制在0～5℃。

作为优选，步骤i)中，碳酸钠的重量为步骤h)中二次煅烧料重量的2～5倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h)中二次煅烧料的0.1～0.2倍，所述纳米碳酸钙粒径的D₉₀为不大于100nm。

作为优选，步骤f)中，湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.0～1.3倍，同时添加碳酸钙重重量0.02～0.05倍的分散剂，湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.5～0.8倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为不大于30微米，D₉₀值为不大于50微米。

作为优选，分散剂为纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中一种。

湿磨中添加部分分散剂，以防止湿磨产生的微粒不发生团聚。

一种轻质碳酸钙，其由上述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。

因此，本发明具有以下有益效果：

通过本发明中方法制得的轻质碳酸钙具有更高的白度、更细的粒度并且粒度分布更集中且粒度均匀，同时也具有更高的纯度。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。

总实施例

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：

a)粉碎：用粉碎机将方解石粉碎至粒径的D₉₀值不大于100微米，得方解石颗粒；

b)细磨：向方解石颗粒中掺入方解石颗粒重量的20～30wt％且粒径为30～80微米的文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值不大于20微米；湿磨处理时采用水作为介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.0～1.3倍，同时添加方解石颗粒重量0.05～0.1倍的分散剂，分散剂为纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中一种；湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的0.7～1.0倍，不锈钢球粒径的D₅₀值为不大于50微米，D₉₀值为不大于60微米；

c)煅烧：向细磨料中混入细精煤粉，混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于3小时，制得煅烧料；

d)消解：采用水对堆放好的煅烧料进行喷淋以消解煅烧料，其中用水量为煅烧料重量的50～100倍过滤除杂后收集消解液；

e)二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f)二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得粒径的D₉₀值不大于20微米的二次细磨料；湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.0～1.3倍，同时添加碳酸钙重重量0.02～0.05倍的分散剂，分散剂为纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中一种；湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.5～0.8倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为不大于30微米，D₉₀值为不大于50微米；

g)二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；可燃气体为天然气、液化石油气、煤气或沼气中的一种；可燃气体的重量为二次细磨料的0.01～0.05倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于1.5小时；

h)二次消解：将二次煅烧料投入到二次煅烧料重量10～20倍的水中，冷却并过滤后制得二次消解液并将二次消解液的温度控制在0～5℃；

i)轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙；碳酸钠的重量为步骤h)中二次煅烧料重量的2～5倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h)中二次煅烧料的0.1～0.2倍，纳米碳酸钙粒径的D₉₀为不大于100nm；同时在整个投入碳酸钠和纳米碳酸钙混合物并处理的过程中，都保持较低温度状态，其温度不高于15℃，在混合物投入并搅拌静置时保持温度不高于10℃。

一种轻质碳酸钙，其由上述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。

实施例1

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：

a)粉碎：用粉碎机将方解石粉碎至粒径的D₉₀值为100微米，得方解石颗粒；

b)细磨：向方解石颗粒中掺入方解石颗粒重量的20wt％且粒径为30～50微米的文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值为20微米；湿磨处理时采用水作为介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.0倍，同时添加方解石颗粒重量0.05倍的分散剂，分散剂为CMC；湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的0.7倍，不锈钢球粒径的D₅₀值为50微米，D₉₀值为60微米；

c)煅烧：向细磨料中混入细精煤粉，混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为3小时，制得煅烧料；

d)消解：采用水对堆放好的煅烧料进行喷淋以消解煅烧料，其中用水量为煅烧料重量的50倍过滤除杂后收集消解液；

e)二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f)二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得粒径的D₉₀值为20微米的二次细磨料；湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.0倍，同时添加碳酸钙重重量0.02倍的分散剂，分散剂为CMC；湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.5倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为30微米，D₉₀值为50微米；

g)二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；可燃气体为天然气；可燃气体的重量为二次细磨料的0.01倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1000℃，煅烧时间为1.5小时；

h)二次消解：将二次煅烧料投入到二次煅烧料重量100倍的水中，冷却并过滤后制得二次消解液并将二次消解液的温度控制在5℃；

i)轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙；碳酸钠的重量为步骤h)中二次煅烧料重量的2倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h)中二次煅烧料的0.1倍，纳米碳酸钙粒径的D₉₀为100nm；同时在整个投入碳酸钠和纳米碳酸钙混合物并处理的过程中，都保持较低温度状态，控制其温度不高于15℃，在混合物投入并搅拌静置时保持温度为10℃。

