[发明专利]一种碳化反应器及制备小粒径、高分散性、低吸油值纳米碳酸钙的方法

摘要

本发明公开了一种碳化反应器及制备小粒径、高分散性、低吸油值纳米碳酸钙的方法，涉及纳米碳酸钙技术领域；该碳化反应器包括液膜成核器和晶体生长器；液膜成核器内设有气体分布器，晶体生长器内设有搅拌器；采用该碳化反应器制备小粒径、高分散性、低吸油值纳米碳酸钙的方法，包括将石灰进行煅烧、消化、过滤、冷却、一次碳化、陈化、二次碳化、表面处理、压滤脱水、干燥、粉碎等工序，即得到本发明的产品；本发明制得的纳米碳酸钙为立方体，一次粒径为20～30nm，经马尔文激光粒度仪测试，本发明制得的纳米碳酸钙为单峰分布，平均粒径为220nm，吸油值小于18mlDOP/100gCaCO₃，具有粒径小、分散性好、吸油值低、生产成本低和质量稳定的优点。

主权项

1.一种采用碳化反应器制备高分散性、低吸油值纳米碳酸钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将石灰进行煅烧，保持生烧，烧制的石灰的白度在95％以上；步骤二、通过色选机挑选白度在95％以上的石灰颗粒，与水进行消化反应得到氢氧化钙粗浆，将氢氧化钙粗浆依次经过100目、200目、325目、500目的筛子，得到氢氧化钙精浆；步骤三、将氢氧化钙精浆加水调制成质量百分比浓度为6～8％，冷却至温度为7～10 ℃；步骤四、将步骤三得到的氢氧化钙精浆从进浆口一通入液膜成核器中，从气体入口一通入纯CO₂气体至液膜成核器中，并加入晶体生长控制剂，纯CO₂气体通过设置在液膜成核器的气体分布器与氢氧化钙精浆充分接触进行碳化反应，碳化至浆料pH值为9～11时，然后陈化8～12小时；此步骤所述的晶体生长控制剂为Na₂CO₃；步骤五、将陈化后的碳酸钙熟浆从进浆口二泵入晶体生长器中，在搅拌下从气体入口二通入体积浓度为55～65％的CO₂气体至晶体生长器中，并加入晶体生长控制剂，进行二次碳化反应，反应至碳酸钙熟浆的pH值为7～9，即为碳化终点；此步骤所述的晶体生长控制剂为蔗糖、甜菜糖、麦芽糖中的一种或一种以上的混合物；步骤六、将步骤五得到的碳酸钙熟浆加入湿法超细磨或研磨剥片机中，再加入氧化锆球、氧化铝球作为研磨介质，研磨20～40min后，加入表面活性剂，继续研磨20～40min；步骤七、将步骤六得到的碳酸钙进行压滤脱水、干燥、粉碎、分级，即得到小粒径、高分散性、低吸油值的纳米碳酸钙；所述的表面活性剂为复合表面活性剂，由离子型表面活性剂、聚丙烯酸钠、硬脂酸钠组成；所述的碳化反应器，其包括液膜成核器(1)和晶体生长器(2)，所述液膜成核器(1)的上端设有进浆口一(11)和出浆口一(14)，下端设有气体入口一(12)，进浆口一 (11)和出浆口一(14)分别位于液膜成核器(1)的两侧，液膜成核器(1)内还设有气体分布器 (13)；所述晶体生长器(2)的上端设有进浆口二(21)，下端设有气体入口二(22)和出浆口二 (23)，晶体生长器(2)内还设有搅拌器(24)，晶体生长器(2)外设有与搅拌器(24)连接的电机(25)，所述的出浆口一(14)和进浆口二(21)通过泵(3)连通。