專利名稱:增加輕質碳酸鈣白度的方法
在900度C煅燒石灰石，生成的生石灰，水化成氫氧化鈣懸濁液，用凈化后的煅燒爐氣，通入氫氧化鈣懸濁液中，可制得沉降體積較大的碳酸鈣白色粉末。這種產品通常稱做輕質碳酸鈣，簡稱輕鈣，可做為橡膠、涂料、塑料和造紙工業產品的體質性填充料，白度高的填充料，有利于制造各種淺色制品。
由于石灰石原料所含呈色雜質過高，影響了輕質碳酸鈣的白度。現今國內使用的辦法是挑選高質量石灰石或者進行表面處理，使白度有少許改善。但這將大大提高生產成本和產品價格。國外曾報導過連二亞硫酸鈉-硬脂酸法、連二亞硫酸鈉-磷酸法。
本發明是在不改變原來工藝條件的前提下，采用化學處理辦法使產品白度(以氧化鎂為準)由不處理時的77-81%增加到處理后的88-92%。這種處理所用化學試劑價格不貴、用量較少。石灰石原料中主要有害雜質含量可允許高達原標準的7倍。并可在溫度高達400度C時烘干，有利于提高產量。這種化學處理方法附帶的好處是(1)化灰速度比原來快。(2)產品離心過濾后，易于卸料。(3)產品易于烘干。
挑選一種還原性物質C與一種穩定劑L，以C∶L∶生石灰＝1∶1∶1000或更高的重量比例，在60-95度C的溫度下處理，制得的氫氧化鈣懸濁液，進行碳化，生成物過濾，烘干、粉碎過篩，即得產品。
在生石灰中，加入5倍重量的水，使固體全部淹沒，進行間歇化灰當反應達到發熱高峰時，開動攪拌器，同時投入L為0.5-5公斤/噸生石灰和C為0.5-5公斤/噸生石灰，攪拌10分鐘，再加入15倍重量的水，稀釋為濃度5-8波美度的懸濁液，沖入熟化池繼續攪拌，并離心分離掉粗粒雜質，然后進入碳化塔，并通入含有20-30%二氧化碳的爐氣，直到pH＜8為止。離心過濾，濾液循環使用，或棄去。產品送入回轉干燥窯，控制爐內溫度在100-400度C烘干、過篩，以一120網目的部分，做為成品包裝。上述處理劑C可用鹽酸羥胺、硫酸聯胺、水合肼、連二亞硫酸鈉等，但以水合肼和連二亞硫酸鈉為好，L可用EDTA、氟化鈉、氰化鈉、氰化鉀、三乙醇胺等，但以三乙醇胺為最好，它能使全部工藝過程加速進行。
這樣生產出的白度較高，價格便宜的輕質碳酸鈣，可用于各種淺色橡膠、塑料、涂料(尤其是水溶性內外墻涂料)中，以代替價格昂貴的白色無機涂料。同時由于對原料要求不太高，可適于各地方小企業進行生產。
例1取生石灰10克，加水煮沸消化，分為兩份，分別稀釋至100毫升，一份加鹽酸羥胺(C1)0.01克，另一份不加，做為對照，然后加碳酸氫鈉7.5克，濾出沉淀，于300度C以下烘干，測定產品的白度。
例2取生石灰10克，加水煮沸消化，分為兩份，分別稀釋至100毫升，一份加硫酸聯胺(C2)0.01克，另一份不加，做為對照，然后加碳酸氫鈉7.5克，濾出沉淀，于300度C烘干，測定產品的白度。
例3取生石灰10克，加水煮沸消化，分為二份，分別稀釋至100毫升，一份加水合肼(C4)0.01克，另一份不加，做為對照，加入碳酸氫鈉7.5克，濾出沉淀，于300度C烘干，測定產品的白度。
例4取生石灰40克，加水煮沸消化，分離粗粒，分為四份，稀至150毫升。1＃不處理做為對照，2＃3＃4＃加0.01M的水合肼10毫升，2＃加0.01M的EDTA鈉10毫升，3＃加0.01M的氟化鈉10毫升，4＃加0.01M的三乙醇胺(L1)10毫升，各加入碳酸氫鈉7.5克，濾出沉淀，于300度C烘干，測定白度。
例5取生石灰20克，加水化灰，分為二份，一份不處理，做為對照，另一份加入0.01M的三乙醇胺10毫升，0.01M的水合肼10毫升0.01M的無水亞硫酸鈉10毫升，以適量碳酸氫鈉沉淀，產品于300度C烘干，測定白度。
例6同例5處理，再加0.01M的氟化鈉10毫升，測定產品白度。
例7取生石灰13克，消化稀釋至150毫升，加入0.1M的水合肼1毫升，0.1M的三乙醇胺1毫升以適量碳酸銨沉淀，制樣后測定白度。
例8以0.01克連二亞硫酸鈉代替水合肼，其余操作與例7同，測定產品的白度。
例1-例8的測定對照，列為表1
表1不同處理試劑所得產品白度比較
例 處理試劑 沉淀劑 處理后白度 未處理白度
1 C1碳酸氫鈉 83 80
2 C2″ 82 80
3 C4″ 85 82
4 C4+EDTA ″ 85.4 82.5
例 處理試劑 沉淀劑 處理后白度 未處理白度
C4+NaF 碳酸氫鈉 85.2 82.5
