專利名稱：一種石膏生產納米碳酸鈣的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種碳酸鈣的生產設備，尤其是涉及一種石膏生產納米碳酸鈣的設備。
背景技術：
納米碳酸鈣又稱為超細化碳酸鈣，其粒度介于0.01 — 0.Ιμπι之間，其應用最成熟的行業是塑料工業，主要用于高檔塑料制品，可以改善塑料母料的流動性，提高其成型性。納米碳酸鈣用作塑料填料具有很好的增韌補強的作用，提高塑料的彎曲強度和彎曲彈性模量、熱變形溫度和尺寸穩定性，同時還賦予塑料滯熱性。納米碳酸鈣用于油墨填料，具有穩定性好，光澤度高，不影響印刷油墨的干燥性能、適應性能等優點。納米級碳酸鈣的生產方法很多，大體上可分為濕法與干法兩類。中國發明專利申請200710157482.1公開了一種納米碳酸鈣的制備方法，是在水中加入原料生石灰或氫氧化鈣，配制成8 - 12%的懸浮液，在攪拌的狀態下通入二氧化碳，調節溶液的ΡΗ，最后通過X型納米對撞機制備20 - 80納米的碳酸鈣。中國發明專利申請201110390578.9公開了一種納米碳酸鈣的制備方法，其提供的是一種在高壓二氧化碳和離子液體參與下，在無水條件下進行碳化反應的納米碳酸鈣的制備方法。但上述兩種制備過程都過于復雜，重復性較差，不適宜工業化生產。中國實用新型專利200320111078.8公開了一種納米碳酸鈣反應器，其由電機、殼體、攪拌軸、2 - 5級高速旋轉的轉子和定子組合體、CO2混合噴嘴和冷卻器組成，利用該反應器實現多級乳化，連續生產，引入特殊制造的CO2混合氣體壓力噴嘴，在入口管對反應液進行霧化，該反應在一定程度上可以實現制備納米碳酸鈣的功能，但是整個設備、整個過程控制變量太多，工藝參數不好控制。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種石膏生產納米碳酸鈣的設備，采用該設務生產納米碳酸鈣，工藝簡單，操作方便，制得之納米碳酸鈣，純度高，雜質含量少。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是:本實用新型之石膏生產納米碳酸鈣的設備，包括溶解室、盛液室、反應室，所述溶解室頂部設有石膏粉下料口，溶解室內部安裝有攪拌器；所述盛液室位于溶解室的正下方，溶解室與盛液室之間通過濾網隔開，所述盛液室的底部通過安裝有高壓泵的管道與高壓噴嘴相連，所述高壓噴嘴設于反應室內的上部；所述反應室內的下部設有正對高壓噴嘴的氣體噴嘴，所述氣體噴嘴通過管道依次與納米鐵粉下料斗、高壓氣體泵相連；所述高壓氣體泵與二氧化碳供應裝置相連；所述 反應室底部設有出料口 ；所述反應室外設有強化電磁場發生器。[0011 ] 進一步，所述濾網的目數為3000-6000目(優選4000-5000目)。本實用新型之石膏生產納米碳酸鈣的設備的工作過程:將石膏粉末從石膏粉下料口加入溶解室，啟動攪拌器，同時通過石膏粉下料口向溶解室內加入15-40wt%的檸檬酸溶液或10 — 16wt%的鹽酸溶液，部分石膏粉末溶解于溶解室中的檸檬酸溶液或鹽酸溶液，未溶解的石膏粉末懸浮于溶液中，形成懸浮液，懸浮液經濾網過濾，濾液進入盛液室，啟動與盛液室底部相連的高壓泵，將盛液室中的濾液泵送至高壓噴嘴，并通過高壓噴嘴以
0.2-1Om/s (優選2-5m/s)的速度高速噴入反應室，同時，通過納米鐵粉下料斗加入納米鐵粉，并啟動與二氧化碳供應裝置相連的高壓氣體泵，納米鐵粉在高壓氣體泵的作用下連同二氧化碳氣體通過氣體噴嘴以0.5-15m/s (優選2-8m/s)的速度一同被吹入反應室,并與高壓噴嘴噴出的濾液混合，二氧化碳氣體溶于濾液中，生成碳酸，碳酸根離子與濾液中的鈣離子發生反應，生成碳酸鈣；同時打開反應室外部的強化電磁場發生器，反應室內產生頻率為50-200HZ (優選90-140HZ)周期振動的電磁場，氣體噴嘴噴出的鐵粉在周期振動的電磁場的作用下高速運動，與生成的碳酸鈣顆粒發生碰撞，以控制碳酸鈣粒子的粒徑；反應后的固體殘渣及液體從反應室的底部出料口排出，排出的固體殘渣，在定向電磁場作用下，分離出鐵粉，余下的即為納米碳酸鈣。采用本實用新型生產納米碳酸鈣，工藝簡單，操作方便；制得之納米碳酸鈣，純度高，無臭無味，具有鈣含量高，雜質含量極少，粒徑分布窄的特點，粒徑可達到50 - 100 nm。
