一种氢氧化钙的生产方法与流程

1.本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种氢氧化钙的生产方法。


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，因原料石灰石分布广泛、合成工艺简单、价格低廉，氢氧化钙被广泛应用于建筑、涂料、水处理、环境污染控制等诸多方面，目前纳米级别的氢氧化钙具有更广阔的应用前景，也有相关制备方法的报道：
3.如参考文件1侯瑞琴,杜玉成,刘铮,张统.纳米氢氧化钙颗粒制备、表征及nox捕获性能研究[j].非金属矿,2010,(第5期)中使用采用表面活性剂结构诱导下的均相沉淀工艺制备氢氧化钙粉体，所制备的氢氧化钙粒径为500nm-1μm、200nm-300nm。
[0004]
参考文件2蒋亚兵,陈庆华,许兢,刘欣萍,肖荔人.聚丙烯酰胺原位合成氢氧化钙颗粒的研究[j].应用化工,2006,(第10期)中利用超声波技术，以氯化钙和氢氧化钠为原料，在聚丙烯酰胺水溶液中原位合成氢氧化钙，所制备的氢氧化钙粒径为600nm-1000nm。
[0005]
如何制备颗粒均匀度更高，粒径更小，粒径分布范围更窄的氢氧化钙成为目前的研究热点。
[0006]
,

技术实现要素：

[0007]
发明目的：针对现有技术的改进需求，本发明提供了一种氢氧化钙的生产方法。
[0008]
本发明所采用的技术方案如下：
[0009]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0010]
s1：将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮、f127模板剂加入混合溶剂中，搅拌溶清制成溶液a；
[0011]
s2：将氯化钙与水混合制成溶液b；
[0012]
s3：将氢氧化钠与水混合制成溶液c；
[0013]
s4：以溶液a为母液，超声振荡下，将溶液b和溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，反应液离心后固体洗涤得到氢氧化钙粗品；
[0014]
s5：将双子季铵盐表面活性剂、仲辛醇、单宁酸、水混合均匀后，得到浮选液，将氢氧化钙粗品加入后，通入空气搅拌，停止搅拌静置，抽取上清液离心，所得固体水洗后干燥即可得到氢氧化钙成品；
[0015]
s1、s2、s3无先后顺序。
[0016]
进一步地，具体包括以下步骤：
[0017]
s1：将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮、f127模板剂加入混合溶剂中，搅拌溶清制成溶液a；
[0018]
s2：将氯化钙与水混合制成溶液b；
[0019]
s3：将氢氧化钠与水混合制成溶液c；
[0020]
s4：以溶液a为母液，超声振荡下，将溶液b和溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反
应80-120min，反应液离心后固体水洗涤、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品；
[0021]
s5：将双子季铵盐表面活性剂、仲辛醇、单宁酸、水混合均匀，得到浮选液，将氢氧化钙粗品加入，通入空气并以转速1500-1800r/min的速度搅拌3-6min，停止搅拌静置4-10min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品；
[0022]
s1、s2、s3无先后顺序。
[0023]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮和f127模板剂作为复合模板剂，可以诱导氢氧化钙颗粒的生长并控制其形貌，使氢氧化钙趋向球形结构，且有更大的表面积。
[0024]
双子季铵盐表面活性剂分子中含有两个带正电的亲水基和两个疏水链，可以紧密包覆在氢氧化钙颗粒表面，使特定粒径的氢氧化钙颗粒有选择性地黏着气泡而上浮，仲辛醇作为起泡剂可以改善气泡的稳定性，提升浮选区分度，单宁酸作为润湿剂，可以降低氢氧化钙颗粒的表面能，使双子季铵盐表面活性剂与其更充分接触。
[0025]
进一步地，s1中所述阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0026]
氮气保护下，将二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯吡咯烷酮、引发剂、水混合搅拌均匀后，升温至65-70℃反应3-6h，恢复室温后离心，固体加水溶解，滴加dmso，再离心，所得固体真空干燥即可。
[0027]
进一步地，二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯吡咯烷酮的质量比为1:4-6。
[0028]
进一步地，所述引发剂为过氧类引发剂或偶氮类引发剂，所述引发剂用量为二甲基二烯丙基氯化铵、乙烯吡咯烷酮总质量的0.1-0.5％。
[0029]
进一步地，dmso用量为固体溶解所用水体积的10-20倍。
[0030]
进一步地，s1中阳离子型聚乙烯吡咯烷酮、f127模板剂的质量比为1:3-5。
[0031]
进一步地，s1中混合溶剂由水和c1-c4醇组成。
[0032]
