[发明专利]一种在醇溶剂中制备稳定多孔状无定形碳酸钙的方法

说明书

本发明公开了一种在醇溶剂中制备稳定多孔状无定形碳酸钙的方法，首先在常温下将氯化钙粉末和碳酸钾粉末分别溶解在乙二醇中，得到含醇‑氯化钙络合物的氯化钙乙二醇溶液和含醇‑碳酸钾络合物的碳酸钾乙二醇溶液；将氯化钙乙二醇溶液和碳酸钾乙二醇溶液混合，快速搅拌混合均匀，然后静置陈化1小时‑2个月；反应结束后，对生成的悬浊液进行离心处理，将得到的沉淀物用甘油处理除去副产物氯化钾，用乙醇处理除去表面的甘油，最后将经过甘油和乙醇处理的沉淀物离心并干燥得到白色粉末，即为纯净的多孔状无定形碳酸钙。本发明工艺简单，通过醇‑氯化钙络合物和醇‑碳酸钾络合物调控生成纳米颗粒的多孔状无定形碳酸钙，而且所得产品粒径均一性好。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及无机非金属粉体材料制备技术，具体涉及到一种在醇溶剂中制备稳定多孔状无定形碳酸钙(CaCO₃)的方法。

背景技术

作为一种无机化工产品，CaCO₃被广泛应用于橡胶、涂料、塑料、造纸、油墨、日用化学和医药等不同领域。在常温常压下，自然界中存在着六种成分相同但结构完全不同的CaCO₃矿物，分别是无定形CaCO₃、CaCO₃·H₂O、CaCO₃·6H₂O、球霰石、文石、方解石，其热力学稳定性依次增加。除了无定形CaCO₃以外，其它结构都是结晶态；CaCO₃·H₂O和CaCO₃·6H₂O是含结晶水的晶体；球霰石、文石、方解石这三种CaCO₃晶体是不含结晶水的。无定形CaCO₃、CaCO₃·H₂O、CaCO₃·6H₂O它们常作为反应的中间态，在自然界中极少存在，其中无定形CaCO₃非常特殊，在生物体及结晶行为中起了非常重要的作用。

CaCO₃的制备方法包括物理法和化学法。物理法一般是采用机械方式，将原材料破碎到纳米粒子的制备方法，即将自然界中CaCO₃成分含量较高的天然石灰石或者大理石等材料进行机械粉碎，经过粗破、细破、分级等一系列工艺流程，得到CaCO₃产品。一般情况下，采用物理法制备的CaCO₃密度较大，故称为重质CaCO₃。化学法是指通过分解或离子反应生成CaCO₃沉淀物，主要有复分解法和碳化法，复分解法是指将CaCl₂等水溶性钙盐与NaCO₃等水溶性碳酸盐在适宜条件下反应而制得CaCO₃，这种方法可通过控制反应物浓度及生成CaCO₃的过饱和度，并加入适当的添加剂来控制产品的晶型及粒径大小，但是产品中含有大量氯离子难以除尽，生产中需要使用倾析法进行处理；碳化法是将CO₂气体通入符合生产标准的Ca(OH)₂悬浮液中，根据需要加入某种晶型控制剂，碳化至终点，得到需要晶型的CaCO₃[王润泽,刘炜彤.碳酸钙的工业制备研究——化学制备方法[J].现代工业经济和信息化,2016,6(16):78-79.]，化学法所得的CaCO₃称为沉淀CaCO₃或轻质CaCO₃。