[发明专利]一种用贝壳制备轻质碳酸钙方法及其制得的轻质碳酸钙

说明书

本发明属于贝壳回收利用领域，涉及一种用贝壳制备多孔轻质碳酸钙的方法，解决了沿用传统石灰石烧制CaO方法很难得到活性多孔轻质碳酸钙粉的技术难题，通过将进行过酸洗、碱洗后的贝壳进行粉碎得到的贝壳粉进行真空负压低温煅烧，得到高活性多孔CaO粉；然后将得到的高活性多孔CaO粉在封闭空间条件下保持湿度同时通入CO₂气体进行高活性多孔轻质碳酸钙慢速反应，制得高活性多孔轻质碳酸钙。采用本发明的制备方法制得的高活性多孔轻质碳酸钙的活性度、白度、振实密度和BET等性能得到了提升，白度大于80，振实密度小于4.5g/cm³，BET大于20m²/g；另外，本发明制备方法过程中采用真空负压低温煅烧法，还达到了节能的技术效果。

技术领域

本发明属于贝壳回收利用领域，涉及一种用贝壳制备多孔轻质碳酸钙的方法及所得多孔轻质碳酸钙。

背景技术

轻质碳酸钙是一种用途极为广泛的无机填料，目前全国轻质碳酸钙的生产量已经达到40万吨/年。随着国民经济的快速发展，其需求量仍处上升趋势。从全国市场看，轻质碳酸钙仍处于供不应求的状态，尤其是一些特殊优质材料所需要的轻质碳酸钙的需求量更是日益增长。贝壳的95％的主要成分是碳酸钙，还有少量氨基酸和多糖物质。贝壳制备轻质碳酸钙是贝壳粉新的应用之一，自然环保是其最重要的优势。

但是现有技术中，现行的贝壳制备碳酸钙的过程中主要是制备重质碳酸钙，对于制备成轻质碳酸钙的研究较少。另外，传统轻质碳酸钙粉大部分是由石灰石烧制CaO，将其置于水中，加CO₂气体反应得到轻质碳酸化工产品。也有用贝壳烧制氧化钙，方法沿用传统石灰石烧制CaO方法，很难得到活性多孔轻质碳酸钙粉；并且采用传统石灰石烧制CaO方法得到的轻质碳酸钙的白度、振实密度以及BET性能相对较差；另外，目前传统烧制CaO方法得到的轻质碳酸钙过程中的老式窑炉已经被取代，而采用的新式炉膛一般采用烧电的方式进行煅烧，而采用该种方式进行煅烧，温度需要达到1000℃以上才可以，成本太高。因此，本领域技术人员急需对活性多孔轻质碳酸钙的制备方法做出进一步的改进研究。

发明内容

本发明提供了一种用贝壳制备轻质碳酸钙方法，解决了沿用传统石灰石烧制CaO方法很难得到活性多孔轻质碳酸钙粉的技术难题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用贝壳制备多孔轻质碳酸钙的方法，包括如下步骤：

将贝壳进行碱洗和酸洗后，按需要进行粉碎，将得到的贝壳粉进行真空负压低温煅烧，在一定温度条件下煅烧2-8h后停止加热，同时停止抽真空，并且向炉膛内输送空气或氧气，得到多孔CaO粉；

将得到的多孔CaO粉置于封闭空间条件下，采用超声波雾化后的水使封闭空间的湿度达到95％，同时通入CO₂气体，在该封闭空间反应体系下进行多孔CaO粉的柔性慢速反应6-48h，得到多孔轻质碳酸钙。

进一步地，所述碱洗过程如下：称取重量比为100：(1-3)的贝壳和碱，加水溶解，贝壳和水的重量比为1：(2-4)，加热蒸煮至贝壳内壁含磷的膜破坏掉后，将贝壳洗净，进行离心脱水、干燥。

进一步地，所述碱洗过程中的碱为KOH或NaOH；优选为KOH。

进一步地，所述酸洗过程如下：将碱洗过的贝壳放入酸溶液中，贝壳与酸溶液的重量比为1：(1.5-2)，搅拌至贝壳外壁杂质去除掉后，将贝壳洗净，进行离心脱水、干燥。

进一步地，所述酸洗过程中的酸为质量浓度为1％-5％的HCl溶液、质量浓度为1％-5％的H₂SO₄或质量浓度为1％-5％的HNO₃溶液；优选为质量浓度为1％-5％的HCl溶液。

进一步地，将进行过酸洗和碱洗后的贝壳按需要粉碎至0.1-0.5μm。