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超细碳酸钙生产方法简述
发布时间:2020-12-11 09:28

池州碳酸钙厂家


根据碳化过程的不同,我国超细钙的生产方法大体可分为间歇鼓泡碳化法、连续鼓泡碳化法、连续喷雾碳化法、超重力反应结晶法4种。

1)间歇鼓泡碳化法

依据碳化塔内是否有搅拌设备,该法又可分为普通间歇鼓泡碳化法和搅拌间歇鼓泡碳化法。该法案是将精制氢氧化钙悬浊液和适当的添加剂添加到锥底圆柱体碳化塔中,然后从塔底通向二氧化碳碳化终点,得到所需的碳酸钙产品。工艺过程中应严格控制碳化温度、二氧化碳流量、石灰乳浓度和搅拌速度等反应条件,并添加适当的添加剂。该方法投资少,操作简单,但生产过程不连续,自动化程度低,产品质量不稳定,主要表现为晶形不易控制,晶粒分布不均,不同批次产品重复度差。我国大多数厂家都采用这种方法生产轻质碳酸钙,生产超细碳酸钙必须严格控制反应工艺参数,以提高不同批次产品的稳定性。

2)连续鼓泡碳化法

持续鼓泡法碳化通常采用两级或三级串联碳化工艺,即精制石灰乳经碳化塔部分碳化或得到反应混合液,在浆液槽中加入适当的添加剂后,进入第二级碳化塔碳化得到产品。该方法是分步碳化工艺,采用级间表面活性处理,通过冷却控制碳化温度,实现了晶形成核、生长过程和表面处理的分段控制,从而实现了更好的晶形、更小的粒度及粒度分布。目前,国内部分碳酸钙生产企业可根据用户要求,通过严格控制石灰乳浓度、碳化温度、添加剂种类及比例等,生产出所需晶型和粒度的产品。

3)连续喷雾碳化法

三段串联碳化工艺是连续喷雾碳化工艺的主流。精石灰乳从碳化塔顶喷入0.01-0.1 mm的液滴,二氧化碳从塔底通入,两者对流作用后发生碳化反应。从塔底流出反应混合液,进入浆液槽,加入适当的分散剂,喷射到第二级碳化塔继续碳化,然后再经过表面活性处理,喷射到第三级碳化塔碳化得到终产品。它的产品粒径可以达到40-80纳米。该法案是河北科技大学的一项专利,其技术思路毫无疑问是前进的,利用液相作为分散相进行汽液传递反应,大大增加了汽液接触面积,在反应初期容易产生大量晶核,可以在高温条件下产生超细钙。但由于该工艺投资较高、技术较复杂、操作难度较大、更主要的问题是喷嘴雾化问题难以解决,因为要想提高喷嘴雾化效果,就必须缩小喷嘴孔径,而缩小喷嘴孔径则容易造成堵塞。

(4)超重力反应结晶法

超重力反应结晶是湘潭大学和北京化工大学于1986年和1989年开发的一项新技术,其特点是以强化气液传质过程为基本出发点,其核心在于碳化反应在超重力离心反应器(旋转螺旋或填充床反应器)中进行,填充床高速旋转产生的重力加速度可获得超重力场环境。此外,CO2和氢氧化钙悬浮液在超重力专用设备中逆流接触,大大增强了相间的传质和微观混合,为碳酸钙的均匀快速成核创造了理想的环境。超重场中,各种传质过程得到很大加强,相界面快速更新,体积传质系数可提高至常重力填充床的10~1000倍,能显著提高 Ca (OH)2溶解率和CO2吸收率,使体系中Ca2+和CO32-的浓度增大,过饱和度提高,并加入适当的分散剂,控制晶体生长,获得平均粒径为15~30 nm的纳米级碳酸钙。结果表明,该方法粒径分布均匀,不同批次的产品重复性好,碳化反应时间仅为传统方法的1/4-1/10,达到高水平。现在,北京化工大学已将该工艺3000 t/年的纳米碳酸钙应用于广东广平化工有限公司、内蒙古蒙西高科技材料公司等企业。据悉,山西兰花华明纳米材料有限公司已建成3万吨/年纳米超细碳酸钙生产基地,并将重点发展橡胶、好造纸、油墨、涂料等领域的超细碳酸钙产品。