[发明专利]一种调控制备微米级工业用方解石碳酸钙的方法

说明书

本发明公开了一种调控制备微米级工业用方解石碳酸钙的方法,主要采用化学沉降法通过改变工艺参数达到控制碳酸钙晶型和尺寸的目的；碳酸钙产品晶型为方解石，尺寸分布均匀。本发明涉及工艺成本低、操作简单，无需添加任何助剂，通过控制葡萄糖酸钙和碳酸铵的比例，改变反应温度、搅拌速度即可制备尺寸均一的微米级工业用方解石碳酸钙。本发明的技术方案没有添加任何助剂，没有使用高能耗球磨机，环保、节能，为制备微米级工业用方解石碳酸钙提供了一种新的方法，具有重要的社会和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种制备方解石碳酸钙方法，特别涉及一种调控制备微米级工业用方解石碳酸钙的方法，属于无机非金属材料技术领域。

背景技术

碳酸钙是一种丰富的矿物资源，在自然界储量丰富，可降解循环，是一种重要的无机填料。碳酸钙是ABO₃型晶体，因其晶体堆积方式不同而具有多种晶型；其中，方解石是热稳定性最好的一种。目前，方解石碳酸钙被广泛用于诸多工业领域：作为填料，被应用于橡胶、塑料、造纸、涂料和油墨等行业；作为添加剂，被应用于有机合成、冶金、玻璃和石棉等行业；作为中和剂，被用于废水处理；还可用作SO₂废气消除剂、乳牛饲料填加剂和油毛毡防粘剂等；也是制作牙粉、牙膏及其它化妆品的基础原料。

目前，制备方解石碳酸钙的主要方法包括：机械研磨法和有机质调控法。机械研磨法无法控制碳酸钙产品的晶型和尺寸，设备能耗高；有机质调控法通过加入有机质，可诱导生成多种晶型和尺寸的碳酸钙产品，但有机质成本高，制备过程要求高。在制备方解石碳酸钙领域，中国专利(CN 107352570A)“一种层状方解石碳酸钙晶体制备方法”通过向氯化钙溶液中加入脯氨酸，再加入碳酸氢钠和碳酸氢铵溶液，在30-60℃下真空结晶12-24h后过滤真空干燥，得到方解石碳酸钙；中国专利(CN 107473252A)“一种片状方解石碳酸钙晶体制备方法”将方解石原矿经破碎、粉碎、过筛，得到方解石矿粉，将方解石矿粉和氯化钙、碳酸钠配成悬浮液，加入表面活性剂，通入CO₂生成碳酸氢钠，50-80℃搅拌得片状方解石碳酸钙；中国专利(CN 108410213A)“一种稀土分离皂化用重质碳酸钙及其制备方法”经原矿破碎、干法研磨、分级、除铁、湿法研磨、干燥、二次和三次分级、二次除铁、解聚后可得到重质碳酸钙；美国专利(US 9862830B2)“Mineral pigment containing calcium carbonate,anaqueous suspension containing it and uses thereof”碳酸钙与一或多个中强到强H₃O⁺离子供体的反应产物或该碳酸盐的反应产物之间的双重/或多次反应形成产物，使用碳酸盐或来自外部供应气体CO₂，和至少一种硅酸铝和/或至少一种合成二氧化硅和/或至少一种硅酸钙和/或至少一种单价盐，如硅酸钠或钾硅酸盐和/或硅酸锂，和/或至少一种氢氧化铝和/或至少一种钠和/或铝酸钾，含有小于0.1％的单价盐(钠、钾或锂硅酸盐或其混合物)的硅酸盐反应生成碳酸钙产物；美国专利(US 2017009077A1)“Surface modified calciumcarbonate containing minerals and its use”使用至少一种含矿浆碳酸钙水溶液和至少一种水溶性酸，通过加入原位产生或由外部供应的气体CO₂，搅拌得到球状球形表面改性碳酸钙，在加入或者通入CO₂之前至少添加一种处理剂，其中该处理剂是从由硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、硫酸铝及其水合形式中选择的。截至目前，制备方解石碳酸钙的技术基本都是加入助剂调控，或使用研磨设备，还未见到采用化学沉降法直接制备微米级工业用方解石碳酸钙技术工艺出现。

本发明提供了一种采用化学沉降法直接制备方解石且尺寸均一微米级碳酸钙的方法，工艺成本低、操作简单，无需添加任何助剂，不使用高能耗球磨机，环保节能，为制备微米级工业用方解石碳酸钙提供了一种新的方法。

发明内容