技术摘要:
本发明提供一种高纯度氧化钙的制备方法,利用氧化钙含量极高的原料生产氢氧化钙,利用硬脂酸与聚乙烯醇124提高钙离子的分散性,控制钙离子的晶型和粒径,使氢氧化钙固体精细度高,分散性好,最后经过高温煅烧制备成高纯度、分散性好的氧化钙;分散性良好的氢氧化钙可以 全部
背景技术:
氧化钙是一种无机化合物,俗名生石灰,可用作填充剂、分析试剂、建筑材料、脱色 剂等,通常制备生石灰的方法为直接煅烧法,将石灰石粉碎后在900~1200℃高温下煅烧即 得到成品,但是该法能耗高,产生较多的二氧化碳气体。 发明专利CN201911208399.1,一种精细氧化钙制备方法,包括原石处理、加入稀盐 酸生成氯化钙溶液、过滤除杂、加入碳酸钠生成碳酸钙、恒温干燥、煅烧、冷却、表面处理、粉 碎、磨粉等步骤,最终得到氧化钙粉末。该发明的原料易得产量大,操作简便、容易实现、生 产效率高,制出的氧化钙品质精细、纯度高、白度高,工艺手段易于控制,且生产过程安全可 靠。但是该发明制备的氧化钙颗粒分散性差,不利于产品后续工业使用。
技术实现要素:
针对现有氧化钙生产技术存在的生产成本、能耗较高,而且制备的产品纯度低,分 散性差的缺点,本发明提供一种高纯度氧化钙的制备方法。 本发明是通过以下技术方案实现的: 一种高纯度氧化钙的制备方法,包括以下步骤: (1)将石灰石粉碎成1~2cm的颗粒,然后投入到煅烧炉内在600~800℃下煅烧40~60min, 得到生石灰,自然冷却至室温; (2)按照灰水比为1g:(6~8)mL,将生石灰与80℃的热水混合,搅拌均匀陈化24h,然后用 200目筛过筛,制备成浓度为1.3mol/L的氢氧化钙悬浮液; (3)取氢氧化钙溶液置于反应釜中,加入其质量0.8%~1.2%的混合改性剂,在35~55℃、 140~210r/min下搅拌反应60~120min,然后在50~60℃下真空干燥,得到氢氧化钙固体; 所述的混合改性剂由硬脂酸钠和聚乙烯醇124混合而得; (4)将所得的氢氧化钙固体进行煅烧,然后冷却至室温,然后投入振动筛将表面黑色的 碳化物去除,然后放入磨粉机中磨粉,得到高活性的氧化钙。 本发明通过高温煅烧氢氧化钙制备氧化钙,在氢氧化钙消化过程中加入硬脂酸钠 和聚乙烯醇124改变氢氧化钙的晶型和粒径,降低氢氧化钙离子对水分子的吸附作用,使制 备氢氧化钙分散性良好、晶型统一、粒径小,从而使煅烧高温能均匀作用于氢氧化钙固体表 面,提高煅烧效率,使制备的氧化钙品质精细,纯度高,分散性好。硬脂酸钠和聚乙烯醇124 均为直链有机物,可以与钙离子形成络合键使钙离子均匀排列,从而提高钙离子的分散性, 聚乙烯醇124与钙离子结合后不易洗脱,留在钙离子表面起到包裹作用,阻止了钙离子吸收 CO2转变为碳酸钙,从而使氢氧化钙产率高,进而提高煅烧后氧化钙的含率,降低CO2的生成。 硬脂酸钠和聚乙烯醇124均为环境友好型可降解化合物,不会导致二次污染。 随着反应温度影响氢氧化钙晶型,在35~55℃下反应可以生成分散性良好的纺锤 3 CN 111573705 A 说 明 书 2/3 页 形的晶核,温度过高导致布朗运动剧烈,粒子见碰撞几率过大会产生絮凝,使粒径增大、分 散性下降,因此要控制反应温度为35~55℃。 作为本发明的进一步改进,步骤(4)所述的煅烧温度为600~800℃,煅烧时间1~3h。 作为本发明的进一步改进,所述的混合改性剂是由硬脂酸钠和聚乙烯醇124按照 质量比为1:(0.3~0.5)混合而得。 作为本发明的进一步改进,所述的石灰石CaO含量≥55.0%,MgO含量≤0.5%,SiO2 含量≤0.3%,其余有害金属总含量≤0.1%。 聚乙烯醇124的加入量会影响氢氧化钙离子的形态和直径,加入量过低时,因为量 小而不足以促进形成大量晶核和较大的空间位阻,导致氢氧化钙晶核长大,产量低且分散 性差;当加入量过高时,聚乙烯醇124在溶液中无法均匀分布,一部分亲油性碳氢链会与硬 脂酸钠相互靠近缔合形成胶束逃离水介质,降低了改性作用,得到的产品精细度和纯度不 高。 原料选自主矿山出产的高品质石灰石,氧化钙含量高,杂质少。 本发明的有益效果: 本发明利用氧化钙含量极高的原料生产氢氧化钙,利用改性剂提高钙离子的分散性, 控制钙离子的晶型和粒径,使氢氧化钙固体精细度高,分散性好,最后经过高温煅烧制备成 高纯度、分散性好的氧化钙;分散性良好的氢氧化钙可以更好更均匀的在高温中煅烧,提高 了生产效率,改性剂阻止了废气CO2的产量,降低了后续处理的成本。
