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《华东理工大学》 2018年
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纳米碳酸钙联产超细碳酸钙节能降耗工艺研究

尚凯  
【摘要】:纳米碳酸钙作为一种功能性填料而倍受青睐,但纳米碳酸钙的制备过程中会产生大量的高温压滤水,如何合理利用压滤水,从而实现清洁生产、节能降耗,是纳米碳酸钙生产中迫切需求解决的问题。本文采用常温碳化技术合成立方形纳米碳酸钙,制备形貌规整、粒径分布窄的纳米碳酸钙,并对粉体的性能进行表征,考察在制备过程中晶型控制剂的存在状态和含量的变化;并且利用纳米碳酸钙的压滤水制备超细碳酸钙,研究工艺条件对超细碳酸钙性能的影响;通过实验与工程计算,优化纳米碳酸钙和超细碳酸钙配套联产工艺;最后探讨纳米碳酸钙的原位活化工艺,为碳酸钙工业实现绿色发展、循环经济提供技术支持。主要研究结果如下:1、使用复合晶型控制剂A和B可以制备不同粒径的立方形纳米碳酸钙,并且随着晶型控制剂B添加量的增加,碳酸钙颗粒粒径逐渐增大,采用陈化工艺可获得形貌更规整的碳酸钙颗粒;A在碳化过程中会吸附在氢氧化钙或碳酸钙晶核表面的Ca2+活性位点参与碳酸钙的成核生长,并在碳化后期因Ca2+活性位点的减少而部分脱附,少部分仍吸附在碳酸钙表面,滤液中大约残留70%的A。B在碳化过程中同样吸附在Ca2+活性位点,碳化后期逐渐脱附,基本全部残留于滤液中。2、在利用纳米碳酸钙的压滤水制备超细碳酸钙的工艺中,通过改变工艺条件,可以制备粒径不同的纺锤形超细碳酸钙。最终,在超细碳酸钙的滤液中存在微量的A和部分的B。3、利用压滤水实现纳米碳酸钙与超细碳酸钙的联产,纳米碳酸钙的压滤水可直接用于超细碳酸钙的消化工艺中。通过两种工艺的联产,可以制备平均粒径约100nm、比表面积为15m2/g的纳米碳酸钙,粒径200~300nm、比表面积约为7.8m2/g的超细碳酸钙。超细碳酸钙的压滤水循环用于纳米碳酸钙工艺时,A和B的补充量均按照压滤水中实际检测浓度补充即可。4、采用原位活化法,当脂肪酸:氢氧化钠的最优比例为1.1:1(摩尔比),适当温度时,可以得到活化度好、比表面面积大、吸油值低的活性碳酸钙。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ132.32;TB383.1

【参考文献】
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