进一步地，s5中双子季铵盐表面活性剂为gc-a、gc-b、gc-b-45中的任意一种。
[0033]
进一步地，s5中氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：20-50。
[0034]
本发明的有益效果：
[0035]
本发明提供了一种氢氧化钙的生产方法，以阳离子型聚乙烯吡咯烷酮、f127模板剂作为复合模板剂，以液相化学沉淀法制备氢氧化钙，所制备的氢氧化钙粗品粒径主要分布在1-100nm及大于1000nm这两个范围，再采用浮选液进行气体浮选，获得粒径在30-80nm左右的高纯度氢氧化钙，由于所制备的氢氧化钙颗粒均匀度高、粒径小、分布范围窄，在医药、生物、化学、建筑领域都具有很广泛的应用前景，而且本发明所提供的生产方法易于操作，适合工业化推广。
附图说明
[0036]
图1为本发明实施例1所制备氢氧化钙粗品的粒径分布图。
[0037]
图2为本发明实施例1所制备氢氧化钙成品的粒径分布图。
[0038]
图3为本发明实施例1所制备氢氧化钙成品的tem图。
具体实施方式
[0039]
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0040]
实施例1：
[0041]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0042]
将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮10g、f127模板剂30g加入水和乙醇体积比1：1组成的混合溶剂1l中，搅拌溶清制成溶液a，将氯化钙与水混合制成物质的量浓度为1mol/l的溶液b，将氢氧化钠与水混合制成物质的量浓度为2.6mol/l的溶液c，以溶液a为母液，超声振荡下，将1l溶液b和1l溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反应100min，反应液离心后水洗、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品65g，将双子季铵盐表面活性剂gc-a80g、仲辛醇10g、单宁酸10g、1.2l水混合均匀后，得到浮选液，取氢氧化钙粗品50g加入，氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：26，通入流量为4.5l/min的空气并以转速1800r/min的速度搅拌5min，停止搅拌静置8min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品40g，纯度99.98％。
[0043]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0044]
氮气保护下，将100g二甲基二烯丙基氯化铵、500g乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐0.6g、10l水混合搅拌均匀后，升温至70℃反应5h，恢复室温后离心，所得固体加最少量的水溶解，滴加15倍于水体积的dmso，析出固体后再离心，所得固体真空干燥，得到固体332g。
[0045]
实施例2：
[0046]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0047]
将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮10g、f127模板剂40g加入水和乙醇组成的混合溶剂1l中，搅拌溶清制成溶液a，将氯化钙与水混合制成物质的量浓度为1mol/l的溶液b，将氢氧化钠与水混合制成物质的量浓度为2.6mol/l的溶液c，以溶液a为母液，超声振荡下，将1l溶液b和1l溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反应120min，反应液离心后水洗、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品62g，将双子季铵盐表面活性剂gc-a61.5g、仲辛醇7.7g、单宁酸7.7g、920ml水混合均匀后，得到浮选液，取氢氧化钙粗品50g加入，氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：20，通入流量为4l/min的空气并以转速1600r/min的速度搅拌3min，停止搅拌静置4min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品38g，纯度99.90％。
[0048]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0049]
氮气保护下，将100g二甲基二烯丙基氯化铵、400g乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐0.5g、10l水混合搅拌均匀后，升温至70℃反应6h，恢复室温后离心，所得固体加最少量的水溶解，滴加20倍于水体积的dmso，析出固体后再离心，所得固体真空干燥，得到固体210g。
[0050]
实施例3：
[0051]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0052]