一种轻质碳酸钙，其由上述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。

实施例2

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：

a)粉碎：用粉碎机将方解石粉碎至粒径的D₉₀值为90微米，得方解石颗粒；

b)细磨：向方解石颗粒中掺入方解石颗粒重量的25wt％且粒径为40～60微米的文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值为18微米；湿磨处理时采用水作为介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.2倍，同时添加方解石颗粒重量0.075倍的分散剂，分散剂为聚丙烯酰胺；湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的0.8倍，不锈钢球粒径的D₅₀值为40微米，D₉₀值为55微米；

c)煅烧：向细磨料中混入细精煤粉，混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1100℃，煅烧时间为4小时，制得煅烧料；

d)消解：采用水对堆放好的煅烧料进行喷淋以消解煅烧料，其中用水量为煅烧料重量的80倍过滤除杂后收集消解液；

e)二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f)二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得粒径的D₉₀值为18微米的二次细磨料；湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.2倍，同时添加碳酸钙重重量0.03倍的分散剂，分散剂为聚丙烯酰胺；湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.7倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为25微米，D₉₀值为45微米；

g)二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；可燃气体为天然气；可燃气体的重量为二次细磨料的0.03倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1100℃，煅烧时间为2小时；

h)二次消解：将二次煅烧料投入到二次煅烧料重量150倍的水中，冷却并过滤后制得二次消解液并将二次消解液的温度控制在2℃；

i)轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙；碳酸钠的重量为步骤h)中二次煅烧料重量的3倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h)中二次煅烧料的0.15倍，纳米碳酸钙粒径的D₉₀为90nm；同时在整个投入碳酸钠和纳米碳酸钙混合物并处理的过程中，都保持较低温度状态，其温度不高于15℃，在混合物投入并搅拌静置时保持温度不高于7℃。

一种轻质碳酸钙，其由上述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。

实施例3

一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，包括以下步骤：

a)粉碎：用粉碎机将方解石粉碎至粒径的D₉₀值为80微米，得方解石颗粒；

b)细磨：向方解石颗粒中掺入方解石颗粒重量的30wt％且粒径为50～80微米的文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值为15微米；湿磨处理时采用水作为介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.3倍，同时添加方解石颗粒重量0.1倍的分散剂，分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯；湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的1.0倍，不锈钢球粒径的D₅₀值为30微米，D₉₀值为50微米；

c)煅烧：向细磨料中混入细精煤粉，混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为6小时，制得煅烧料；

d)消解：采用水对堆放好的煅烧料进行喷淋以消解煅烧料，其中用水量为煅烧料重量的100倍过滤除杂后收集消解液；

e)二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f)二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得粒径的D₉₀值为15微米的二次细磨料；湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.3倍，同时添加碳酸钙重重量0.05倍的分散剂，分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯；湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.8倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为20微米，D₉₀值为40微米；

g)二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；可燃气体为液化石油气；可燃气体的重量为二次细磨料的0.05倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1200℃，煅烧时间为2.5小时；

h)二次消解：将二次煅烧料投入到二次煅烧料重量200倍的水中，冷却并过滤后制得二次消解液并将二次消解液的温度控制在5℃；

i)轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙；碳酸钠的重量为步骤h)中二次煅烧料重量的5倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h)中二次煅烧料的0.2倍，纳米碳酸钙粒径的D₉₀为80nm；同时在整个投入碳酸钠和纳米碳酸钙混合物并处理的过程中，都保持较低温度状态，其温度不高于15℃，在混合物投入并搅拌静置时保持温度为5℃。

一种轻质碳酸钙，其由上述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。

对比例

对比例1

采用中国专利公开号CN108587240A中记载的实施例1中公开的制备方法采用方解石制备碳酸钙。

对比例2

采用中国专利公开号CN1629073A中记载的方法经改动后采用方解石制备碳酸钙，其具体方法如下：

将方解石原料破碎成20～200mm³的块状，燃料用液化气，采用隧道窑，将矿石装入带斗的窑车装入窑内，在预热段预热8小时，温度控制在400℃。然后进入煅烧段，煅烧10小时，温度控制在1000℃；最后进入冷却段，冷却4小时；然后将制得的煅烧料投入到煅烧料重量10倍水中制得石灰浆，再向石灰浆中通入过量二氧化碳，将所得碳酸钙沉淀脱水洗涤干燥后制得碳酸钙。

