專利名稱：牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)合成方法，尤其是一種以氫氧化鈣為原料的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
輕質(zhì)碳酸鈣是一種具有廣泛用途的無機(jī)化工產(chǎn)品，傳統(tǒng)和普通的牙膏都以重質(zhì)碳酸鈣作為原料在使用，而臨床醫(yī)學(xué)研究表明，重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)的牙膏對(duì)牙齒的釉面磨損很大，且重金屬等有害物質(zhì)含量很高，沒有起到很好的護(hù)齒功能。近幾年來，知名度較高的廠家(如美國高露潔公司等)將重質(zhì)碳酸鈣逐漸轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)碳酸鈣為原料。傳統(tǒng)的輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)對(duì)重金屬指標(biāo)難以控制，雜質(zhì)及重金屬等有害物質(zhì)較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決上述所述的不足，提供一種牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法。生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性好、純度高，雜質(zhì)及重金屬等有害成分少，有完整的晶型結(jié)構(gòu)(呈紡錘狀或球狀)，粒度分布均勻，適合牙膏生產(chǎn)用的輕質(zhì)碳酸鈣。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案。這種牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，主要包括以下步驟1)、用過濾器處理過的10℃-50℃溫水按體積比5-10∶1與石灰CaO經(jīng)水合反應(yīng)后生成Ca(OH)2漿液，石灰石煅燒溫度1000~1100℃；2)、Ca(OH)2漿液依小到大通過至少二次以上不同目數(shù)的篩網(wǎng)，去除Ca(OH)2漿液中的雜質(zhì)，得到粒度均勻、高純度的生漿，通過旋液分離器，進(jìn)一步去除雜質(zhì)，包括非金屬硅，鉛等重金屬，生漿的波美度達(dá)到10-14Be°；3)、Ca(OH)2漿液由計(jì)量泵打入碳化塔，從碳化塔底部通入CO2、N2混合氣進(jìn)行反應(yīng)，待溶液溫度升至50℃時(shí)，加入晶形控制劑和去硫劑，在溶液中通入CO2濃度為14-20％的窯氣，壓力為0.07-0.09Mpa，直至PH值為7，反應(yīng)結(jié)束后，依次加入去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑、PH值調(diào)節(jié)劑之后4小時(shí)，將產(chǎn)品過濾進(jìn)行離心脫水，在100~120℃溫度干燥，得到碳酸鈣；該反應(yīng)在液相進(jìn)行，采用連續(xù)式過程，其具體操作條件為碳化壓力0.07~0.09Mpa，窯氣中CO2濃度為14~20％，碳化溫度50~60℃。
所述的晶形控制劑是紅糖或葡萄糖，所述的去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑、PH值調(diào)節(jié)劑分別是雙氧水、六偏磷酸鈉、漂白粉和磷酸。所述的晶形控制劑、去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑和PH值調(diào)節(jié)劑的加入量的體積百分比為紅糖為0.01~0.02％，雙氧水為0.1~0.2％，六偏磷酸鈉為0.005~0.01％，漂白粉為0.002~0.01％，磷酸為0.01~0.02％，葡萄糖為0.01~0.1％。
