专利名称：一种石膏生产纳米碳酸钙的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碳酸钙的生产设备，尤其是涉及一种石膏生产纳米碳酸钙的设备。
背景技术：
纳米碳酸钙又称为超细化碳酸钙，其粒度介于0.01 — 0.Ιμπι之间，其应用最成熟的行业是塑料工业，主要用于高档塑料制品，可以改善塑料母料的流动性，提高其成型性。纳米碳酸钙用作塑料填料具有很好的增韧补强的作用，提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量、热变形温度和尺寸稳定性，同时还赋予塑料滞热性。纳米碳酸钙用于油墨填料，具有稳定性好，光泽度高，不影响印刷油墨的干燥性能、适应性能等优点。纳米级碳酸钙的生产方法很多，大体上可分为湿法与干法两类。中国发明专利申请200710157482.1公开了一种纳米碳酸钙的制备方法，是在水中加入原料生石灰或氢氧化钙，配制成8 - 12%的悬浮液，在搅拌的状态下通入二氧化碳，调节溶液的ΡΗ，最后通过X型纳米对撞机制备20 - 80纳米的碳酸钙。中国发明专利申请201110390578.9公开了一种纳米碳酸钙的制备方法，其提供的是一种在高压二氧化碳和离子液体参与下，在无水条件下进行碳化反应的纳米碳酸钙的制备方法。但上述两种制备过程都过于复杂，重复性较差，不适宜工业化生产。中国实用新型专利200320111078.8公开了一种纳米碳酸钙反应器，其由电机、壳体、搅拌轴、2 - 5级高速旋转的转子和定子组合体、CO2混合喷嘴和冷却器组成，利用该反应器实现多级乳化，连续生产，引入特殊制造的CO2混合气体压力喷嘴，在入口管对反应液进行雾化，该反应在一定程度上可以实现制备纳米碳酸钙的功能，但是整个设备、整个过程控制变量太多，工艺参数不好控制。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种石膏生产纳米碳酸钙的设备，采用该设务生产纳米碳酸钙，工艺简单，操作方便，制得之纳米碳酸钙，纯度高，杂质含量少。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:本实用新型之石膏生产纳米碳酸钙的设备，包括溶解室、盛液室、反应室，所述溶解室顶部设有石膏粉下料口，溶解室内部安装有搅拌器；所述盛液室位于溶解室的正下方，溶解室与盛液室之间通过滤网隔开，所述盛液室的底部通过安装有高压泵的管道与高压喷嘴相连，所述高压喷嘴设于反应室内的上部；所述反应室内的下部设有正对高压喷嘴的气体喷嘴，所述气体喷嘴通过管道依次与纳米铁粉下料斗、高压气体泵相连；所述高压气体泵与二氧化碳供应装置相连；所述 反应室底部设有出料口 ；所述反应室外设有强化电磁场发生器。[0011 ] 进一步，所述滤网的目数为3000-6000目(优选4000-5000目)。本实用新型之石膏生产纳米碳酸钙的设备的工作过程:将石膏粉末从石膏粉下料口加入溶解室，启动搅拌器，同时通过石膏粉下料口向溶解室内加入15-40wt%的柠檬酸溶液或10 — 16wt%的盐酸溶液，部分石膏粉末溶解于溶解室中的柠檬酸溶液或盐酸溶液，未溶解的石膏粉末悬浮于溶液中，形成悬浮液，悬浮液经滤网过滤，滤液进入盛液室，启动与盛液室底部相连的高压泵，将盛液室中的滤液泵送至高压喷嘴，并通过高压喷嘴以
0.2-1Om/s (优选2-5m/s)的速度高速喷入反应室，同时，通过纳米铁粉下料斗加入纳米铁粉，并启动与二氧化碳供应装置相连的高压气体泵，纳米铁粉在高压气体泵的作用下连同二氧化碳气体通过气体喷嘴以0.5-15m/s (优选2-8m/s)的速度一同被吹入反应室,并与高压喷嘴喷出的滤液混合，二氧化碳气体溶于滤液中，生成碳酸，碳酸根离子与滤液中的钙离子发生反应，生成碳酸钙；同时打开反应室外部的强化电磁场发生器，反应室内产生频率为50-200HZ (优选90-140HZ)周期振动的电磁场，气体喷嘴喷出的铁粉在周期振动的电磁场的作用下高速运动，与生成的碳酸钙颗粒发生碰撞，以控制碳酸钙粒子的粒径；反应后的固体残渣及液体从反应室的底部出料口排出，排出的固体残渣，在定向电磁场作用下，分离出铁粉，余下的即为纳米碳酸钙。采用本实用新型生产纳米碳酸钙，工艺简单，操作方便；制得之纳米碳酸钙，纯度高，无臭无味，具有钙含量高，杂质含量极少，粒径分布窄的特点，粒径可达到50 - 100 nm。
