幾種制備輕質(zhì)碳酸鈣的方法

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)嚢瑁瞥上海{(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。控制氯化鈣濃度在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(cè)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。