一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米活性碳酸鈣的制備方法，具體涉及一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳酸鈣是一種重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品，是目前用途最廣的無(wú)機(jī)化工填充料之一，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨等化工領(lǐng)域。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)納米活性碳酸鈣的需求量越來(lái)越大，必須大量生產(chǎn)各種規(guī)格的產(chǎn)品以滿足市場(chǎng)需求。碳酸鈣產(chǎn)品的超細(xì)化、系列化、功能化已成為碳酸鈣工業(yè)發(fā)展的方向。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)納米活性碳酸鈣的生產(chǎn)過(guò)程中，都是通過(guò)石灰石煅燒后再進(jìn)行消化，消化后的漿料除雜精制后進(jìn)行碳化、包覆處理，最后經(jīng)干燥解聚得成品。如專(zhuān)利文件CN1118523C，CN1211286C中披露的方法均采用上述步驟。在該生產(chǎn)過(guò)程中，消化需要大量的清潔水，而包覆后的漿料過(guò)濾水含有部分沒(méi)包覆的硬脂酸及大量存在于過(guò)濾水中的碳酸根離子，不能再用于石灰的消化而排放掉，該工藝已不能適應(yīng)目前提倡的綠色生產(chǎn)工藝的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法，循環(huán)利用過(guò)濾水消化生石灰，達(dá)到綠色生產(chǎn)的要求。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案:
[0006]一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法，包括下列步驟:對(duì)煅燒后的石灰石進(jìn)行消化，消化后的漿料經(jīng)旋液分離，收集含氫氧化鈣殘?jiān)?，備作后續(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用，而經(jīng)除雜精制后的氫氧化鈣漿料進(jìn)行碳化、包覆處理、過(guò)濾，其中濾餅經(jīng)干燥解聚即得所述納米活性碳酸鈣，收集的過(guò)濾液，備作后續(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用，其特征在于，所述消化后的氫氧化鈣漿料由下列步驟制備:
[0007](I)在上批收集的所述碳酸鈣漿料過(guò)濾液中加入上批收集的所述含氫氧化鈣殘?jiān)?，攪拌混合均勻后靜止待處理；
[0008](2)靜止后的懸浮液進(jìn)行再次過(guò)濾；
[0009](3)將該處理后的過(guò)濾水作為消化用水。
[0010]優(yōu)選的，所述含氫氧化鈣殘?jiān)尤肓堪促|(zhì)量計(jì)不少于所述碳酸鈣漿料過(guò)濾液總質(zhì)量的0.5%。
[0011]優(yōu)選的，所述攪拌混合均勻后靜止時(shí)間不少于2小時(shí)。
[0012]現(xiàn)有納米活性碳酸鈣生產(chǎn)過(guò)程中的過(guò)濾水，不但含有大量的經(jīng)硬脂酸包覆復(fù)分解反應(yīng)而產(chǎn)生的碳酸根離子，而且也存在部分沒(méi)被包覆掉的硬脂酸等。若該過(guò)濾液水用于再消化，則過(guò)濾水中的碳酸根與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣晶種微粒，該晶種的存在，對(duì)后期納米碳酸鈣的碳化合成是十分不利的。即使過(guò)濾水中存在少量的硬脂酸，在碳化過(guò)程中通入窯氣后也會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，影響碳化反應(yīng)的進(jìn)行。目前該過(guò)濾水不能作為納米碳酸鈣生產(chǎn)的消化用水，只能作為廢液排放掉。該廢液堿性大，COD含量高，隨著環(huán)保要求的提高，必須經(jīng)生化處理達(dá)標(biāo)后才能排放。這樣既加重了工業(yè)區(qū)廢水的排放量，而且也增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于:
[0014]將納米活性碳酸鈣的過(guò)濾水收集后，加入含有氫氧化鈣漿料的殘?jiān)?，攪拌混合均勻后靜止2小時(shí)以上，廢液中的碳酸根離子與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，而硬脂酸則與氫氧化鈣生成硬脂酸鈣沉淀，然后將該懸浮液進(jìn)行再次過(guò)濾，濾餅廢渣作為建筑用的基礎(chǔ)材料，過(guò)濾水為氫氧化鈣的澄清液。將該回收的過(guò)濾液用于消化石灰，所得氫氧化鈣漿料與用普通清潔水消化的氫氧化鈣漿料的性能完全一樣，仍可用于納米碳酸鈣的生產(chǎn)。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1、活性碳酸鈣的過(guò)濾液循環(huán)利用，減少了廢水的排放量。
[0017]2、對(duì)于缺水的地區(qū)，即使沒(méi)有充足的水源，同樣可以生產(chǎn)納米活性碳酸鈣產(chǎn)品。
[0018]3、該回收的過(guò)濾水，仍含有一定量的晶型控制劑蔗糖，在后續(xù)納米碳酸鈣的合成過(guò)程中，可以減少晶型控制劑的加入量，起到相同的控制納米碳酸鈣的粒徑大小和形貌的作用，降低生產(chǎn)成本。
[0019]4、減少了大量用于廢水處理的費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品銷(xiāo)售的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
[0020]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的活性碳酸鈣的過(guò)濾液經(jīng)過(guò)氫氧化鈣殘?jiān)旱奶幚?，再?jīng)過(guò)濾后其清液可直接用于石灰的消化，用該消化漿料生產(chǎn)納米碳酸鈣，其產(chǎn)品的粒徑80納米左右，吸油值22左右，產(chǎn)品可作為PVC專(zhuān)用的功能填料，同時(shí)也避免大量納米活性碳酸鈣過(guò)濾廢液的排放。
