[發(fā)明專利]規(guī)整球形碳酸鈣及其制備工藝

有效

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• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109809457B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 王權廣;童張法;李立碩;廖丹葵;周文英;黃紹權;鐘玲萍;覃玲意;蒙楊平;黎聲鵬
• 申請（專利權）人: 廣西碳酸鈣產業(yè)化工程院有限公司;廣西大學
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18
• 代理公司: 南寧勝榮專利代理事務所(特殊普通合伙) 45126
• 代理人: 鄧云書

本發(fā)明公開了一種規(guī)整球形碳酸鈣及其制備工藝，其制備方法為：精制并調制好的氫氧化鈣漿液中加入復合晶形控制劑攪拌均勻，調節(jié)控制初始碳化溫度后通入二氧化碳氣進行碳化至pH低于7停止，經脫水、干燥、粉碎、篩分即得到規(guī)整球形碳酸鈣。本發(fā)明所得規(guī)整球形碳酸鈣不需要進行表面處理，分散性好，工藝簡單，碳化時間短，生產成本低，制得的規(guī)整球形碳酸鈣粒徑300?900納米范圍內可調節(jié)控制，作為下游產品填料具有很好的加工流動性，作為中空粒子的模板材料具有較高附加值，既適用于食品、醫(yī)藥、化妝品輕工行業(yè)，也適用于塑料、橡膠、涂料、油墨、造紙、新材料、化工行業(yè)。

技術領域

本發(fā)明屬于無機非金屬材料碳酸鈣粉體制備技術領域，具體涉及氫氧化鈣制備球霰石晶型晶體形貌為規(guī)整球形的碳酸鈣及其工藝。

背景技術

不同形態(tài)的碳酸鈣產品，其應用領域和功能不同。其功能好壞，主要取決于碳酸鈣產品的化學組成、形態(tài)特征、粒度大小等參數，其中最重要的是碳酸鈣粒子的晶形和粒度分布。目前，通過人為地控制碳酸鈣結晶，制得特殊晶形納米碳酸鈣產品，從而賦予產品更高的應用性能和附加值仍然是碳酸鈣行業(yè)開發(fā)的熱點。在各種特殊晶形的納米碳酸鈣產品中，球形碳酸鈣結構較簡單、堆集體積較小、吸油值較低，以及良好的不透明度(遮蓋度)和對油墨的吸收性能，因而主要用于造紙等行業(yè)。此外，球形碳酸鈣具有良好的平滑性、流動性等特點，而被廣泛應用于橡膠、涂料和高檔油墨等行業(yè)中，球形碳酸鈣可以添加到潤滑油中，使其潤滑性能大大提高，也可用于電子陶瓷的生產，生物醫(yī)藥載體等。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，中空粒子是一種具有特殊空腔結構的新型材料，由于其特殊的幾何結構和諸如高的內部空間、低密度、比表面積大、穩(wěn)定性好以及表面滲透能力強等物理化學性能，已經在科學研究領域備受關注，在醫(yī)藥、催化、材料等領域具有良好的應用前景，模板法是制備中空粒子最簡便有效的方法，常用的模板有聚合物、無機氧化物、金屬單質等各種硬模板和乳液滴、氣泡、膠束等各種軟模板。不同的模板具有不同的優(yōu)缺點，碳酸鈣原料價廉易得，制備方法簡單，容易去除，因此，球形碳酸鈣被認為是一種極具潛力的模板材料。

國內球形碳酸鈣的制備研究已取得了一些進展，制備CaCO₃粒子的常用方法主要是復分解法和碳化法。復分解法其優(yōu)點在于制備方法簡單且易于控制CaCO₃粒子的晶型、形貌、粒徑尺寸，但缺點是生產成本較高，生產效率較低，目前未能實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產。碳化法是目前工業(yè)生產中制備特定形貌CaCO₃產品的主要方法。根據碳化過程接觸方式的不同分為間歇式鼓泡碳化法和間歇式攪拌碳化法，前者操作簡單但耗能較高且粒徑均一度較差，后者雖然操作相對復雜，但產品粒徑均一度相對前者較高，超重力碳化法具有生產成本低、粒徑分布均勻、碳化時間短等特點，但設備投資較大。目前球形碳酸鈣的產品基本用于造紙、橡膠、涂料和高檔油墨等行業(yè)中，其價格在每噸千元左右，且由于粒徑較大，無法作為制備中空粒子的模板材料。作為制備中空粒子的模板材料亞微米級(500-800nm)球形碳酸鈣粒子，由于容易去除，目前價格已達到400元/kg，而這類高附加值精細化碳酸鈣產品的產業(yè)化幾乎處于空白的狀態(tài)，因此，開發(fā)碳化法制備亞微米級球形碳酸鈣作為模板劑，通過改進碳化工藝，制備出性能穩(wěn)定、滿足不同需求的球形碳酸鈣產品，以滿足不斷增長的市場需要，對提高碳酸鈣產品的附加值具有積極的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種規(guī)整球形碳酸鈣及其制備工藝，為做為中空粒子的模板材料亞微米級(500-800nm)球形碳酸鈣粒子決解制備工藝的技術問題。

為解決以上技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種規(guī)整球形碳酸鈣，屬于氫氧化鈣碳化法制備球形碳酸鈣，它首先調制好氫氧化鈣漿液，然后在氫化鈣漿液中加入復合晶形控制劑并充分攪拌混合，調節(jié)初始碳化溫度后通入二氧化碳氣體碳化，得到碳酸鈣漿液經脫水、干燥、粉碎、篩分即得規(guī)整球形碳酸鈣，其制備方法包括以下步驟：

1)石灰消化、精制并調制成氫氧化鈣漿液；

2)調制好的氫氧化鈣漿液中加入復合晶形控制劑；