一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式的制作方法

文档序号:29496868发布日期:2022-04-06 15:42阅读:411来源:国知局

1.本发明涉及氢氧化钙制备技术领域,具体为一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式。


背景技术:

2.氢氧化钙是一种无机化合物,化学式为ca(oh)2,俗称熟石灰或消石灰,是一种白色粉末状固体,加入水后,分上下两层,上层水溶液称作澄清石灰水,下层悬浊液称作石灰乳或石灰浆,上层清液澄清石灰水可以检验二氧化碳,下层浑浊液体石灰乳是一种建筑材料,氢氧化钙是一种强碱,具有杀菌与防腐能力,对皮肤,织物有腐蚀作用,氢氧化钙在工业中有广泛的应用,它是常用的建筑材料,也用作杀菌剂和化工原料等。
3.在现阶段对液态氢氧化钙制备的过程中,存在制备方法复杂,由氧化钙到氢氧化钙转化的过程效率不高的问题,同时,对于液态氢氧化钙而言,其中的氢氧化钙易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,因此存在稳定性不高的问题。


技术实现要素:

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足,本发明提供了一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式,解决了制备方法复杂、转化率不高和稳定性不高的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式,包括以下步骤:
8.s1.原材料预处理
9.首先对所选取的石灰石进行初步粉碎处理,将石灰石原料颚式破碎机中,以420~460r/min的转速进行粉碎处理40~50min,随后将初步粉碎处理完成的石灰石放入筛选机中进行初步筛选,接着将初步筛选完成的石灰石放入滚筒式洗石机中进行初步清洗,待清洗完成后,将石灰石转移至振动烘干机中进行烘干处理,最后将烘干处理后的石灰石转移至振动筛中,进行二次筛选处理;
10.s2.原材料煅烧和研磨
11.①
.将二次筛选处理后的石灰石转移至回转窑内,控制预热区的温度为720~930℃,煅烧区的温度为1050~1150℃,冷却区的温度为80~120℃,经过回转窑的煅烧处理后即可得到氧化钙;
12.②
.将制备得到的氧化钙放入粉碎机中进行初步粉碎,待粉碎结束后,将块状氧化钙放入粉末研磨机中,以260~280r/min的转速进行40~50min的研磨处理,直至将氧化钙颗粒研磨处理为纳米级;
13.s3.混合液的制备
14.所述混合液包括以下重量的份的原料:纳米银胶体溶液20~30份、离子凝胶16~
18份和去离子水40~60份;
15.所述混合液的制备包括以下步骤:
16.首先将纳米银胶体溶液放入反应釜中,以温度设定为40~45℃的环境中进行搅拌处理10~15min,随后缓慢加入离子凝胶并将温度上升至45~55℃,待离子凝胶完全加入后,进行充分的搅拌处理,搅拌结束后,将反应釜的温度回调至40~45℃,然后向反应釜中加入二分之一的去离子水,并进行搅拌处理,随后将温度调节上升至45~55℃,加入剩下的二分之一去离子水,并进行搅拌处理,待搅拌处理完成后,即可得到一份混合液。
17.s4.消化处理
18.首先将上述制备的氧化钙转移至消化反应器中,随后向消化反应器中加入去离子水,其中氧化钙与去离子水的质量分数比控制为1:0.6,待消化反应完成后,对消化反应产物进行过滤处理,将过滤的废渣放入烘干箱内,以温度为30~35℃的环境进行烘干处理1.0~1.5h,待烘干结束后,将废渣放入研磨机中,以转速320~340r/min进行研磨处理,随后将研磨完成的废渣再次放入消化反应器中,并向消化反应器加入去离子水,其中废渣与去离子水的质量分数比控制在1:1.5,待消化反应完成后,对消化反应产物进行过滤处理,将第一次过滤后的消化产物与第二次过滤后的消化产物放入反应釜中,以25~30℃的温度环境进行充分搅拌,待搅拌结束后即可得到一份粗制液体氢氧化钙;
