專利名稱：一種超細輕質碳酸鈣的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超細輕質碳酸鈣的制備方法。
背景技術：
輕質碳酸鈣是一種重要的無機化工原料，用普通碳化法生產出的輕質碳酸鈣粉細度一般在400目左右，顆粒粒徑大，顆粒之間凝聚現象嚴重，影響了輕質碳酸鈣的應用。
CN03115660.6專利公開了一種超細輕質碳酸鈣的制備方法，該專利采用常規(guī)分散劑，采用400目左右輕質碳酸鈣用研磨的方法制備超細輕質碳酸鈣，因此，該專利所公開的技術，存在著一個明顯的缺陷，其制得的超細輕質碳酸鈣，并且粒度范圍寬，分布不均勻，制成的漿料粘度高，穩(wěn)定性差。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種超細輕質碳酸鈣的制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。
本發(fā)明的方法包括如下步驟在重量濃度為5～25％的氫氧化鈣水漿料中加入分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時從研磨設備底部通入二氧化碳氣體或二氧化碳體積濃度為10～35％的混合氣體進行碳化，使研磨和碳化同時進行；碳化溫度為10～70℃，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6.5～7.5，即獲得含有超細輕質碳酸鈣的漿料；所述的分散劑選自磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉、三乙醇胺、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種或兩種以上，分散劑的加入重量為超細碳酸鈣干重的0.1～5％。
所述的磷酸酯鹽為磷酸酯的銨鹽、鈉鹽或鉀鹽；磷酸酯鹽的疏水基團為含6～18個碳原子的碳氫結構；所述的研磨設備可以是砂磨機或攪拌磨，研磨設備可以一臺或兩臺以上串聯使用。
得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.2-2.0μm，其中顆粒粒徑小于2μm的顆粒占總顆粒數的60--100％。
本發(fā)明所制得的超細輕質碳酸鈣用于造紙?zhí)盍匣蛟旒埻坎碱伭?。主要用于銅板紙、涂布白板紙、白卡紙的涂布顏料，以代替價格昂貴的進口高嶺土及煅燒高嶺土，生產出的紙張的白度高、油墨吸收性好，生產成本低。本發(fā)明的突出優(yōu)點在于超細碳酸鈣平均粒徑0.2--0.8μm，粒徑小、粒度分布窄，晶形規(guī)則，可提高紙的光澤度、油墨吸收性等。
本發(fā)明所制得的超細輕質碳酸鈣漿料直接用于涂布而不需烘干，不僅節(jié)約了成本，還避免了超細顆粒在干燥過程中的團絮問題。
綜上所述，根據本發(fā)明的方法生產出的超細輕質碳酸鈣粒度細，制成漿料粘度低，用于紙張涂布可提高紙的質量，降低生產成本。
具體實施例方式
實施例1在重量濃度為20％的氫氧化鈣(平均粒徑為10μm)水漿料中，加入為超細氫氧化鈣干重的1％的含12個碳原子的磷酸酯銨鹽，同時加入為氫氧化鈣干重的0.3％的聚丙烯酸鈉，將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入5臺串聯的80升的立式砂磨機，進料流量為8升/分鐘。同時從每臺砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為50升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第5臺砂磨機的漿料完全碳化好，漿料的pH為6.7，碳化溫度為45℃，得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.4μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的99％。
實施例2在重量濃度為5％的氫氧化鈣(平均粒徑為5μm)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的0.8％的聚丙烯酸鈉，將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入兩臺串聯的300升立式砂磨機，進料流量為15升/分鐘。同時從每臺砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為90升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第二臺砂磨機的漿料完全碳化好，漿料的pH為7.0，碳化溫度為70℃，得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.5μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的98％。
