[發(fā)明專利]一種利用微納米氣泡制備碳酸鈣的系統(tǒng)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110504642.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN112897561B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟子衡;李會(huì)泉;朱干宇;李少鵬;顏坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): C01F11/18
• 分類號(hào): C01F11/18;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供一種利用微納米氣泡制備碳酸鈣的系統(tǒng)裝置及方法，所述系統(tǒng)裝置包括相連接的微納米氣泡發(fā)生裝置和反應(yīng)裝置，還包括分別與反應(yīng)裝置相連接的第一分離裝置和離心裝置，以及分別與離心裝置相連接的第二分離裝置和第三分離裝置；在所述系統(tǒng)裝置中進(jìn)行的微納米氣泡制備碳酸鈣的方法，包括利用微納米氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生微納米氣泡，進(jìn)入反應(yīng)裝置與電石渣混合進(jìn)行碳化反應(yīng)，再通入離心裝置進(jìn)行分離，從而得到碳酸鈣顆粒。本發(fā)明利用微納米氣泡碳化電石渣來控制碳酸鈣的晶粒大小，避免使用晶型控制劑，即可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，又可以是間歇操作，具有處理量大、碳化速度快、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳酸鈣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用微納米氣泡制備碳酸鈣的系統(tǒng)裝置及方法。

背景技術(shù)

電石渣是電石法生產(chǎn)乙炔過程中形成的工業(yè)固廢，主要成分為氫氧化鈣，并含有焦炭、硅鐵以及鋁硅礦物等雜質(zhì)。電石渣中鈣含量高，可以代替熟石灰用于制備納米碳酸鈣（晶粒尺寸小于100nm）。但是，由于電石渣含有焦炭、硅鐵、鋁硅礦物等雜質(zhì)以及非/低活性的鈣質(zhì)顆粒，可能會(huì)影響納米碳酸鈣的純度，還會(huì)影響納米碳酸鈣的晶體結(jié)構(gòu)、形貌。

CN100457632C公開了一種納米活性碳酸鈣的制備方法，包括以電石渣為原料，將電石渣凈化而得的氧化鈣加水消化配成一定濃度的氫氧化鈣漿液，然后通入二氧化碳，并同時(shí)加入添加劑，進(jìn)行碳化反應(yīng)，在反應(yīng)期間控制一系列工藝參數(shù)制備一定粒徑的納米碳酸鈣，但所述方法未對(duì)電石渣中雜質(zhì)進(jìn)行處理，雜質(zhì)可能影響碳化和結(jié)晶過程。

CN100424015C公開了一種用電石渣制造納米活性碳酸鈣聯(lián)產(chǎn)碳粉的方法，對(duì)電石渣先進(jìn)行預(yù)處理，而后再與氯化銨按一定比例進(jìn)行凈化反應(yīng)，經(jīng)過濾或沉淀取其澄清液體，剩余物再深加工成碳粉。在澄清液中加入適量的表面活性劑和晶形控制劑，再通入二氧化碳進(jìn)行可控性碳化，直至pH值為7.5~8。最后，碳化液經(jīng)過濾、洗滌、干燥、粉碎、篩份、包裝等工序從而得到納米活性碳酸鈣和碳粉。

CN100390064C公開了一種用電石渣制備超細(xì)碳酸鈣的方法，包括將干燥的電石渣經(jīng)NH₄Cl溶液溶解后除去殘?jiān)蠹尤胗仓徕c，再通入CO₂氣體，控制反應(yīng)溫度在2~100℃。

CN100571847B公開了一種礦物碳酸化固定CO₂聯(lián)產(chǎn)碳酸鈣產(chǎn)品的工藝，包括以下步驟：將含鈣固體廢棄物或/和硅酸鹽礦石進(jìn)行粉碎，得到固體顆粒，向固體顆粒中加入酸性媒質(zhì)，在60~80℃下攪拌30~120分鐘，冷卻后過濾得到鈣離子浸出液，鈣離子浸出液中添加含鈣堿性物，調(diào)節(jié)pH=7~8，然后過濾，得到含鈣原料液；向含鈣原料液中加入有機(jī)溶劑，攪拌均勻，再通入CO₂氣，進(jìn)行碳酸化反應(yīng)；將碳酸化反應(yīng)后的反應(yīng)液過濾，得濾液和固體產(chǎn)物；將固體產(chǎn)物用去離子水洗滌并干燥，得到碳酸鈣。

CN101293663B公開了一種微細(xì)碳酸鈣制備新工藝，包括在反應(yīng)釜中將所述鈣原料與氨基酸溶液反應(yīng)，反應(yīng)至終點(diǎn)，抽濾分離，得到氨基酸鈣溶液；將氨基酸鈣溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)器中，鼓入二氧化碳或加入含二氧化碳的氨基酸溶液，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后，進(jìn)行后處理，即得微細(xì)碳酸鈣，所述的二氧化碳選自純氣體、鍋爐尾氣或者其他含二氧化碳的混合氣體碳源。

CN102992373B公開了一種以電石渣為原料制備輕質(zhì)碳酸鈣的方法，包括將電石渣加入脂肪酸溶液中充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)，然后抽濾，濾液中邊攪拌邊滴加碳酸鹽或碳酸氫鹽的水溶液，滴加完畢時(shí)，控制反應(yīng)液的pH值為7.5~8，即反應(yīng)結(jié)束達(dá)到終點(diǎn)，反應(yīng)液抽濾、濾餅烘干得到所述輕質(zhì)碳酸鈣。