輕質(zhì)碳酸鈣是一種廣泛應(yīng)用的工業(yè)填料,主要可用于塑料、造紙、橡膠、涂料等行業(yè)。輕質(zhì)碳酸鈣又稱沉淀碳酸鈣。輕質(zhì)碳酸鈣是用化學(xué)加工方法制得的。由于它的沉降體積比用機(jī)械方法生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣沉降體積大,因此稱為輕質(zhì)碳酸鈣。
磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣
磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣,排放量大,占用大量土地,且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。利用磷石膏制備輕質(zhì)碳酸鈣可以解決磷石膏的綜合處理問(wèn)題。
步驟Ⅰ:將磷石膏用42℃熱水洗滌后用去離子水磨漿并加入到反應(yīng)器中,設(shè)置電動(dòng)攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為350r,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,過(guò)濾得濾液和沉淀物,濾液冷卻結(jié)晶,再過(guò)濾,將結(jié)晶于干燥,得硫酸銨;
步驟Ⅱ:取步驟Ⅰ中的沉淀物,加入去離子水磨漿,置于反應(yīng)器中,設(shè)置電動(dòng)攪拌器攪拌轉(zhuǎn)速為150r/,通入二氧化碳,二氧化碳流量為250mL/,反應(yīng)2h,過(guò)濾,回收濾液加熱至溫度為95℃,反應(yīng)2h,產(chǎn)生的二氧化碳重復(fù)利用,反應(yīng)完全后,過(guò)濾,濾液回收返回反應(yīng)器中進(jìn)行二次反應(yīng),沉淀物離心脫水后于205℃脫水干燥30,即得輕質(zhì)碳酸鈣。
電石渣制備輕質(zhì)碳酸鈣
電石渣是氯堿工業(yè)電石水化后產(chǎn)生的一種工業(yè)殘?jiān)?。利用電石渣生產(chǎn)制備碳酸鈣,解決了電石渣環(huán)境污染嚴(yán)重這一難題,同時(shí)附加值較高,是一舉兩得的方法。
將一定量灰褐色的電石渣放入大燒杯中,加入自來(lái)水,調(diào)整固含量在20%左右待用;將一定量的生石灰倒入40℃水中,充分?jǐn)嚢?,制備出石灰消化液,調(diào)整固含量在20%左右待用。將預(yù)處理后的電石渣和消化液按所需比例混合,60目篩后,再通入12%濃度的CO2,打開機(jī)械攪拌,反應(yīng)過(guò)程中用恒溫水浴鍋控制反應(yīng)溫度,保持反應(yīng)溫度恒定,當(dāng)電導(dǎo)率下降并保持恒定時(shí)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)結(jié)束后用抽濾瓶真空抽濾,得到的濾餅在烘箱中烘干,烘箱溫度在110~120℃左右,得到碳酸鈣產(chǎn)品。
純堿生產(chǎn)副產(chǎn)物制備輕質(zhì)碳酸鈣
利用氨堿法生產(chǎn)純堿過(guò)程中,副產(chǎn)的氯化鈣溶液與粗水合肼溶液為原料,制備優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)碳酸鈣。
進(jìn)料時(shí)先向釜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),開啟攪拌后再向釜中加氯化鈣溶液。氯化鈣濃度控制30%~50%左右(氯化鈣濃度高不僅可減少對(duì)水合肼的稀釋作用,而且為反應(yīng)的濃度),每10min進(jìn)料速度為水合肼溶液量的15%~30%,氯化鈣總進(jìn)料量與碳酸鈉(摩爾當(dāng)量比為)1.05~1.15。氯化鈣溶液加入完成后,反應(yīng)20~60,具體反應(yīng)時(shí)間需根據(jù)粗水合肼中碳酸鈉含量而定。粗肼溶液反應(yīng)完成后,經(jīng)過(guò)固液分離,液體進(jìn)入蒸發(fā)精餾系統(tǒng)進(jìn)行精餾處理,固體就是輕質(zhì)碳酸鈣。
碳化法制備輕質(zhì)碳酸鈣
定量稱取生石灰投入蒸餾水在常溫下密封消化24h;將消化后的乳液過(guò)250目篩后用波美計(jì)調(diào)配節(jié)至實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)濃度。稱取檸檬酸鈉加入20mL蒸餾水后攪拌均勻。取乳液800mL,加入檸檬酸鈉溶液后攪拌均勻,水浴加熱到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)溫度。迅速將乳液轉(zhuǎn)移到碳化反應(yīng)器中,將氣體流量比為1∶3的CO2和N2通入反應(yīng)裝置。以乳液pH值變化標(biāo)定碳化反應(yīng)進(jìn)程,每隔10s進(jìn)行乳液酸堿性測(cè)試,當(dāng)乳液pH值為8時(shí)停止氣體通入。對(duì)完成碳化反應(yīng)的乳液進(jìn)行真空抽濾,濾餅置于105℃條件下干燥24h得到輕質(zhì)碳酸鈣粉末。