专利名称：一种碳酸钙粉体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种碳酸钙粉体的制备方法、尤其涉及一种陶瓷电容MLCC 专用的超细碳酸钙粉体的制备方法。
背景技术：
碳酸钙作为一种重要的无机化工产品，具有生产工艺简单、性能稳定 等特点，广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、日用化工等领域。它所具 有的特殊的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应，使其与常规粉体材料 相比，在补强性、透明性、分散性、流平性和触变性等方面都显出明显优 势。随着现代化工业技术的发展，各行各业对轻质碳酸钙的要求越来越高， 需求量也越来越大。如生产MLCC行业往往需要杂质含量低、高纯度、形貌 连续稳定的专用超细碳酸钙，使超细钙必须朝着专用化、精细化、功能化 方向发展。虽然国内有一些厂家拥有较为成熟的生产工艺，其主要方法都 是间歇鼓泡式碳化工艺，将生石灰经过消化制成5-15%的悬浮液，再通入二 氧化碳进行碳化。此碳化法的缺点是大多数消化制得的氢氧化钙悬浮液 纯度低，生成的碳酸钙产品杂质含量高；氢氧化钙的溶解度小，而含有二 氧化碳的气泡尺寸往往较大，由于碳化反应涉及气-液-固三相体系，溶液 中的钙离子在气泡表面与二氧化碳进行反应生成碳酸钙固体，故碳化速率 通常比较慢，生成的碳酸钙颗粒粒径较大而分布不均匀，晶型也难以控制。 人们为了制备超细产品，常常通过对反应过程中温度及二氧化碳流量的控 制生成超细碳酸钙粉体，并在反应过程中通过加入晶形控制剂、反应抑制 剂、表面活性剂等添加剂控制产品形貌。此方法可根据加入不同的添加剂 生成不同形貌的碳酸钙粉体，但同时也引入大量杂质，不适用于MLCC生产 领域。 发明内容本发明需解决的技术问题是提供一种比表面积、粒度均匀的碳酸钙粉体的制 备方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的 一种碳酸钙粉 体的制备方法，步骤为A、在氯化钙溶液中加入除杂剂，边搅拌边加热至 沸腾30±5分钟后静置4±1小时，待溶液温度降为室温后将溶液过滤到反 应釜中；B、将摩尔配比为1. 0-1. 2的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液 中；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行碳化反应，碳 化过程中控制反应温度为20-35°C，直至PHi-7时为停止反应，最后过滤、 洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。
进一步在上述碳酸钙粉体的制备方法中，所述步骤B的氢氧化钠溶 液加入速度为67ml±5/min，所述循环搅拌时间为10土5min。所述步骤C 中，二氧化碳总流量控制在70-100ml/分钟。所述的除杂剂是一种或几种钙 的化合物，如氧化钙、氢氧化钙中的一种或两种，这些化合物的重量是 氯化钙重量的1. 1-1. 8%。所述的反应釜体中装有反应槽，反应槽上设有通 气体的细孔。
与现有技术相比，本发明采用了特殊的间歇鼓泡式碳化法，但采用不 同于传统的消化法的新配方和工艺制造前驱体，使前驱体粒子均匀性、纯 度大幅度提高。前驱体氢氧化钙的制备，以氯化钙为原材料，采用一种或 几种钙的化合物，重量是氯化钙的0. 1-0. 2%，提纯氯化钙，得到高纯氯化 钙。加入摩尔配比为1.3-1.5的高纯氢氧化钠溶液，所生成的氢氧化钙纯 度高、粒子大小均匀，形貌可控。在搅拌状态下，将高纯度的二氧化碳通 过均匀分布在反应槽中的多细孔设备进入氢氧化钙溶液中，使进入液相中 的二氧化碳均匀分布，且气泡直径较小，C02气体与Ca (OH) 2悬浮液接触 面积增加、提高了 C02溶解度，增加了溶液中[C03-]离子浓度。并控制通 气速率为70-100ml/min,整个碳化过程的温度控制为20-40°C。当悬浮液 的PH值降为6-7时停止反应，过滤、洗涤、在100-12(TC干燥后即可得到 球状或类球状、颗粒大小均匀、粒度分布集中的亚微米高性能超细碳酸钙粉体。所得亚微米高性能超细碳酸钙粉体比表面积为6-9m2/g、粒度分布较
窄，很适合运用于高端MLCC产品。
图1为本发明实施例1制备的碳酸钙粉体的SEM图 图2为本发明实施例2制备的碳酸钙粉体的SEM图 图3为本发明实施例3制备的碳酸钙粉体的SEM图
具体实施例方式
本发明的主旨是本发明创造仍是间歇鼓泡式碳化法，但采用不同于传统 的消化法的新配方和工艺制造前驱体，使前驱体粒子均匀性、纯度大幅度提 高。并采用一种特殊的气液混合方式控制碳化反应进程，对产品形貌及粒径 进行有效控制，生产出高性能超细碳酸钙粉体。
首先，简述本发明材料配方的基本方案 一种碳酸钙粉体的制备方法， 步骤为A、在氯化钙溶液中加入除杂剂，边搅拌边加热至沸腾30士5分钟 后静置4士1小时，待溶液温度降为室温后将溶液过滤到反应釜中；B、将 摩尔配比为1. 0-1. 2的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液中，加入完毕 后循环搅拌；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行碳化 反应，碳化过程中控制反应温度为20-35°C，直至PH=6-7时为停止反应， 最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。
实施例l
