一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝的制作方法
【專利摘要】一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，它涉及工藝技術領域。本發明采用在反應器外部增加靜態磁場；氫氧化鈣溶液以12m/s～15m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化鈣溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；緩慢地將CO2氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入CO2氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度CO2氣體流量。維持這種CO2氣體流量直至結晶完成；本發明生成的納米碳酸鈣，性能優異，具有補強和固硫雙重作用。同時，因寬泛的用量，使之能夠調節煤炭的燃燒速度，并改善成型時的擠出性能。
【專利說明】
一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝
技術領域
[0001]本發明涉及工藝技術領域，具體涉及一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝。【背景技術】
[0002]納米級納米碳酸I丐是80年代發展起來的一種新型納米固體材料。納米碳酸|丐是指顆粒的粒徑尺寸大小在lnm?100nm之間的超細粉末碳酸|丐，包括超細碳酸|丐(粒徑0.02M1 ?0.lMi)和超微細碳酸鈣(粒徑小于或等于0.02M1)兩種碳酸鈣產品。納米碳酸鈣的生產中，碳酸鈣結晶粒度大小、結晶形狀、粒度分布及分散性能是其重要質量指標。粒度小、分布均勻、分散性能好的納米碳酸鈣產品具有更高的經濟利用價值。
[0003]由于納米碳酸鈣粒子的超細化，其晶體結構和表面電子結構發生很大的變化，產生了普通碳酸鈣所不具有的體積效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，使其與普通材料相比在補強性、透明性、分散性、觸變性等方面表現出明顯的優勢。但是，用于固硫工藝時，納米碳酸鈣的顆粒表面能高，處于熱力學非穩定狀態，極易聚集成團，從而影響了納米碳酸鈣的固硫效果。
[0004]現有的納米碳酸鈣的主要生產工藝是碳化法，將石灰石(CaC03)煅燒，得到氧化鈣和C02;加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液;通入C02氣體晶型控制劑，碳化至終點，經脫水、干燥、表面處理等工序，得到納米碳酸鈣。
[0005]上述工藝中，依靠C02濃度、碳化溫度、氧化鈣濃度和控制劑等四個因素控制納米碳酸鈣的粒徑，但由于反應過程十分迅速，四個因素有多個交叉點，因此，納米碳酸鈣的粒徑很難精確控制。無法生產出固硫所需要的“狹窄分布”、“當量粒徑偏大”的納米碳酸鈣。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，它通過靜態磁場控制碳酸鈣穎粒間的附聚力，改進它的尺寸穩定性，降低相界面張力，從而改善其固硫反應性能，使其在低用量條件下下，也具有較好的固硫能力，拓寬了納米碳酸鈣的應用領域。
[0007]為實現上述目的，本發明采用的工藝步驟為:
[0008]1、將石灰石(CaC〇3)煅燒，得到氧化鈣和C〇2;
[0009]2、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；
[0010]3、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；
[0011]4、在反應器外部增加靜態磁場；
[0012]5、氫氧化鈣溶液以12m/s?15m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化鈣溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；
[0013]6、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度c〇2氣體流量。維持這種c〇2氣體流量直至結晶完成。
[0014]所述的步驟2中的水為非純凈水，具有導電能力。[〇〇15]所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角由105° 變成103°，氫氧化鈣溶液由原來的13?18個大分子團變成5?6個小分子團。[〇〇16] 所述的交變磁場的強度為5600GS?6000GS，頻率為50Hz，能夠讓磁力線垂直于氫氧化鈣溶液的方向切割，氫氧化鈣溶液分子偶極距發生偏轉，溶液的正負離子被單個水分子包圍。
[0017]本發明通過調節靜態磁場強度，即可調整氫氧化鈣溶液中鈣離子的結晶過程，從而控制離子間的相互粘附與聚積特性，生成主體外貌形態為半紡錘狀聚合體、粒徑分布狹窄并適當偏右(偏大)的納米碳酸鈣。
[0018]本發明采用超高強磁場能夠在不改變氫氧化鈣溶液原有的化學成份條件下，使氫氧化鈣溶液中礦物質的物理結構發生變化。
[0019]本發明采用上述工藝步驟后具有以下有益效果:生成的納米碳酸鈣，性能優異，具有補強和固硫雙重作用。同時，因寬泛的用量，使之能夠調節煤炭的燃燒速度，并改善成型時的擠出性能。【具體實施方式】
[0020]為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面對本發明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0021]【具體實施方式】一:
[0022]本【具體實施方式】采用以下工藝步驟:[〇〇23]1、將石灰石(CaC03)煅燒，得到氧化鈣和C02;
[0024]2、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；
[0025]3、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；[〇〇26]4、在反應器外部增加靜態磁場；
[0027]5、氫氧化媽溶液以12m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化媽溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；