圖1是本實用新型石膏生產納米碳酸鈣的設備實施例的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。實施例1 參照附圖，本實施例之石膏生產納米碳酸鈣的設備，包括溶解室3、盛液室4、反應室7，所述溶解室3頂部設有石膏粉下料口 1，溶解室3內部安裝有攪拌器2 ;所述盛液室4位于溶解室3的正下方，溶解室3與盛液室4之間通過濾網13隔開，濾網13的目數為5000目，所述盛液室4的底部通過安裝有高壓泵5的管道與高壓噴嘴6相連，所述高壓噴嘴6設于反應室7內的上部；所述反應室7內的下部設有正對高壓噴嘴6的氣體噴嘴9，所述氣體噴嘴9通過管道依次與納米鐵粉下料斗10、高壓氣體泵11相連；所述高壓氣體泵11與二氧化碳供應裝置相連；所述反應室7底部設有出料口 12 ;所述反應室7外設有強化電磁場發生器8。本實施例之石膏生產納米碳酸鈣的設備的工作過程:將石膏粉末從石膏粉下料口I加入溶解室3，啟動攪拌器2，同時通過石膏粉下料口向溶解室3內加入質量分數為35 wt%的朽1檬酸溶液，部分石膏粉末溶解于溶解室3中的朽1檬酸溶液,未溶解的石膏粉末懸浮于溶液中，形成懸浮液，懸浮液經濾網13過濾，濾液進入盛液室4，啟動與盛液室4底部相連的高壓泵6，將盛液室4中的濾液泵送至高壓噴嘴6，并通過高壓噴嘴6以2m/s的速度高速噴入反應室7，同時，通過納米鐵粉下料斗10加入納米鐵粉，并啟動與二氧化碳供應裝置相連的高壓氣體泵11，納米鐵粉在高壓氣體泵11的作用下連同二氧化碳氣體通過氣體噴嘴9以2.5m/s的速度高速一同被吹入反應室7，并與高壓噴嘴6噴出的濾液混合，二氧化碳氣體溶于濾液中，生成碳酸，碳酸根離子與濾液中的鈣離子發生反應，生成碳酸鈣；同時打開反應室7外部的強化電磁場發生器8，反應室7內產生頻率為100 Hz的周期振動的電磁場，氣體噴嘴9噴出的鐵粉在周期振動的電磁場的作用下高速運動，與生成的碳酸鈣顆粒發生碰撞，以控制碳酸鈣粒子的粒徑；反應后的固體殘渣及液體從反應室7的底部出料口 12排出，排出的固體殘渣，在定向電磁場作用下，分離出鐵粉，余下的的即為納米碳酸鈣。采用本實施例之設備生產納米碳酸鈣，工藝簡單，操作方便；制得之納米碳酸鈣，純度達99.8%，粒徑為80-85nm，無臭無味，具有鈣含量高，雜質含量極少，粒徑分布窄的特點。實施例2本實施例中，通過石膏粉下料口向溶解室3內加入質量分數為15wt%的鹽酸溶液。其他條件與實施例1相同。采用本實施例之設備生產納米碳酸鈣，工藝簡單，操作方便；制得之納米碳酸鈣，純度達99.8%，粒徑 為85-90nm，無臭無味，具有鈣含量高，雜質含量極少，粒徑分布窄的特點 。
權利要求1.一種石膏生產納米碳酸鈣的設備，其特征在于，包括溶解室、盛液室、反應室，所述溶解室頂部設有石膏粉下料口，溶解室內部安裝有攪拌器；所述盛液室位于溶解室的正下方，溶解室與盛液室之間通過濾網隔開，所述盛液室的底部通過安裝有高壓泵的管道與高壓噴嘴相連，所述高壓噴嘴設于反應室內的上部；所述反應室內的下部設有正對高壓噴嘴的氣體噴嘴，所述氣體噴嘴通過管道依次與納米鐵粉下料斗、高壓氣體泵相連；所述高壓氣體泵與二氧化碳供應裝置相連；所述反應室底部設有出料口 ；所述反應室外設有強化電磁場發生器。
2.根據權利要求1所述的石膏生產納米碳酸鈣的設備，其特征在于，所述濾網的目數為 3000-6000 目。
3.根據權利要求2所述的石膏生產納米碳酸鈣的設備，其特征在于，所述濾網的目數為 4000-5000 目。·
專利摘要一種石膏生產納米碳酸鈣的設備，包括溶解室、盛液室、反應室，溶解室頂部設有石膏粉下料口，溶解室內部安裝有攪拌器；盛液室位于溶解室的正下方，溶解室與盛液室之間通過濾網隔開，盛液室的底部通過安裝有高壓泵的管道與高壓噴嘴相連，高壓噴嘴設于反應室內的上部；反應室內的下部設有正對高壓噴嘴的氣體噴嘴，氣體噴嘴通過管道依次與納米鐵粉下料斗、高壓氣體泵相連；高壓氣體泵與二氧化碳供應裝置相連；反應室底部設有出料口；反應室外設有強化電磁場發生器。采用本實用新型生產納米碳酸鈣，工藝簡單；制得之納米碳酸鈣，純度高，無臭無味，粒徑分布窄。
文檔編號B82Y30/00GK203128220SQ201320002140
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月5日 優先權日2013年1月5日
發明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文