本發(fā)明的效果是以燃?xì)饬⒏G代替普通煤窯，用液化氣取代了傳統(tǒng)煤燃料燒制工藝，應(yīng)用這一工藝，煤中的重金屬和其他有害雜質(zhì)不會(huì)帶入產(chǎn)品中，而且合理地控制煅燒溫度1000-1100C，通過添加的試劑來自動(dòng)控制進(jìn)漿時(shí)間，確保生成碳酸鈣的晶體形狀完整(呈紡錘狀或球狀)、晶體大小均勻。按本發(fā)明所述的方法成品的產(chǎn)出率較高(為傳統(tǒng)輕鈣的1.1倍)，產(chǎn)品白度高，重金屬等有害物質(zhì)極微，其質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到國外產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。使用液化氣為燃料，選擇性好，副產(chǎn)物少，并且廢氣的產(chǎn)出極微或無，該產(chǎn)品生產(chǎn)中產(chǎn)生的三廢，經(jīng)處理符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1這種牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，主要包括以下步驟1)、用過濾器處理過的40℃溫水按體積比7∶1與石灰CaO經(jīng)水合反應(yīng)后生成Ca(OH)2漿液，石灰石煅燒溫度1000~1100℃；其中石灰石采用高純度、重金屬及其雜質(zhì)極微的致密石灰石為原料，具體指標(biāo)如下純度≥99.5％，鐵含量≤80ppm，重金屬≤20ppm，鉛含量≤2ppm，砷含量≤2ppm，鎂含量≤0.3％。
2)、Ca(OH)2漿液依小到大次通過三次不同目數(shù)的篩網(wǎng)，分別是125目、200目和320目，去除Ca(OH)2漿液中的雜質(zhì)，得到粒度均勻、高純度的生漿，通過旋液分離器，進(jìn)一步去除雜質(zhì)，包括非金屬硅，鉛等重金屬，波美度達(dá)到11.5Be°Ca(OH)2溶液1500毫升；
3)、Ca(OH)2漿液由計(jì)量泵打入碳化塔，從碳化塔底部隨入CO2、N2混合氣進(jìn)行反應(yīng)，待溶液溫度升至50℃時(shí)，加入晶形控制劑紅糖0.35％(體積百分比)和去硫劑雙氧水0.3％(體積百分比)，在溶液中通入CO2濃度為14-20％的窯氣，壓力為0.07-0.09Mpa，直至PH值為7，反應(yīng)結(jié)束后，依次加入體積百分比為去硫劑雙氧水0.07％，金屬離子螯合劑六偏磷酸鈉0.004％、消毒劑漂白粉0.09％、PH值調(diào)節(jié)劑磷酸0.3％之后4小時(shí)，將產(chǎn)品過濾進(jìn)行離心脫水，在120℃溫度干燥，得到258g碳酸鈣；用掃描電子顯微鏡觀察晶型，平均粒徑為5.5μm的紡錘型輕質(zhì)碳酸鈣，符合牙膏生產(chǎn)要求。
該反應(yīng)在液相進(jìn)行，采用連續(xù)式過程，其具體操作條件為碳化壓力0.07~0.09Mpa，窯氣中CO2濃度為14~20％，碳化溫度50~60℃。在步驟3)中的脫水工段后，形成嚴(yán)格的微生物監(jiān)控系統(tǒng)，通過消毒、紫外線、紅外光等消毒設(shè)備來防止人為或器物等的污染，最終將微生物指標(biāo)中細(xì)菌總數(shù)控制在≤100fu/g，霉菌、酵母菌、革蘭式陰性桿菌在檢測中不得發(fā)現(xiàn)。
實(shí)施例2將實(shí)施例1中的晶形控制劑紅糖用葡萄糖代替，其他條件均與例1相同，得到碳酸鈣255g，晶體平均粒徑為5.2μm的紡錘型輕質(zhì)碳酸鈣，符合牙膏生產(chǎn)要求。
實(shí)施例3與實(shí)施例1的不同之處在于用窯中生成的CaO和35℃的溫水配成波美度為11.5Be的Ca(OH)2溶液8噸，待溶液溫度為50℃時(shí)加入紅糖0.35％(體積百分比，下同)，雙氧水0.3％，再送入碳化塔中，在塔底通入二氧化碳濃度為14-20％的窯氣，壓力為0.07-0.09Mpa，直至PH值為7，溫度為60℃左右，歷時(shí)1小時(shí)，經(jīng)反應(yīng)結(jié)束后，依次加入雙氧水0.07％，六偏磷酸鈉0.004％，漂白粉0.09％，磷酸0.3％之后4小時(shí)，然后離心脫水，在120℃溫度干燥，得到牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣。用掃描電子顯微鏡觀察晶形，平均粒徑為5.5μm的紡錘型輕質(zhì)碳酸鈣，在生產(chǎn)過程中跟蹤檢測點(diǎn)有礦石、水、CaO、CO2、Ca(OH)2漿液、碳化漿液、儲(chǔ)漿池(生漿、熟漿)、脫水粉、烘干粉、半成品、成品等13項(xiàng)。脫水工段后，形成嚴(yán)格的微生物監(jiān)控系統(tǒng)，通過消毒、紫外線、紅外線等消毒設(shè)備來防止人為或器物等的污染，最終將微生物指標(biāo)中的細(xì)菌總數(shù)控制在≤100fu/g，霉菌、酵母菌、革蘭式陰性桿菌在檢測中不得發(fā)現(xiàn)。