本发明提供一种高纯度氧化钙的制备方法,利用氧化钙含量极高的原料生产氢氧化钙,利用硬脂酸与聚乙烯醇124提高钙离子的分散性,控制钙离子的晶型和粒径,使氢氧化钙固体精细度高,分散性好,最后经过高温煅烧制备成高纯度、分散性好的氧化钙;分散性良好的氢氧化钙可以 全部
背景技术:
氧化钙是一种无机化合物,俗名生石灰,可用作填充剂、分析试剂、建筑材料、脱色 剂等,通常制备生石灰的方法为直接煅烧法,将石灰石粉碎后在900~1200℃高温下煅烧即 得到成品,但是该法能耗高,产生较多的二氧化碳气体。 发明专利CN201911208399.1,一种精细氧化钙制备方法,包括原石处理、加入稀盐 酸生成氯化钙溶液、过滤除杂、加入碳酸钠生成碳酸钙、恒温干燥、煅烧、冷却、表面处理、粉 碎、磨粉等步骤,最终得到氧化钙粉末。该发明的原料易得产量大,操作简便、容易实现、生 产效率高,制出的氧化钙品质精细、纯度高、白度高,工艺手段易于控制,且生产过程安全可 靠。但是该发明制备的氧化钙颗粒分散性差,不利于产品后续工业使用。
技术实现要素:
针对现有氧化钙生产技术存在的生产成本、能耗较高,而且制备的产品纯度低,分 散性差的缺点,本发明提供一种高纯度氧化钙的制备方法。 本发明是通过以下技术方案实现的: 一种高纯度氧化钙的制备方法,包括以下步骤: (1)将石灰石粉碎成1~2cm的颗粒,然后投入到煅烧炉内在600~800℃下煅烧40~60min, 得到生石灰,自然冷却至室温; (2)按照灰水比为1g:(6~8)mL,将生石灰与80℃的热水混合,搅拌均匀陈化24h,然后用 200目筛过筛,制备成浓度为1.3mol/L的氢氧化钙悬浮液; (3)取氢氧化钙溶液置于反应釜中,加入其质量0.8%~1.2%的混合改性剂,在35~55℃、 140~210r/min下搅拌反应60~120min,然后在50~60℃下真空干燥,得到氢氧化钙固体; 所述的混合改性剂由硬脂酸钠和聚乙烯醇124混合而得; (4)将所得的氢氧化钙固体进行煅烧,然后冷却至室温,然后投入振动筛将表面黑色的 碳化物去除,然后放入磨粉机中磨粉,得到高活性的氧化钙。 本发明通过高温煅烧氢氧化钙制备氧化钙,在氢氧化钙消化过程中加入硬脂酸钠 和聚乙烯醇124改变氢氧化钙的晶型和粒径,降低氢氧化钙离子对水分子的吸附作用,使制 备氢氧化钙分散性良好、晶型统一、粒径小,从而使煅烧高温能均匀作用于氢氧化钙固体表 面,提高煅烧效率,使制备的氧化钙品质精细,纯度高,分散性好。硬脂酸钠和聚乙烯醇124 均为直链有机物,可以与钙离子形成络合键使钙离子均匀排列,从而提高钙离子的分散性, 聚乙烯醇124与钙离子结合后不易洗脱,留在钙离子表面起到包裹作用,阻止了钙离子吸收 CO2转变为碳酸钙,从而使氢氧化钙产率高,进而提高煅烧后氧化钙的含率,降低CO2的生成。 硬脂酸钠和聚乙烯醇124均为环境友好型可降解化合物,不会导致二次污染。 随着反应温度影响氢氧化钙晶型,在35~55℃下反应可以生成分散性良好的纺锤 3 CN 111573705 A 说 明 书 2/3 页 形的晶核,温度过高导致布朗运动剧烈,粒子见碰撞几率过大会产生絮凝,使粒径增大、分 散性下降,因此要控制反应温度为35~55℃。 作为本发明的进一步改进,步骤(4)所述的煅烧温度为600~800℃,煅烧时间1~3h。 作为本发明的进一步改进,所述的混合改性剂是由硬脂酸钠和聚乙烯醇124按照 质量比为1:(0.3~0.5)混合而得。 作为本发明的进一步改进,所述的石灰石CaO含量≥55.0%,MgO含量≤0.5%,SiO2 含量≤0.3%,其余有害金属总含量≤0.1%。 聚乙烯醇124的加入量会影响氢氧化钙离子的形态和直径,加入量过低时,因为量 小而不足以促进形成大量晶核和较大的空间位阻,导致氢氧化钙晶核长大,产量低且分散 性差;当加入量过高时,聚乙烯醇124在溶液中无法均匀分布,一部分亲油性碳氢链会与硬 脂酸钠相互靠近缔合形成胶束逃离水介质,降低了改性作用,得到的产品精细度和纯度不 高。 原料选自主矿山出产的高品质石灰石,氧化钙含量高,杂质少。 本发明的有益效果: 本发明利用氧化钙含量极高的原料生产氢氧化钙,利用改性剂提高钙离子的分散性, 控制钙离子的晶型和粒径,使氢氧化钙固体精细度高,分散性好,最后经过高温煅烧制备成 高纯度、分散性好的氧化钙;分散性良好的氢氧化钙可以更好更均匀的在高温中煅烧,提高 了生产效率,改性剂阻止了废气CO2的产量,降低了后续处理的成本。