19.s5.离心和混合
20.将上述s4中制备的粗制液体氢氧化钙放入高速离心机中,经离心处理后可得到清液和液态氢氧化钙母液,将制备的液态氢氧化钙母液放入反应釜中,并向反应釜中缓慢添加s3中所制备的混合液,同时,控制反应釜以210~230r/min的转速进行搅拌处理,待混合液完全加入后,以260~280r/min的转速对液体氢氧化钙母液和混合液进行搅拌处理,待搅拌完成后,即可得到一份纳米级液态氢氧化钙。
21.优选的,所述s1初步筛选中筛选机采用孔径为30~50mm的筛网,所述s1初步清洗的时间为50~55min,所述s1振动烘干机进行振动烘干处理的时间为40~45min。
22.优选的,所述s2氧化钙放入粉碎机中初步粉碎的时间为35~40min。
23.优选的,所述s3中纳米银胶体溶液、离子凝胶和去离子水的重量份比值为1:0.8:2,所述s3离子凝胶完全加入后搅拌处理时间为20~25min,所述s3加入二分之一去离子水的搅拌时间为30~35min,所述s3加入剩下二分之一的去离子水搅拌时间为40~45min。
24.优选的,所述s4中对废渣进行研磨处理的时间为30~40min,所述s4中第一次过滤后的消化产物和第二次过滤后的消化产物进行搅拌混合的时间为30~35min。
25.优选的,所述s5中液态氢氧化钙母液和混合液在反应釜中搅拌处理的温度为30~40℃,所述s5中混合液完全加入后的搅拌时间为1.0~1.5h。
26.(三)有益效果
27.本发明提供了一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式。具备以下有益效果:
28.1、本发明通过对原材料进行初步筛选、初步清洗和二次筛选,提高了煅烧时块状石灰石体积的均匀性,并对煅烧获得的氧化钙粉末进行粉碎和研磨处理,使氧化钙粉末达到纳米级,以增强离子的密度,使氧化钙粉末在消化过程中更加充分的与水进行混合,从而提高了由氧化钙转化为氢氧化钙的效率,同时,在消化过程中,对消化反应后的废渣进行烘干和研磨,并进行二次消化,从而有效地提高了制备的效率。
29.2、本发明通过将纳米银胶体溶液、离子凝胶和去离子水按照一定比例混合处理制备为混合液,纳米银胶体溶液和离子凝胶均为易溶于水的物质,其混合液与液态氢氧化钙母液进行搅拌混合后,在所形成的液态氢氧化钙中,可通过纳米银胶体融合和离子凝胶增强液态氢氧化钙中的氢氧根离子和钙离子中的稳定性,从而避免液态氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.实施例:
32.本发明实施例提供一种纳米级液态氢氧化钙的制备方式,包括以下步骤:
33.s1.原材料预处理
34.首先对所选取的石灰石进行初步粉碎处理,将石灰石原料颚式破碎机中,以420~460r/min的转速进行粉碎处理40~50min,随后将初步粉碎处理完成的石灰石放入筛选机中进行初步筛选,接着将初步筛选完成的石灰石放入滚筒式洗石机中进行初步清洗,待清洗完成后,将石灰石转移至振动烘干机中进行烘干处理,最后将烘干处理后的石灰石转移至振动筛中,进行二次筛选处理,初步粉碎的目的是对体积较大的石灰石进行粉碎,方便后续的清洗,初步清洗的目的是对石灰石上附着的杂质进行处理,烘干的目的是避免因水珠中参杂着杂质附着在石灰石上,二次振动筛选的目的是将体积较小的块状石灰石进行筛除去,为煅烧进行准备;
35.s2.原材料煅烧和研磨
36.①
.将二次筛选处理后的石灰石转移至回转窑内,控制预热区的温度为720~930℃,煅烧区的温度为1050~1150℃,冷却区的温度为80~120℃,经过回转窑的煅烧处理后即可得到氧化钙,煅烧区的温度不得低于1050℃,否则易造成煅烧不充分的问题;