C4+L1″ 86.4 82.5
5 C4+L1+Na2SO3″ 91.5 82.8
6 C4+L1+NaF ″ 91.2 82
7 C4+L1碳酸銨 92.4 82
8 C5+L1″ 92.4 82
例9按上述例7、例8所制得的產品，分為五份，按不同烘干溫度和烘干時間進行烘干，測定白度，情況見表二
表二不同烘干溫度，時間對產品的影響
最終烘干溫度 升溫次序和烘干時間(分) 白度
80-120度 200度 400度 600度C
＜120度C 240 - - - 94
200度C 120 30 - - 92.5
400度C 120 30 15 - 92.3
400度C 120 30 15 - 92.2
600度C 120 30 - 15 81.6
例10按上述例8、例7方法制取不同白度的烘干試料，于750度C灼燒15分鐘后，測定產品白度，情況如表三
表三烘干溫度過高時產品的變化
樣品來源 灼燒前白度 750度C灼燒后白度
原產品 81.3 77.6
例7所得產品 91.8 77.8
例8所得產品 92.4 81
樣品來源 灼燒前白度 750度C燒后白度
例7、例8混合產品 91.4 78
實施例1
取生石灰600公斤，加水剛好淹沒固體物，進行化灰，至反應發熱達到最高峰時(水溫為60-95度C)，開動攪拌器，同時加入0.9公斤，水合肼或連二亞硫酸鈉，0.9公斤三乙醇胺，攪拌10分鐘，用15倍量的水，沖入熟化池，離心分離粗粒雜質，此時濃度約為6波美度，注入碳化塔，通入含有20-30%二氧化碳的爐氣，進行碳化，碳化至pH＜8為止，進行離心過濾，送入回轉干燥窯，于100-400度C烘干、粉碎、過篩、成品包裝，表四為連續處理時定時取樣的測定數據。(6小時內)
表四連續生產白度變化
取樣部位 離心機后 干燥窯后
制樣方法 120度C烘干、研細 直接取樣測定
白度 89.2 89.5 89.0 88.2 88.0 88.0
88.0 88.8 89.6 88.5 87.2 87.2
89.5 89.3 88.9 87.8 88.3 88.3
88.8 89.0 88.4 87.8 88.5
實施例2
參考西德專利1179147
日本公開7647597
日本公開7647598
權利要求
1、用石灰石生產輕質碳酸鈣，礦石質量高低，直接影響產品的白度。現在，在國內，一般選用優質礦石，或進行產品的表面處理，以少許改善白度。在國外曾采用連二亞硫酸鈉-丙酸法、連二亞硫酸鈉-硬脂酸法、連二亞硫酸鈉-磷酸法進行處理，以改善粘土、碳酸鈣等懸濁液的白度。本法是采用水合肼-三乙醇胺配方和連二亞硫鈉-三乙醇胺配方。以氧化鈣重量計，用0.05-0.5%的三乙醇胺，用0.05-0.5%的水合肼或連二亞硫酸鈉，加于消化接近完成的石灰中，此時溫度60-95度C，攪拌10分鐘，用15倍量的水，沖入熟化池，分離粗粒，進行碳化，沉淀離心分離，并于100度-400度C之間烘干，即可制得白度為88-92%的產品。
2、按照權利要求
1生產，產品烘干溫度可高至400度C，既保證產品白度，又提高了烘干設備的利用率。
3、按照權利要求
1生產，可以促進化灰，使間歇化灰速度增加一倍。碳化速度也有所提高。整個工藝過程可加速進行。
4、按照權利要求
1生產，產品質地疏松，易于從離心機中過滬和卸料，減輕了工人的勞動強度。
5、按照權利要求
1生產，產品沉降體積可由原來的2.8增至3毫升/克。
專利摘要
用低質量石灰石生產輕質碳酸鈣，產品白度較低，限制了它的用途。本發明介紹一種增加輕質碳酸鈣白度的方法以生石灰重量計，用水合胼或連二亞硫酸鈉0.05——0.5％，三乙醇胺0.05——0.5％，于生石灰消化溫度達60——95℃時，加入這兩種試劑、攪拌，進行處理。然后碳化、分離，于120——400度℃干燥即得成品。這種處理方法，消耗處理試劑少，可在較高溫度烘干，提高了設備利用率，因而成本低。這種白度達88——92％的產品，價格便宜，宜做為橡膠、塑料、涂料、紙張等制品的填充料，尤宜用于其淺色制品。
文檔編號C01F11/18GK85103821SQ85103821
公開日1986年11月12日 申請日期1985年5月13日
發明者陳學廉, 楊文秀 申請人:陳學廉, 楊文秀導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan