一種球霰石型碳酸鈣粉體的制備方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種純球霰石型碳酸鈣粉體的制備方法和裝置，包括向經(jīng)氨水調(diào)節(jié)pH值的氯化鈣水溶液中通入CO2氣體來制備純球霰石型碳酸鈣粉體以及將反應(yīng)后的溶液通過多級(jí)碳化裝置來制備純球霰石型碳酸鈣粉體。本發(fā)明通過氯化鈣的濃度來控制制備的碳酸鈣粉體為純球霰石型以及通過多級(jí)碳化裝置來充分利用每級(jí)反應(yīng)后的溶液體系，從而使本發(fā)明具有碳酸鈣粉體晶體類型可控以及反映周期短，反應(yīng)體系簡(jiǎn)單以及節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
【專利說明】一種球霰石型碳酸鈣粉體的制備方法及裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種球霰石型碳酸鈣粉體的制備方法及裝置，屬于無機(jī)非金屬粉體的制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]按照制備方法，碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣(重鈣，GCC)和輕質(zhì)碳酸鈣(輕鈣，又稱沉淀碳酸鈣，PCC)。重鈣是用物理方法將含碳酸鈣在90%以上的石灰石、白云石等礦物經(jīng)過清洗、破碎、粉碎、分級(jí)、分離等工序而制得的產(chǎn)品。輕鈣是采用化學(xué)方法制備的，根據(jù)活化與否，又可分為普通輕質(zhì)碳酸鈣和納米活性碳酸鈣。
[0004]由于機(jī)械粉碎無法達(dá)到納米級(jí)，所以納米碳酸鈣的制備都是通過化學(xué)法制備的。Ca2+ - H2O - CO2和Ca2+ - H2O - CO32是化學(xué)法制備納米碳酸1丐的兩種基本反應(yīng)體系。Ca2+ -H2O - CO2反應(yīng)系統(tǒng)，即碳化法，是先將石灰消化形成氫氧化鈣的乳濁液，然后通入二氧化碳?xì)怏w對(duì)乳濁液進(jìn)行碳化來制備納米碳酸鈣。Ca2+ - H2O - CO/—反應(yīng)系統(tǒng)，又稱復(fù)分解法，將含有Ca2+的鹽溶液與含有CO/—的鹽溶液在一定條件下混合反應(yīng)來制備納米碳酸鈣，屬于液-固相反應(yīng)過程。Ca2+-H2O-CO廣反應(yīng)系統(tǒng)由于反應(yīng)極其迅速以至于難以精確控制反應(yīng)過程，并且清洗納米碳酸鈣表面殘留的Cl—會(huì)消耗很長的時(shí)間和大量的水，所以通過該方法來制取納米碳酸鈣的成本較高，一般國內(nèi)外較少采用[湯秀華，納米碳酸鈣的制備及應(yīng)用評(píng)述，四川化工，2006,9(4):20 - 23]。因此目前納米碳酸鈣的工業(yè)制備工藝主要是采用碳化法。傳統(tǒng)的碳化法是采用石灰石煅燒、石灰消化、氫氧化鈣碳化、分離、干燥、分級(jí)包裝制取納米碳酸鈣，通過控制氫氧化鈣濃度、反應(yīng)溫度、窯氣中的二氧化碳濃度、氣液比、添加劑種類及數(shù)量等工藝條件，可制取不同顆粒形貌(如立方形、紡錘形和鏈鎖形等)、不同粒徑(2(Tl00nm或< 20nm)的納米級(jí)碳酸鈣，但是制得的碳酸鈣幾乎全部是方解石型[窗體頂端；《納米碳酸鈣生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)解密》，肖品東編著，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009 ;《納米碳酸鈣關(guān)鍵技術(shù)》，顏鑫，王佩良，舒均杰編著，北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007]。
[0005]方解石、文石和球霰石是碳酸鈣的三種無水晶體類型。在這三種晶型中，方解石是熱力學(xué)最穩(wěn)定的晶相，球霰石是熱力學(xué)最不穩(wěn)定晶相，而文石的熱力學(xué)穩(wěn)定性與方解石相似。因此，方解石是自然界地質(zhì)結(jié)構(gòu)中最常見的晶相，文石次之，而球霰石不會(huì)存在于自然界的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，只存在于生物體中。
[0006]早期的研究表明制備球霰石相的方法有水基和非水基工藝，水基工藝是在氨存在時(shí)將可溶性的鈣鹽和碳酸鹽 的水溶液混合，反應(yīng)生成碳酸鈣；非水基工藝是在加入羧酸的同時(shí)大量加入非水溶劑，比如甲醇。而近來的研究表明，在室溫下向加有氨水的氯化鈣溶液中通入CO2氣體，可以制備出含球霰石相的碳酸鈣多相混合粉體。但是，用該方法制備的碳酸鈣粉體的晶體類型會(huì)受到溶液的濃度和過飽和度、溫度和pH值等因素的影響。然而，已有的研究都很少得到純球霰石相碳酸鈣粉體。[0007]目前已經(jīng)公開的制備球霰石相碳酸鈣的專利很多，包括:單分散的微米短纖維狀球霰石碳酸鈣及制備方法(
【發(fā)明者】蔣久信, 許冬東, 張盈, 張高文 申請(qǐng)人:湖北工業(yè)大學(xué)