种碳酸钙粉体的制备方法，步骤为A、在氯化钙溶液中加入氧化钙除 杂剂，其重量是氯化钙重量的0. 1-0. 2%;边搅拌边加热至80士5。C，并保 持此温度20土5min，然后静置降温至50°C以内，将溶液过滤到反应釜中； B、将摩尔配比为1.3-1.5的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液中，加入 完毕后循环搅拌；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行 碳化反应，碳化过程中控制反应温度为22士2。C，直至PH^7时为停止反应， 最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。所述步骤B的氢氧化钠溶液加入 速度为67ml±5/min，所述循环搅拌时间为10士5min。所述步骤C中，二氧化碳总流量控制在75ml/分钟。所述的除杂剂的重量是氯化钙重量的 0. 1%。所述的反应釜体中装有反应槽，反应槽上设有通气体的细孔。所得 的碳酸钙粉体均匀，其SEM图如图1所示。
实施例2
种碳酸钙粉体的制备方法，步骤为A、在氯化钙溶液中加入氢氧化钙 除杂剂，其重量是氯化钙重量的0. 1-0. 2%;边搅拌边加热至80±5°C，并 保持此温度20土5min,然后静置降温至5(TC以内，将溶液过滤到反应釜中； B、将摩尔配比为1.3-1.5的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液中，加入 完毕后循环搅拌；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行 碳化反应，碳化过程中控制反应温度为30±2°C，直至ra=7时为停止反应， 最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。所述步骤B的氢氧化钠溶液加入 速度为67ml±5/min，所述循环搅拌时间为10士5min。所述步骤C中，二 氧化碳总流量控制在85ml/分钟。所述的除杂剂是的重量是氯化钙重量的 0.2%。所述的反应釜体中装有反应槽，反应槽上设有通气体的细孔。所得 的碳酸钙粉体均匀，其SEM图如图2所示。
实施例3
种碳酸钙粉体的制备方法，步骤为A、在氯化钙溶液中加入氧化钙、
氢氧化钙除杂剂，其重量是氯化钙重量的0.1-0. 2%;边搅拌边加热至80 ±5°C,并保持此温度20土5min，然后静置降温至50°C以内，将溶液过滤 到反应釜中；B、将摩尔配比为1. 3-1. 5的氢氧化钠溶液加入步骤A所得 的溶液中，加入完毕后循环搅拌；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通 入二氧化碳，进行碳化反应，碳化过程中控制反应温度为38土2-C，直至 PH二7时为停止反应，最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。所述步骤B 的氢氧化钠溶液加入速度为67ml士5/min，所述循环搅拌时间为10士5min。 所述步骤C中，二氧化碳总流量控制在92ml/分钟。所述的除杂剂的重量是 氯化钙重量的0. 15%。所述的反应釜体中装有反应槽，反应槽上设有通气体 的细孔。所得的碳酸钙粉体均匀，其SEM图如图3所示。
权利要求
1、一种碳酸钙粉体的制备方法，步骤为A、在氯化钙溶液中加入除杂剂，边搅拌边加热至沸腾30±5分钟后静置4±1小时，待溶液温度降为室温后将溶液过滤到反应釜中；B、将摩尔配比为1.0-1.2的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液中，加入完毕后循环搅拌；C、在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行碳化反应，碳化过程中控制反应温度为20-35℃，直至PH＝6-7时为停止反应，最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。
2、 根据权利要求1所述碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于所述步 骤B的氢氧化钠溶液加入速度为67ml士5/min，所述循环搅拌时间为10± 5min。
3、 根据权利要求2所述碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于所述步骤C中，二氧化碳总流量控制在70-100ml/分钟。
4、 根据权利要求3所述碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于所述的 除杂剂是氧化钙、氢氧化钙中的一种或两种，这些化合物的重量是氯化钙 重量的0.1-0. 2%。
5、 根据权利要求4所述碳酸钙粉体的制备方法，其特征在于所述的 反应釜体中装有反应槽，反应槽上设有通气体的细孔。
全文摘要
本发明公开了一种碳酸钙粉体的制备方法，步骤为A.在氯化钙溶液中加入除杂剂，边搅拌边加热至沸腾30±5分钟后静置4±1小时，待溶液温度降为室温后将溶液过滤到反应釜中；B.将摩尔配比为1.0-1.2的氢氧化钠溶液加入步骤A所得的溶液中，加入完毕后循环搅拌；C.在搅拌状态下向步骤B的溶液中通入二氧化碳，进行碳化反应，碳化过程中控制反应温度为20-35℃，直至pH＝6-7时为停止反应，最后过滤、洗涤、干燥制得碳酸钙粉体。所得亚微米高性能超细碳酸钙粉体比表面积为6-9m2/g、粒度分布较窄，很适合运用于高端MLCC产品。
文档编号C01F11/18GK101591033SQ200910040730
公开日2009年12月2日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者刘艳丽, 林滟新, 聂晓明, 蒋训莎, 赵兴国, 黎杰光 申请人:广东风华高新科技股份有限公司