[0021]為了更好的闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍不限于下列實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]將活性碳酸鈣漿料過(guò)濾液收集于50升的儲(chǔ)桶內(nèi)，在該過(guò)濾液中加入氫氧化鈣殘?jiān)?00克，攪拌混合均勻后靜止2小時(shí)，然后將該懸浮液進(jìn)行再次過(guò)濾，濾餅廢渣作為建筑用的基礎(chǔ)材料，澄清的過(guò)濾水用于消化，對(duì)煅燒后的石灰石進(jìn)行消化，消化后的漿料經(jīng)旋液分離，收集濾渣，得氫氧化鈣殘?jiān)?，備作下批生產(chǎn)循環(huán)使用，而濾液置于20升的小試反應(yīng)釜中，按中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL01126405.5) “一種納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法”披露的工藝條件，除雜精制后進(jìn)行碳化(晶型控制劑的加入量降為碳酸鈣量的0.4% )、包覆處理、過(guò)濾，其中濾餅經(jīng)干燥解聚即得所述納米活性碳酸鈣。
[0024]該產(chǎn)品在TEM電鏡上測(cè)得碳酸鈣粒徑在60?90nm，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，白度92.4，吸油值22左右，粉體的pH值為8.4。
[0025]實(shí)施例2
[0026]按實(shí)施例1相似的方法，在20升的小試反應(yīng)釜中，按中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZLOl 126404.7) “高檔膠印油墨用納米碳酸鈣的制備方法”披露的工藝條件，除雜精制后氫氧化鈣漿料進(jìn)行碳化(晶型控制劑的加入量降為碳酸鈣量的0.45% )、包覆，最后過(guò)濾烘干，即獲得油墨用碳酸鈣產(chǎn)品。
[0027]該產(chǎn)品在TEM電鏡上測(cè)得碳酸鈣粒徑在30?50nm，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，白度88.6，吸油值32左右，用3號(hào)調(diào)墨油制成的墨樣，其透明度為較好，流動(dòng)度為32，可作為膠印油墨用的功能填料。
[0028]實(shí)施例3
[0029]將活性碳酸鈣漿料過(guò)濾液不經(jīng)處理直接用于消化石灰，再按實(shí)施例1相似的方法進(jìn)行碳化，在碳化時(shí)有大氣泡沫產(chǎn)生，只能降低窯氣的通氣量，造成碳化的時(shí)間延長(zhǎng)。該產(chǎn)品在TEM電鏡上測(cè)得碳酸鈣形貌有紡錘形、棒狀和鏈狀，粒徑在200nm左右，且有團(tuán)聚現(xiàn)象，白度93.4，吸油值28左右，已不具有納米活性碳酸鈣產(chǎn)品的性能了。
[0030]以上實(shí)施例僅僅為了描述本發(fā)明的基本原理、主要特征和技術(shù)效果。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下的各種變化或替換，均落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法，包括下列步驟:對(duì)煅燒后的石灰石進(jìn)行消化，消化后的漿料經(jīng)旋液分離，收集殘?jiān)煤瑲溲趸}的廢渣，備作后續(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用，而經(jīng)除雜精制后的氫氧化鈣漿料進(jìn)行碳化、包覆處理，濾過(guò)、干燥解聚即得所述納米活性碳酸鈣，收集的過(guò)濾液，備作后續(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用，其特征在于，所述消化的氫氧化鈣漿料由下列步驟制備: (1)在收集的所述碳酸鈣漿料過(guò)濾液中加入收集的所述含氫氧化鈣的廢渣，攪拌混合均勻后靜止待處理； (2)靜止后的懸浮液進(jìn)行再次過(guò)濾； (3)將該處理后的過(guò)濾液作為消化用水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法，其特征在于所述含氫氧化鈣廢渣加入量按質(zhì)量計(jì)不少于所述碳酸鈣漿料過(guò)濾液總質(zhì)量的0.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法，其特征在于所述攪拌混合均勻后靜止時(shí)間不少于2小時(shí)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種循環(huán)利用過(guò)濾水生產(chǎn)納米活性碳酸鈣的方法。該方法包括下列步驟：對(duì)煅燒后的石灰石進(jìn)行消化，消化后的漿料經(jīng)旋液分離，收集殘?jiān)?，得含氫氧化鈣殘?jiān)瑐渥骱罄m(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用，而經(jīng)除雜精制后的氫氧化鈣漿料進(jìn)行碳化、包覆處理、過(guò)濾，干燥解聚即得所述納米活性碳酸鈣，收集過(guò)濾液備作后續(xù)生產(chǎn)循環(huán)使用。其特征在于，所述消化用水是在收集的所述碳酸鈣漿料過(guò)濾液中加入收集的所述氫氧化鈣殘?jiān)瑪嚢杌旌暇鶆蚝笾频玫?。采用本發(fā)明制備納米活性碳酸鈣，制作工藝綠色，環(huán)境友好。
【IPC分類(lèi)】B82Y30-00, C01F11-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104609454
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510072270
【發(fā)明人】顧達(dá), 張和慶, 朱士洲, 史韋, 倪春慧, 張順?lè)? 李勇, 朱永紅
【申請(qǐng)人】蕪湖卓越納米新材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日