图1是本实用新型石膏生产纳米碳酸钙的设备实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。实施例1 参照附图，本实施例之石膏生产纳米碳酸钙的设备，包括溶解室3、盛液室4、反应室7，所述溶解室3顶部设有石膏粉下料口 1，溶解室3内部安装有搅拌器2 ;所述盛液室4位于溶解室3的正下方，溶解室3与盛液室4之间通过滤网13隔开，滤网13的目数为5000目，所述盛液室4的底部通过安装有高压泵5的管道与高压喷嘴6相连，所述高压喷嘴6设于反应室7内的上部；所述反应室7内的下部设有正对高压喷嘴6的气体喷嘴9，所述气体喷嘴9通过管道依次与纳米铁粉下料斗10、高压气体泵11相连；所述高压气体泵11与二氧化碳供应装置相连；所述反应室7底部设有出料口 12 ;所述反应室7外设有强化电磁场发生器8。本实施例之石膏生产纳米碳酸钙的设备的工作过程:将石膏粉末从石膏粉下料口I加入溶解室3，启动搅拌器2，同时通过石膏粉下料口向溶解室3内加入质量分数为35 wt%的朽1檬酸溶液，部分石膏粉末溶解于溶解室3中的朽1檬酸溶液,未溶解的石膏粉末悬浮于溶液中，形成悬浮液，悬浮液经滤网13过滤，滤液进入盛液室4，启动与盛液室4底部相连的高压泵6，将盛液室4中的滤液泵送至高压喷嘴6，并通过高压喷嘴6以2m/s的速度高速喷入反应室7，同时，通过纳米铁粉下料斗10加入纳米铁粉，并启动与二氧化碳供应装置相连的高压气体泵11，纳米铁粉在高压气体泵11的作用下连同二氧化碳气体通过气体喷嘴9以2.5m/s的速度高速一同被吹入反应室7，并与高压喷嘴6喷出的滤液混合，二氧化碳气体溶于滤液中，生成碳酸，碳酸根离子与滤液中的钙离子发生反应，生成碳酸钙；同时打开反应室7外部的强化电磁场发生器8，反应室7内产生频率为100 Hz的周期振动的电磁场，气体喷嘴9喷出的铁粉在周期振动的电磁场的作用下高速运动，与生成的碳酸钙颗粒发生碰撞，以控制碳酸钙粒子的粒径；反应后的固体残渣及液体从反应室7的底部出料口 12排出，排出的固体残渣，在定向电磁场作用下，分离出铁粉，余下的的即为纳米碳酸钙。采用本实施例之设备生产纳米碳酸钙，工艺简单，操作方便；制得之纳米碳酸钙，纯度达99.8%，粒径为80-85nm，无臭无味，具有钙含量高，杂质含量极少，粒径分布窄的特点。实施例2本实施例中，通过石膏粉下料口向溶解室3内加入质量分数为15wt%的盐酸溶液。其他条件与实施例1相同。采用本实施例之设备生产纳米碳酸钙，工艺简单，操作方便；制得之纳米碳酸钙，纯度达99.8%，粒径 为85-90nm，无臭无味，具有钙含量高，杂质含量极少，粒径分布窄的特点 。
权利要求1.一种石膏生产纳米碳酸钙的设备，其特征在于，包括溶解室、盛液室、反应室，所述溶解室顶部设有石膏粉下料口，溶解室内部安装有搅拌器；所述盛液室位于溶解室的正下方，溶解室与盛液室之间通过滤网隔开，所述盛液室的底部通过安装有高压泵的管道与高压喷嘴相连，所述高压喷嘴设于反应室内的上部；所述反应室内的下部设有正对高压喷嘴的气体喷嘴，所述气体喷嘴通过管道依次与纳米铁粉下料斗、高压气体泵相连；所述高压气体泵与二氧化碳供应装置相连；所述反应室底部设有出料口 ；所述反应室外设有强化电磁场发生器。
2.根据权利要求1所述的石膏生产纳米碳酸钙的设备，其特征在于，所述滤网的目数为 3000-6000 目。
3.根据权利要求2所述的石膏生产纳米碳酸钙的设备，其特征在于，所述滤网的目数为 4000-5000 目。·
专利摘要一种石膏生产纳米碳酸钙的设备，包括溶解室、盛液室、反应室，溶解室顶部设有石膏粉下料口，溶解室内部安装有搅拌器；盛液室位于溶解室的正下方，溶解室与盛液室之间通过滤网隔开，盛液室的底部通过安装有高压泵的管道与高压喷嘴相连，高压喷嘴设于反应室内的上部；反应室内的下部设有正对高压喷嘴的气体喷嘴，气体喷嘴通过管道依次与纳米铁粉下料斗、高压气体泵相连；高压气体泵与二氧化碳供应装置相连；反应室底部设有出料口；反应室外设有强化电磁场发生器。采用本实用新型生产纳米碳酸钙，工艺简单；制得之纳米碳酸钙，纯度高，无臭无味，粒径分布窄。
文档编号B82Y30/00GK203128220SQ201320002140
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者刘立文, 刘珍如, 宁爱民, 宁勇, 宁江天, 刘勇, 鲁纪鸣 申请人:刘立文