对比例3

选取本发明实施例2中步骤e)中的碳酸钙。

技术效果：

采用建德市石屏乡矿山提供的方解石矿作为原料并采用实施例1～3及对比例1～2中的方法生产制备碳酸钙样品，同时选取本发明实施例2中步骤e)中的碳酸钙作为对比例3中的样品；其中方解石矿中，碳酸钙含量为96.23wt％，氧化镁含量1.54wt％，二氧化硅含量0.85wt％，氧化铁含量0.41wt％，氧化铝含量0.32wt％，余量为其他杂质。

经过上述实施例1～3及对比例1～2处理后，获得实施例1～3及对比例1～3样品的性能参数如下表1所示：

由上表1可知，相对于对比例1和2中制得的碳酸钙，本发明实施例1～3制备获得的轻质碳酸钙具有更高的纯度、更小的粒径，同时粒度分布也更集中，粒径更均匀，白度也相应较高；实施例2与对比例3对比可以得知，本发明步骤f)至步骤i)二次煅烧等处理后可以改善最终制品的颗粒度及白度，对于纯度也有一定的提高，但提高不大。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于包括以下步骤：

a）粉碎：用粉碎机将方解石粉碎，得方解石颗粒；

b）细磨：向方解石颗粒中掺入文石颗粒，进行湿磨处理并清洗干燥，制得细磨料；

c）煅烧：向细磨料中混入细煤粉进行煅烧处理，制得煅烧料；

d）消解：采用喷淋冲洗方式消解煅烧料，收集消解液；

e）二氧化碳处理：向消解液中通入二氧化碳充分反应并干燥，制得碳酸钙；

f）二次细磨：将碳酸钙湿磨干燥制得二次细磨料；

g）二次煅烧：将二次细磨料混合可燃气体后进行二次煅烧，制得二次煅烧料；

h）二次消解：将二次煅烧料投入到水中，冷却后制得二次消解液；

i）轻质碳酸钙制备：向二次消解液中均匀投入碳酸钠与纳米碳酸钙混合物，搅拌并静置、清洗、干燥、粉碎处理，制得轻质碳酸钙。

2.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤a）中，粉碎所得方解石颗粒粒径的D₉₀值不大于100微米；所述步骤b）中，文石颗粒的粒径为30～80微米，细磨所得细磨料粒径的D₉₀值不大于20微米；所述步骤c）中，细煤粉粒径的D₉₀值不大于50微米；所述步骤f）中，二次细磨料粒径的D₉₀值不大于20微米。

3.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤b）中，文石颗粒掺入量为方解石颗粒重量的20～30wt%，湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为方解石颗粒重量的1.0～1.3倍，同时添加方解石颗粒重量0.05～0.1倍的分散剂，湿磨处理时采用不锈钢球，不锈钢球的重量为方解石颗粒重量的0.7～1.0倍，不锈钢球的粒径D₅₀值为不大于50微米，D₉₀值为不大于60微米。

4.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤c）中，细磨料与细煤粉混合均匀后从煅烧炉底部喷入煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于3小时。

5.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤g）中，可燃气体为天然气、液化石油气、煤气或沼气中的一种；所述可燃气体的重量为二次细磨料的0.01～0.05倍；二次煅烧的温度为煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间不少于1.5小时。

6.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤h）中，水的重量为二次煅烧料的10～20倍，制得的二次消解液温度控制在0～5℃。

7.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤i）中，碳酸钠的重量为步骤h）中二次煅烧料重量的2～5倍，纳米碳酸钙的重量为步骤h）中二次煅烧料的0.1～0.2倍，所述纳米碳酸钙粒径的D₉₀为不大于60nm。

8.根据权利要求1所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述步骤f）中，湿磨处理时采用水作为湿磨介质，水的添加量为碳酸钙重量的1.0～1.3倍，同时添加碳酸钙重重量0.02～0.05倍的分散剂，湿磨处理时采用陶瓷球，陶瓷球的重量为碳酸钙重量的0.5～0.8倍，陶瓷球的粒径D₅₀值为不大于30微米，D₉₀值为不大于50微米。

9.根据权利要求3或8所述的一种利用方解石生产轻质碳酸钙的方法，其特征在于：

所述分散剂为纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中一种。

10.一种轻质碳酸钙，其特征在于：

其由权利要求1～8任一所述利用方解石生产轻质碳酸钙的方法以方解石为原料制得。