一种提高重质碳酸钙比表面积的方法与流程

文档序号:24486286发布日期:2021-03-30 21:10阅读:404来源:国知局
本发明属于无机粉体
技术领域
,具体是一种提高重质碳酸钙比表面积的方法。
背景技术
:重质碳酸钙由方解石、大理石、石灰石等天然碳酸盐矿物磨碎而成,具有性能补强、易加工、无毒无害、成本低廉等优势;重质碳酸钙工业在我国发展迅速,在非金属矿业具有重要地位。目前中国重质碳酸钙的应用主要是初级产品,普通产品过剩,高附加值产品少,满足不了世界市场及中国高端市场的需求,造成大量高价进口超细重质碳酸钙产品的局面。而重质碳酸钙应用的真正价值是它的深加工产品,超细重质碳酸钙将是今后碳酸钙产业的一个大需求。中国专利20010063447.9公开一种重质碳酸钙超细化处理方法,将重质碳酸钙配置成浆液并添加铝酸酯偶联剂进行表面改性,表面改性完成后使用封闭搅拌研磨机进行研磨,并通入二氧化碳。但此法工艺流程时间长,并且造成大量二氧化碳浪费,增大生产成本。中国专利201711295495.5公开球磨改性制备超细重质碳酸钙的方法。通过干法研磨400-600目的细粉,再对细粉进行配浆与水稀释的分散剂放进多台研磨机中定时研磨,研磨机中至少添加一种不同直径梯度的介质球,最后过筛收集干燥。但此法主要采用物理研磨,研磨时间长,耗能高,超细化效率较低。中国专利201821067432.4公开一种超细重质碳酸钙湿法研磨装置。该法通过湿法研磨,使用具有循环研磨结构,与三级研磨过滤设施,使物料充分研磨来达到细化效果。但该法属于物理研磨,对重质碳酸钙超细化效果有限。中国专利201921557157.9公开了一种重质碳酸钙细化研磨装置,通过研磨装置外壁设置有十二条散热翅片,能够使得该研磨装置在散热的过程更稳定;设置有磁性的进料管,另外在限位外沿设置电热管,通过电热管的工作发热将磁力暂时消除。然而,上述方法对研磨设备的装置,只是表现在生产更稳定,对碳酸钙粉体细化无明显效果。现阶段重质碳酸钙超细化方法主要对研磨设备改进来实现,但物理研磨得到的细化效果有限;且通过物理研磨得到高附加值超细化产品生产成本也成倍增加。技术实现要素:本发明针对上述问题,提供一种提高重质碳酸钙比表面积的方法。本方法通过使用重质碳酸钙与无机酸反应,达到提高重质碳酸钙比表面积的目的。本方法还具有工艺流程简单、工艺时间短、生产成本低等优点,容易实现工业化生产。为了实现以上目的,本发明是通过如下技术方案实现:一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将重质碳酸钙和水配制成浆液,加入聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;s2:将碳酸钙浆液加入研磨搅拌器中,再加入无机酸,均匀搅拌,得超细碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液经过压滤脱水,干燥,粉碎,过筛,最终制得超细重质碳酸钙。进一步地,所述无机酸为磷酸、盐酸、硫酸、硝酸的一种或多种复配。进一步地,所述无机酸的质量百分浓度为1.0-5.0%,其加入量为碳酸钙干基质量的3.0-6.0%。进一步地,所述分散剂的加入量为碳酸钙干基质量的0.3-1.0%。进一步地,步骤s1所述重质碳酸钙的目数为400-3000;浆液的固含量为30-50%。进一步地,步骤s2无机酸的加入方式为将无机酸在20-40min中匀速等量加入浆液中。进一步地,步骤s2的研磨搅拌器为搅拌磨或砂磨机;所述搅拌是在搅拌速度为100-300rpm,搅拌时间为30-60min。与现有技术相比,本发明的优点及有益效果为:1、本发明利用无机酸与碳酸钙接触后,在碳酸钙晶体内部反应,从而使得碳酸钙晶体出现蜂窝,甚至分裂成更细的晶体;并通过严格控制两者的反应速率和程度来达到提高重质碳酸钙比表面积的目的,相对于物理研磨方法,具有效率高和成本低的优点。2、本发明充分利用重质碳酸钙的物理研磨和无机酸化反应,使两者产生协同效应,不仅提高重质碳酸钙的比表面积,提高重质碳酸钙超细化的效率,还具有工艺流程简单、生产效益高、生产成本低等优点,容易实现工业化生产。3、本发明还在碳酸钙浆液中加入聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成的分散剂,能够提高粒子之间的分散性,解决了超细重质碳酸钙容易发生团聚的问题。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。实施例1一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg800目重质碳酸钙与2kg自来水混合均匀制备成固含量为50%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为0.5%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为2:2:1的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为300rpm,再加入碳酸钙干基质量为3.0%的磷酸溶液,所述磷酸溶液的质量百分浓度为5.0%,磷酸溶液在20min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌10min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在100℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。