表1 碳酸鈣理化指標(biāo)對(duì)比

表2 碳酸鈣衛(wèi)生指標(biāo)對(duì)比

權(quán)利要求
1.一種牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于主要包括以下步驟1)、用過濾器處理過的10℃-50℃溫水按體積比5-10∶1與石灰石CaO經(jīng)水合反應(yīng)后生成Ca(OH)2漿液，石灰石煅燒溫度1000~1100℃；2)、Ca(OH)2漿液依小到大通過至少二次以上不同目數(shù)的篩網(wǎng)，去除Ca(OH)2漿液中的雜質(zhì)，得到粒度均勻、高純度的生漿，通過旋液分離器，進(jìn)一步去除雜質(zhì)，生漿的波美度達(dá)到10-14Be°；3)、Ca(OH)2漿液由計(jì)量泵打入碳化塔，從碳化塔底部通入CO2、N2混合氣進(jìn)行反應(yīng)，待溶液溫度升至50℃時(shí)，加入晶形控制劑和去硫劑，在溶液中通入CO2濃度為14-20％的窯氣，壓力為0.07-0.09Mpa，直至PH值為7，反應(yīng)結(jié)束后，依次加入去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑、PH值調(diào)節(jié)劑之后4小時(shí)，將產(chǎn)品過濾進(jìn)行離心脫水，在100~120℃溫度干燥，得到碳酸鈣；該反應(yīng)在液相進(jìn)行，采用連續(xù)式過程，其具體操作條件為碳化壓力0.07~0.09Mpa，窯氣中CO2濃度為14~20％，碳化溫度50~60℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的石灰石采用高純度、重金屬及其雜質(zhì)極微的致密石灰石為原料，具體指標(biāo)如下純度≥99.5％，鐵含量≤80ppm，重金屬≤20ppm，鉛含量≤2ppm，砷含量≤2ppm，鎂含量≤0.3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟2)中所述的Ca(OH)2漿液依小到大次通過三次不同目數(shù)的篩網(wǎng)，分別是125目、200目和320目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟3)中的脫水工段后，通過消毒、紫外線、紅外光線消毒設(shè)備進(jìn)行消毒處理，最終將微生物指標(biāo)中細(xì)菌總數(shù)控制在≤100fu/g，霉菌、酵母菌、革蘭式陰性桿菌在檢測中不得有發(fā)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的晶形控制劑是紅糖或葡萄糖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑、PH值調(diào)節(jié)劑分別是雙氧水、六偏磷酸鈉、漂白粉和磷酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5或6所述的牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的晶形控制劑、去硫劑，金屬離子螯合劑、消毒劑和PH值調(diào)節(jié)劑的加入量的體積百分比為紅糖為0.01~0.02％，雙氧水為0.1~0.2％，六偏磷酸鈉為0.005~0.01％，漂白粉為0.002~0.01％，磷酸為0.01~0.02％，葡萄糖為0.01~0.1％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種牙膏級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)方法，主要包括以下步驟1)溫水與石灰CaO經(jīng)水合反應(yīng)后生成Ca(OH)
文檔編號(hào)C01F11/18GK1724379SQ20051005008
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者周新民, 方笑霞, 徐榮殊, 方軼民, 葉平 申請(qǐng)人:建德市天石碳酸鈣有限責(zé)任公司