實施例3在重量濃度為25％的普通氫氧化鈣(平均粒徑為5μm)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的2％的含14個碳原子的磷酸酯鉀鹽，將氫氧化鈣漿料送入一臺3立方米的攪拌磨中，從攪拌磨底部通含二氧化碳體積濃度25％的混合氣體氣體，開啟攪拌磨，以80轉/分鐘攪拌研磨碳化8小時，水漿料的pH為6.7，碳化溫度為30℃，混合氣體氣體流量為300升/分鐘。得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.5μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的93％。
實施例4在重量濃度為14％的普通氫氧化鈣(平均粒徑為5μm)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的1.5％的含10個碳原子的磷酸酯鉀鹽，同時加入為氫氧化鈣干重的0.5％的三乙醇胺，將氫氧化鈣漿料送入一臺3立方米的攪拌磨中，從攪拌磨底部通含二氧化碳體積濃度為22％的混合氣體氣體，開啟攪拌磨，以80轉/分鐘攪拌研磨碳化6小時，水漿料的pH為6.5，碳化溫度為60℃，混合氣體氣體流量為400升/分鐘。得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.3μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的97％。
實施例5
在重量濃度為15％的普通氫氧化鈣(平均粒徑為5μm)水漿料中，加入為氫氧化鈣干重的0.5％的含12個碳原子的磷酸酯鈉鹽，同時加入為氫氧化鈣干重的0.2％的六偏磷酸鈉，將氫氧化鈣漿料用氣動隔膜泵送入兩臺串聯的300升的立式砂磨機，進料流量為18升/小時。同時從立式砂磨機底部通純二氧化碳氣體，二氧化碳的流量為80升/分鐘，開啟砂磨機，使研磨和碳化同時進行。出第二臺砂磨機的漿料完全碳化好，水漿料的pH為6.8，碳化溫度為20℃，得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.7μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的93％。
實施例6在18#機銅版卡面涂配方中，使用上述實施例超細輕質碳酸鈣樣品代替部分的美國瓷土及煅燒高嶺土，考察涂布紙樣的物理指標和印刷適性等性能變化情況。面涂實驗采用帶中途的白卡紙，使用線性涂布棒進行面涂，涂布量10g/m2；與原配方的涂布紙樣進行對比。涂布壓光條件分別取上述涂布紙樣用小型壓光機硬壓光兩次(0.3Mpa，90℃)。
表1面涂面涂配方
表2涂布紙樣檢測數據 從結果看，同樣條件下與原配方相比較，上述實施例超細輕質碳酸鈣部分取代美國瓷土及煅燒高嶺土，紙樣的平滑、涂布光澤度、表面強度、油墨吸收性及其它差異不大。
權利要求
1.一種超細輕質碳酸鈣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時從研磨設備底部通入二氧化碳氣體進行碳化，使研磨和碳化同時進行；碳化溫度為10～70℃，碳化至氫氧化鈣漿料的pH為6.5～7.5，即獲得含有超細輕質碳酸鈣的漿料；所述的分散劑選自磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉、三乙醇胺、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種或兩種以上。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，氫氧化鈣水漿料重量濃度為5～25％。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，分散劑的加入重量為超細碳酸鈣干重的0.1～5％。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的磷酸酯鹽為磷酸酯的銨鹽、鈉鹽或鉀鹽。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，磷酸酯鹽的疏水基團為含6～18個碳原子的碳氫結構。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的研磨設備是砂磨機或攪拌磨，研磨設備可以一臺或兩臺以上串聯使用。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，碳化用的二氧化碳氣體為二氧化碳體積濃度為10～35％的混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超細輕質碳酸鈣的制備方法，包括如下步驟在氫氧化鈣水漿料中加入分散劑，然后將漿料送入研磨設備研磨，同時從研磨設備底部通入二氧化碳氣體進行碳化，使研磨和碳化同時進行。所述的分散劑選自磷酸酯鹽、聚丙烯酸鈉、三乙醇胺、焦磷酸鈉、多聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉中的一種或兩種以上。得到的超細碳酸鈣的平均粒徑為0.2－2.0μm，其中小于2μm的顆粒占總顆粒數的60－100％。所制得的超細輕質碳酸鈣用于造紙?zhí)盍匣蛟旒埻坎碱伭稀?br> 文檔編號B01F17/14GK1884085SQ200610028360
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權日2006年6月29日
發(fā)明者施曉旦, 王彥華 申請人:上海東升新材料有限公司