[發明專利]一種橘瓣狀碳酸鈣微粒的制備方法

有效

• 申請號: 201610053318.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105585041B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 黃文藝;馬藍宇;王崇罡;李利軍;程昊;李彥青;馮軍;孔紅星;羅應;魏慧丹;史志鵬
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙)45113
• 代理人: 韋微

技術領域

本發明涉及一種橘瓣狀碳酸鈣微粒的制備方法，屬于無機化工領域。

背景技術

碳酸鈣是自然界中存在最為廣泛的礦物之一，同時也是一種十分重要的無機填料，被大量的應用在橡膠、造紙、涂料、醫藥等行業。碳酸鈣屬于ABO₃類的多型晶體，主要有方解石（最穩定）、文石、球霰石（最不穩定）。在實際應用中，不同晶型的碳酸鈣材料有著不同的性質和用途，其顆粒粒度和形貌的差別，也決定了其各異的性質和應用領域，人工合成的碳酸鈣微粒形貌以立方體型、球型、針須型等較為常見。

目前，在碳酸鈣微粒制備中，以微球型碳酸鈣顆粒居多。在熟石灰懸浮液中加入有機溶劑甲醇(美國專利，專利號US5275651)，水溶性天然高分子(日本專利，專利號JP3060427)，然后通入二氧化碳氣體，制得碳酸鈣微球。以一種雙親水型的超支化聚合物分子作為模板(中國專利CN102515236A)，通過水溶性鈣鹽和碳酸鹽間的沉淀反應，制得碳酸鈣微球。在一定濃度的氯化鈣水溶液中，用氨水調節溶液pH至9.0~11.5，再通入經氣泡石預分散后的二氧化碳氣體（中國專利CN103864127A），得到花球狀碳酸鈣微粒。上述方法中仍存在操作復雜、通入氣體以及使用有毒的有機溶劑等不足之處。且未見有制備得橘瓣狀碳酸鈣微粒的相關方法公開。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種橘瓣狀碳酸鈣微粒的制備方法，該方法所得到的碳酸鈣產品形貌為橘瓣狀微粒，粒徑大小在3~6μm，分布均勻。

解決上述技術問題的技術方案是：一種橘瓣狀碳酸鈣微粒的制備方法，以碳酸鈉為原料，用水配制成濃度為0.3～0.8mol/L的碳酸鈉水溶液；以氯化鈣為原料，用無水乙醇配制成濃度為0.3～0.8mol/L的氯化鈣醇溶液，然后將碳酸鈉水溶液和氯化鈣醇溶液分別過濾純化，再將氯化鈣醇溶液緩慢加入到碳酸鈉水溶液中，氯化鈣醇溶液的加入量按氯化鈣的摩爾數∶碳酸鈉的摩爾數為1∶1～1.1計，進行水/醇溶液界面反應0.5～2h，將生成沉淀離心，并用二次蒸餾水和無水乙醇交替洗滌后，于95～105℃下干燥，得到橘瓣狀碳酸鈣微粒。

本發明的進一步技術方案是：過濾純化是將碳酸鈉水溶液和氯化鈣醇溶液分別通過0.45μm濾膜過濾純化。

氯化鈣醇溶液加入到碳酸鈉水溶液中，要求氯化鈣醇溶液需緩慢加入，保持氯化鈣醇溶液穩定浮在碳酸鈉水溶液上層，進行后續的界面反應直到反應結束。

本發明首次合成了橘瓣狀碳酸鈣微粒，產物形貌獨特，粒徑大小在3~6μm，分布均勻。且本發明工藝方法操作簡單，原料環保，安全無毒。

附圖說明

圖1：本發明制備的橘瓣狀碳酸鈣微粒放大比例較小時的掃描電鏡圖。

圖2：本發明制備的橘瓣狀碳酸鈣微粒放大比例較大時的掃描電鏡圖。

具體實施方式

實施例1：在50ml燒杯中分別配制0.3mol/L的碳酸鈉水溶液和0.3mol/L的氯化鈣乙醇溶液，將所配溶液通過0.45μm濾膜過濾純化。在純化后的碳酸鈉水溶液中緩慢加入等量的氯化鈣醇溶液，保持穩定浮在水溶液上層，進行水/醇溶液界面反應1.5h，將生成沉淀離心并用二次蒸餾水和無水乙醇交替洗滌后，于100℃下干燥，得到橘瓣狀碳酸鈣微粒。本發明所得到的產品形貌為橘瓣狀微粒，粒徑大小在3~6μm，分布均勻。

實施例2：在50ml燒杯中分別配制0.5mol/L的碳酸鈉水溶液和0.5mol/L的氯化鈣乙醇溶液，將所配溶液通過0.45μm濾膜過濾純化。在純化后的碳酸鈉水溶液中緩慢加入等量的氯化鈣醇溶液，保持穩定浮在水溶液上層，進行水/醇溶液界面反應1h，將生成沉淀離心并用二次蒸餾水和無水乙醇交替洗滌后，于100℃下干燥，得到橘瓣狀碳酸鈣微粒。本發明所得到的產品形貌為橘瓣狀微粒，粒徑大小在3~6μm，分布均勻。

實施例3：在50ml燒杯中分別配制0.7mol/L的碳酸鈉水溶液和0.7mol/L的氯化鈣乙醇溶液，將所配溶液通過0.45μm濾膜過濾純化。在純化后的碳酸鈉水溶液中緩慢加入等量的氯化鈣醇溶液，保持穩定浮在水溶液上層，進行水/醇溶液界面反應0.5h，將生成沉淀離心并用二次蒸餾水和無水乙醇交替洗滌后，于100℃下干燥，得到橘瓣狀碳酸鈣微粒。本發明所得到的產品形貌為橘瓣狀微粒，粒徑大小在3~6μm，分布均勻。

本發明各實施例中，氯化鈣醇溶液加入到碳酸鈉水溶液中，要求氯化鈣醇溶液需緩慢加入，保持氯化鈣醇溶液穩定浮在碳酸鈉水溶液上層，進行后續的界面反應直到反應結束。