实施例2一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg400目重质碳酸钙与2kg自来水混合均匀制备成固含量为50%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为0.3%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为3:2:1的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为300rpm,再加入碳酸钙干基质量为6.0%的磷酸溶液,所述磷酸溶液的质量百分浓度为5.0%,磷酸溶液在20min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌10min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在110℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。实施例3一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg800目重质碳酸钙与3kg自来水混合均匀制备成固含量为40%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为0.6%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为1:1:1的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为150rpm,再加入碳酸钙干基质量为4.0%的磷酸和盐酸溶液(90%磷酸+10%盐酸),所述磷酸溶液和盐酸的质量百分浓度为4.5%,无机酸溶液在20min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌20min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在100℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。实施例4一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg1500目重质碳酸钙与4.6kg自来水混合均匀制备成固含量为30%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为1.0%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为1:1:2的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为100rpm,再加入碳酸钙干基质量为3.0%的磷酸(质量百分浓度为4.0%)和1.0%盐酸溶液(质量百分浓度为1.0%),无机酸溶液在30min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌20min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在110℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。实施例5一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg2500目重质碳酸钙与3kg自来水混合均匀制备成固含量为40%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为0.8%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为7:1:2的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为200rpm,再加入碳酸钙干基质量为3.0%的磷酸和硝酸复配(90%磷酸+10%的硝酸),所述磷酸和硝酸溶液的质量浓度分别为3.0%,无机酸溶液在30min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌30min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在110℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。实施例6一种提高重质碳酸钙比表面积的方法,包括如下步骤:s1:将2kg3000目重质碳酸钙与2kg自来水混合均匀制备成固含量为50%的重质碳酸钙浆液,并加入碳酸钙干基质量为0.6%的分散剂搅拌均匀,得碳酸钙浆液;所述分散剂由质量比为3:2:1的聚丙烯酸钠、聚马来酸和马来酸-丙烯酸共聚物复配而成;s2:将上述碳酸钙浆液移入搅拌磨中,开启搅拌,搅拌转速为200rpm,再加入碳酸钙干基质量为5.0%的磷酸和硫酸复配(80%磷酸+20%的硝酸),所述磷酸和磷酸溶液的质量浓度分别为5.0%,无机酸溶液在30min中向浆液中等量匀速地添加,添加结束后,继续搅拌30min后停止,得改性碳酸钙浆液;s3:将改性碳酸钙浆液进行压滤脱水,再放入烘箱在110℃中烘干至水分低于0.5%后停止,最后经粉碎和325目筛网过筛,,最终获得超细重质碳酸钙产品。对比例1本例与上述实例1不同之处在于:不添加磷酸溶液。对比例2本例与上述实例1不同之处在于:将等量均速地添加磷酸溶液改为一开始就一次性全部添加磷酸溶液。将本发明实施例1-6及对比例1、2制得的重质碳酸钙按照常规方法做bet测试,测试结果如表1所示。表1:本发明制得的超细重质碳酸钙的比表面积测试结果产品反应前重钙比表面积(m²/g)超细重质碳酸钙产品比表面积(m²/g)实施例11.217.57实施例20.725.85实施例31.217.84实施例41.959.46实施例52.5210.13实施例63.3112.28对比例11.211.26对比例21.211.01从上述结果得知,本发明方法通过对不同目数的重质碳酸钙进行简单的无机酸处理,使其比表面积变大。该方法工艺简单,成本低廉,适合工业化生产,符合可持续发展的理念。以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1