37.②
.将制备得到的氧化钙放入粉碎机中进行初步粉碎,待粉碎结束后,将块状氧化钙放入粉末研磨机中,以260~280r/min的转速进行40~50min的研磨处理,直至将氧化钙颗粒研磨处理为纳米级;
38.s3.混合液的制备
39.混合液包括以下重量的份的原料:纳米银胶体溶液20~30份、离子凝胶16~18份和去离子水40~60份;
40.混合液的制备包括以下步骤:
41.首先将纳米银胶体溶液放入反应釜中,以温度设定为40~45℃的环境中进行搅拌处理10~15min,随后缓慢加入离子凝胶并将温度上升至45~55℃,待离子凝胶完全加入后,进行充分的搅拌处理,搅拌结束后,将反应釜的温度回调至40~45℃,然后向反应釜中加入二分之一的去离子水,并进行搅拌处理,随后将温度调节上升至45~55℃,加入剩下的二分之一去离子水,并进行搅拌处理,待搅拌处理完成后,即可得到一份混合液,纳米银胶体溶液和离子凝胶均为易溶于水的物质,其混合液与液态氢氧化钙母液进行搅拌混合后,
在所形成的液态氢氧化钙中,可通过纳米银胶体融合和离子凝胶增强液态氢氧化钙中的氢氧根离子和钙离子中的稳定性,从而避免液态氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
42.s4.消化处理
43.首先将上述制备的氧化钙转移至消化反应器中,随后向消化反应器中加入去离子水,其中氧化钙与去离子水的质量分数比控制为1:0.6,待消化反应完成后,对消化反应产物进行过滤处理,将过滤的废渣放入烘干箱内,以温度为30~35℃的环境进行烘干处理1.0~1.5h,待烘干结束后,将废渣放入研磨机中,以转速320~340r/min进行研磨处理,随后将研磨完成的废渣再次放入消化反应器中,并向消化反应器加入去离子水,其中废渣与去离子水的质量分数比控制在1:1.5,待消化反应完成后,对消化反应产物进行过滤处理,将第一次过滤后的消化产物与第二次过滤后的消化产物放入反应釜中,以25~30℃的温度环境进行充分搅拌,待搅拌结束后即可得到一份粗制液体氢氧化钙,在消化过程中,对消化反应后的废渣进行烘干和研磨,并进行二次消化,从而有效地提高了制备的效率;
44.s5.离心和混合
45.将上述s4中制备的粗制液体氢氧化钙放入高速离心机中,经离心处理后可得到清液和液态氢氧化钙母液,将制备的液态氢氧化钙母液放入反应釜中,并向反应釜中缓慢添加s3中所制备的混合液,同时,控制反应釜以210~230r/min的转速进行搅拌处理,待混合液完全加入后,以260~280r/min的转速对液体氢氧化钙母液和混合液进行搅拌处理,待搅拌完成后,即可得到一份纳米级液态氢氧化钙。
46.s1初步筛选中筛选机采用孔径为30~50mm的筛网,s1初步清洗的时间为50~55min,s1振动烘干机进行振动烘干处理的时间为40~45min。
47.s2氧化钙放入粉碎机中初步粉碎的时间为35~40min。
48.s3中纳米银胶体溶液、离子凝胶和去离子水的重量份比值为1:0.8:2,s3离子凝胶完全加入后搅拌处理时间为20~25min,s3加入二分之一去离子水的搅拌时间为30~35min,s3加入剩下二分之一的去离子水搅拌时间为40~45min。
49.s4中对废渣进行研磨处理的时间为30~40min,s4中第一次过滤后的消化产物和第二次过滤后的消化产物进行搅拌混合的时间为30~35min。
50.s5中液态氢氧化钙母液和混合液在反应釜中搅拌处理的温度为30~40℃,s5中混合液完全加入后的搅拌时间为1.0~1.5h。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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