球形碳酸钙的生产新工艺及其应用性能研究

• 作 者: 袁可
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 球形碳酸钙 甘氮酸 聚烯烃 涂料 造纸

本论文以电石废渣为原料,巧妙地利用电石渣可以和甘氨酸水溶液反应生产可溶性甘氨酸钙盐,通入二氧化碳,生产碳酸钙,还原甘氨酸的特性,开发了甘氨酸直接溶解电石渣,滤除不溶物,成功地碳化生产出了性能优异的超微细球形碳酸钙,碳化后含甘氨酸的滤液可以反复使用的电石渣制备球形碳酸钙新工艺。产品纯度和白度均达到96%以上,完全符合国家标准。粒径分析仪、SEM研究表明:反应体系、碳化设备、钙盐浓度、气体含量、pH、等化学及物理因素都会综合的影响粒径大小分布和晶体微观形貌。甘氨酸的加入是球形形貌形成的关键因素,其在碳酸钙表面的吸附使碳酸钙的结晶性能、分散性能和改性性能显著变化;超声气升反应器较釜式和鼓泡塔式反应器更能显著提高碳化速率、缩短反应时间,减小微晶的团聚、降低团粒体的粒径。球形碳酸钙在聚烯烃类聚合物中的应用研究表明:球形碳酸钙较市售重、轻质纺锥形碳酸钙有更好的增强补强效果,但其在增韧方面的表现还不尽如人意,研究还需深入。球形碳酸钙在纸张中的应用研究表明:在纸张的白度、耐折性、松厚、抗张强度留着率等方面与纸张现所使用的轻钙、重钙差别不大,但抗张强度方面表现优异,只有施胶度偏低,有待进一步的研究改善。球形碳酸钙在涂料中的应用研究表明:球形碳酸钙可以部分或完全替代涂料中现有的颜填料,具有较大的降低涂料成本的空间,特别是其细度所提升的遮盖力和耐刷洗性能值得关注。本论文工作开辟了电石渣高附加值利用的新途径,展现了球形碳酸钙的巨大的应用前景,为球形碳酸钙的工业化、大规模、高附加值的利用创立了新的工艺及工程装备技术。本论文工作具有重要的理论意义和应用价值,其成果的推广和应用具有巨大社会效益、环保效益和经济效益。