[发明专利]一种碳酸钙粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳酸钙粉体的制备方法，包括如下步骤：S1、原料的预处理；S2、浆液的制备；S3、湿法研磨；S4、干燥；步骤S2中，所述研磨微球包括内核层和包覆于所述内核层外的外壳层，所述内核层包括表面改性剂和用于保护所述表面改性剂的包埋载体；所述外壳层的材质为高分子聚合物材料。所述研磨微球是一种核壳结构，微球的外壳是高分子聚合物材料，该材料不仅对碳酸钙颗粒有分散作用，而且还具有锁水功能；在湿法研磨的过程中，研磨微球慢慢破裂，其中的内核层中的表面改性剂释放到研磨体系中，因此，研磨微球内核层中释放的表面改性剂和外壳层的高分子聚合物材料通过协同作用，使浆液体系稳定避免碳酸钙颗粒的团聚，提高了湿法研磨的质量。

技术领域

本发明属于无机非金属矿物材料技术领域，具体涉及一种碳酸钙粉体的制备方法。

背景技术

碳酸钙(CaCO₃)作为一种重要的无机化工产品，被广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、食品、饲料、牙膏和化妆品等的生产、加工和应用中，其相对分子质量为100.09，密度：2.93g/cm³，熔点：825℃，它是石灰石、方解石等主要成分。常温下，微溶于水(K_sp＝2.9×10^-9)，在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。碳酸钙性状为白色晶体或粉末，在自然界中常以方解石、文石、秋霞石三种晶型存在。碳酸钙按照生产工艺一般分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。通常以天然方解石、石灰石、贝壳、白垩、大理石等为原料借助机械经粉碎、研磨等工艺制取的产品称为重质碳酸钙(GCC)；通过以石灰石等为原料经合成制备的碳酸钙产品称为轻质碳酸钙(PCC)，或沉淀碳酸钙。碳酸钙颗粒表面有亲水性较强的羟基，是亲水性无机化合物，由于碳酸钙亲水疏油的特性使其添加至高聚物时，与基体材料的亲和性较差，因此，为改善其表面性能，使用前需对不同用途的碳酸钙进行表面改性。根据碳酸钙是否进行表面改性处理，又可将碳酸钙分为活性碳酸钙和普通碳酸钙。此外，碳酸钙应用于建筑。塑料、橡胶等众多领域的一个重要指标为粒径，不同粒径碳酸钙的应用性能和领域有所不同。按粒径的不同还可以将碳酸钙分为微粒碳酸钙(粒径＞5μm)、微粉碳酸钙(1～5μm)、微细碳酸钙(0.1～1μm)、超细碳酸钙(0.02～0.1μm)和超微细碳酸钙(粒径＜0.02μm)

碳酸钙的生产方法通常分为干法和湿法两种。干法生产具有效率高的优点，同时，可以针对不同的使用需求，灵活地控制生产条件，用较低的生产成本生产不同需求的产品，但产品的细度受到研磨和分级技术的限制，很难生产出超细细度的产品，由于干法研磨技术采用一般的研磨和分级设备组成的加工系统，以空气为介质进行研磨，还存在粉尘污染较大的问题。

湿法生产是将天然碳酸钙矿石经一次、二次粉碎和洗涤，精选后进入湿法研磨设备，再与分散剂混合后二次研磨，经筛选沉淀后取得产品。湿法生产出来的碳酸钙产品具有细度更细、比表面积大、化学稳定性高等优点。但湿法生产过程中，由于要进行研磨，这样会导致摩擦放热，会使浆液中水分蒸发，使得碳酸钙颗粒容易出现聚团，进而使得制成的碳酸钙产品质量变差。另外，传统的湿法制造工艺还存在工序复杂，生产效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种碳酸钙粉体的制备方法。解决现有的湿法生产过程中，由于要进行研磨，这样会导致摩擦放热，会使浆液中水分蒸发，使得碳酸钙颗粒容易出现聚团，进而使得制成的碳酸钙产品质量变差；另外，传统的湿法制造工艺还存在工序复杂，生产效率低等问题。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种碳酸钙粉体的制备方法，包括如下步骤：

S1、原料的预处理：将天然矿石经清洗、初级破碎、研磨和过筛网后，制得初级碳酸钙颗粒；

S2、浆液的制备：将步骤S1中所述初级碳酸钙颗粒、水、研磨微球和氧化锆珠混合，然后进行分段式搅拌混合，制得浆液；

S3、湿法研磨：将步骤S2中所述浆液输送到研磨机中进行湿法研磨，制得研磨浆液；