[0028]6、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度C02氣體流量。維持這種C02氣體流量直至結晶完成。
[0029]所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角為 103°，氫氧化鈣溶液為5小分子團。
[0030]【具體實施方式】二:
[0031]本【具體實施方式】采用以下工藝步驟:[〇〇32]1、將石灰石(CaC03)煅燒，得到氧化鈣和C02;
[0033]2、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；
[0034]3、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；
[0035]4、在反應器外部增加靜態磁場；
[0036]5、氫氧化媽溶液以13m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化媽溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；
[0037]6、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度C02氣體流量。維持這種C02氣體流量直至結晶完成。
[0038]所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角位 103°，氫氧化鈣溶液為5個小分子團。[〇〇39]【具體實施方式】三:
[0040]本【具體實施方式】采用以下工藝步驟:[0041 ]1、將石灰石(CaC03)煅燒，得到氧化鈣和C02;
[0042]2、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；
[0043]3、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；
[0044]4、在反應器外部增加靜態磁場；
[0045]5、氫氧化媽溶液以14m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化媽溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；
[0046]6、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度C02氣體流量。維持這種C02氣體流量直至結晶完成。
[0047]所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角為 103°，氫氧化鈣溶液為6個小分子團。[〇〇48]【具體實施方式】四:
[0049]本【具體實施方式】采用以下工藝步驟:
[0050]1、將石灰石(CaC〇3)煅燒，得到氧化鈣和C〇2;[0051 ]2、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；[〇〇52]3、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；
[0053]4、在反應器外部增加靜態磁場；[〇〇54]5、氫氧化|丐溶液以15m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化|丐溶液主體通道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；
[0055]6、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯微結晶體出現的瞬間即為適度C02氣體流量。維持這種C02氣體流量直至結晶完成。
[0056]所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角為 103°，氫氧化鈣溶液為6個小分子團。
[0057]應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發明專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發明的保護范圍之內，本發明請求保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，其特征在于它采用的工藝步驟 為:1)、將石灰石(CaC03)煅燒，得到氧化鈣和C02;2)、加水使氧化鈣消解，生成懸浮氫氧化鈣；3)、用多級旋液分離，除去顆粒及雜質，得到氫氧化鈣懸浮液；4)、在反應器外部增加靜態磁場；5)、氫氧化媽溶液以12m/s?15m/s的速度流過靜態磁場，同時，從氫氧化f丐溶液主體通 道中，分支微量溶液進入顯微鏡觀察范圍；6)、緩慢地將C02氣體通入氫氧化鈣溶液中，用流量計控制通入C02氣體的流量，觀察顯 微結晶體出現的瞬間即為適度C02氣體流量，維持這種C02氣體流量直至結晶完成。2.根據權利要求1所述的一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，其特征 在于所述的步驟2中的水為非純凈水，具有導電能力。3.根據權利要求1所述的一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，其特征 在于所述的步驟5中，氫氧化鈣溶液經過磁化后的特點是分子團弱堿性，氫鍵角由105°變成 103°，氫氧化鈣溶液由原來的13?18個大分子團變成5?6個小分子團。4.根據權利要求1所述的一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，其特征 在于所述的靜態磁場的強度為5600GS?6000GS，頻率為50Hz，能夠讓磁力線垂直于氫氧化 鈣溶液的方向切割，氫氧化鈣溶液分子偶極距發生偏轉，溶液的正負離子被單個水分子包 圍。5.根據權利要求1所述的一種以靜態磁場控制固硫用納米碳酸鈣粒徑的工藝，其特征 在于該工藝通過調節交變磁場強度來調整氫氧化鈣溶液中鈣離子的結晶過程，從而控制離 子間的相互粘附與聚積特性，生成主體外貌形態為半紡錘狀聚合體、粒徑分布狹窄并適當 偏右(偏大)的納米碳酸鈣。
【文檔編號】C01F11/18GK105948093SQ201610270280
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】胡小芳, 鄒俊杰
【申請人】深圳市第四能源科技有限公司