将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮10g、f127模板剂35g加入水和乙醇组成的混合溶剂1l中，搅拌溶清制成溶液a，将氯化钙与水混合制成物质的量浓度为1mol/l的溶液b，将氢氧化钠与水混合制成物质的量浓度为2mol/l的溶液c，以溶液a为母液，超声振荡下，将1l溶液b和1l溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反应80min，反应液离心后水洗、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品53g，将双子季铵盐表面活性剂gc-a80g、仲辛醇10g、单宁酸10g、1.2水混合均匀后，得到浮选液，取氢氧化钙粗品50g加入，氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：26，通入流
量为4.5l/min的空气并以转速1800r/min的速度搅拌6min，停止搅拌静置10min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品36g，纯度99.95％。
[0053]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0054]
氮气保护下，将100g二甲基二烯丙基氯化铵、500g乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐0.6g、10l水混合搅拌均匀后，升温至70℃反应6h，恢复室温后离心，所得固体加最少量的水溶解，滴加15倍于水体积的dmso，析出固体后再离心，所得固体真空干燥，得到固体323g。
[0055]
实施例4：
[0056]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0057]
将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮10g、f127模板剂30g加入水和乙醇组成的混合溶剂1l中，搅拌溶清制成溶液a，将氯化钙与水混合制成物质的量浓度为1mol/l的溶液b，将氢氧化钠与水混合制成物质的量浓度为2.4mol/l的溶液c，以溶液a为母液，超声振荡下，将1l溶液b和1l溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反应120min，反应液离心后水洗、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品60g，将双子季铵盐表面活性剂gc-b80g、仲辛醇10g、单宁酸10g、1.2l水混合均匀后，得到浮选液，取氢氧化钙粗品50g加入，氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：26，通入流量为4.5l/min的空气并以转速1800r/min的速度搅拌5min，停止搅拌静置5min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品35g，纯度99.95％。
[0058]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0059]
氮气保护下，将100g二甲基二烯丙基氯化铵、500g乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐3g、10l水混合搅拌均匀后，升温至70℃反应6h，恢复室温后离心，所得固体加最少量的水溶解，滴加20倍于水体积的dmso，析出固体后再离心，所得固体真空干燥，得到固体318g。
[0060]
实施例5：
[0061]
一种氢氧化钙的生产方法，包括以下步骤：
[0062]
将阳离子型聚乙烯吡咯烷酮10g、f127模板剂40g加入水和乙醇组成的混合溶剂1l中，搅拌溶清制成溶液a，将氯化钙与水混合制成物质的量浓度为1mol/l的溶液b，将氢氧化钠与水混合制成物质的量浓度为2.6mol/l的溶液c，以溶液a为母液，超声振荡下，将1l溶液b和1l溶液c滴加进溶液a中，滴毕后，继续反应85min，反应液离心后水洗、乙醇洗涤得到氢氧化钙粗品64g，将双子季铵盐表面活性剂gc-b80g、仲辛醇10g、单宁酸10g、1.2l水混合均匀后，得到浮选液，取氢氧化钙粗品50g加入，氢氧化钙粗品与浮选液的质量比为1：26，通入流量为4l/min的空气并以转速1800r/min的速度搅拌4min，停止搅拌静置5min后，抽取上清液离心，所得固体水洗后真空干燥即可得到氢氧化钙成品39g，纯度99.93％。
[0063]
其中，阳离子型聚乙烯吡咯烷酮的制备方法如下：
[0064]
氮气保护下，将100g二甲基二烯丙基氯化铵、600g乙烯吡咯烷酮、引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐0.7g、10l水混合搅拌均匀后，升温至65℃反应5h，恢复室温后离心，所得固体加最少量的水溶解，滴加10倍于水体积的dmso，析出固体后再离心，所得固体真空干燥，得到固体350g。
[0065]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。