电 子 期 刊
2008-10-16
标题:
国内纳米碳酸钙的生产现状及其发展出路3
来源:
匿名
发布时间:
2008-7-11 9:55:29
目前,蒙西高新材料股份公司、山西芮城华新纳米材料有限公司、巢东纳米材料科技股份有限公司、山东盛大科技股份有限公司等单位利用该技术建设的工业化生产装置也已建成投产。
三,多级喷雾碳化法。河北科技大学胡庆福等研究的多级喷雾碳化技术,采用三段喷雾碳化塔,氢氧化钙乳液通过压力喷嘴喷成雾状与二氧化碳混合气体逆流接触,使氢氧化钙乳液为分散相,窑气为连续相,大大增加了气液接触表面,通过控制氢氧化钙乳液浓度、流量、液滴径、气液比等工艺条件,在常温下可制得粒径在40~80nm的碳酸钙。其制备技术具有下列特点:
1,连续生产效率高,生产能力大,操作稳定;2,气液接触面积大,反应均匀,晶核生成和成长可分开控制,易于实现在不同碳化率下添加控制剂、表面处理剂等;3,可制造立方形、链锁形等各种单一型产品,可制造超细(<100nm)和超微细(<20nm)产品,粒度均匀;4,可以用少量活性物质制造出均匀的高活性产品。采用此法生产的有湖南大乘氮有限公司。
四,非冷冻法。间歇式碳化法、超重力法和多级喷雾碳化法三种生产技术,因受温度变化的影响,粒径变化频率较大,且碳酸钙生产过程中的碳化过程是一种放热反应,要保证产品细度,就要严格要求控制温度,通过在碳化过程中的冷冻将浆液温度控制在25℃以下,方可使碳酸钙结晶粒子的形成在100nm以下。由于制冷设备的投入、维护费用和电能消耗,产品生产成本高,对企业的经济效益有较大的影响。
非冷冻法制备纳米碳酸钙技术与其它制备技术区别在于:采用间歇鼓泡式碳化法,在不改变装置设备的情况下,通过陆续加入配置的多种分散剂的方法,在碳化塔内与浆液一起反应,取消了冷冻系统,减少了能耗,降低了生产成本。非冷冻法制备纳米碳酸钙技术具有以下特点
1,碳化是在常温常压下进行,能耗低、投资小、生产成本低。与超重力法、间歇式碳化法制备技术相比,对10kt/a的纳米碳酸钙项目,项目总投资分别为4000万元、2000万元和1800万元,吨产品成本分别为2000元、1250元和1000元;2,产品粒径通过调整分散剂配方和使用量调控,操作容易。产品粒径可根据需要在10~100nm范围内调整,且粒度分布窄;3,干燥前的表面处理,既可以防止纳米粒子在干燥阶段的吸附团聚,也提高了纳米碳酸钙的分散性能,通过添加不同的改性剂,适用于不同产品对纳米碳酸钙的需求,为产品应用创造了有利条件。
目前,广东省龙门县精细碳酸钙厂采用该技术在已有的5kt/a纳米碳酸钙装置中进行了生产,产品经意大利EVC公司及国内几家公司试用,产品性能优良。河北科技大学化学与制药工程学院胡庆福等通过开发复合型结晶导向剂,在实验室试验和中试的基础上,实现了在非冷冻(高温35~75℃)、氢氧化钙高浓度(质量分数7%~12%)条件下碳化生产针状(晶须)纳米碳酸钙。将该方法应用在石家庄博达钙业有限公司2.5万t/a的轻质碳酸钙工业装置上,经扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和比表面积测定分析表明,产品纳米碳酸钙的晶形为针状,粒度均匀、分布窄,粒径10~20nm,长径比15~20,比表面积≥90m2/g,总孔容≥0.26mL/g。
非冷冻法制备纳米碳酸钙技术是一种较为理想的低成本的纳米碳酸钙生产方法,但要大规模的应用,还需解决一系列工业化生产中的问题。
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