一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法与流程

文档序号:16238998发布日期:2018-12-11 22:54阅读:548来源:国知局
本发明涉及贝壳粉加工
技术领域
,尤其涉及一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法。
背景技术
贝壳粉是指贝壳经过高温煅烧粉碎的粉末,其95%的主要成分是碳酸钙,以及甲壳素,还有少量氨基酸和多糖物质,可以做食品、化妆品以及室内装修的高档材料,应用于畜禽饲料及食品钙源添加剂、饰品加工、干燥剂等。轻质碳酸钙广泛用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨,以及牙膏、医药、饲料等行业。其用量达数百万吨。但大多数的生产的轻质碳酸钙产品的品质不高。现有的轻质碳酸钙制法和工艺流程为氯化钙碳化法:该法是将氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙,然后氯化钙在氨性溶液中用二氧化碳碳化后即得到轻质碳酸钙,再经结晶、分离、洗涤、脱水、烘干、筛选后,得结晶碳酸钙产品。现有的轻质碳酸钙制备工艺复杂,需要用到氢氧化钙和盐酸,原料的来源也还需要加工制备,而贝类广泛存在于大海中,贝类死亡后留下的贝壳,而贝壳中含有大量钙质元素,可以作为轻质碳酸钙的制备原料,从而可以降低成本,为此,本发明提出一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,用来解决现有技术的不足。技术实现要素:本发明的目的是为了解决现有技术中轻质碳酸钙制备工艺复杂,需要用到氢氧化钙和盐酸,原料的来源也还需要加工制备的缺点,而提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法。为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳100~120份、去离子水300~400份、醋酸1~2份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在220~270℃,烘烤时间为15~20min,切断电源,冷却温度至50~70℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在120~180℃,烘烤时间为15~20min,切断电源,冷却温度至20~30℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在80~120℃,烘烤时间为40~60min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨30~40min,用目数为90~140目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在600~700℃,烘烤时间为80~120min,切断电源,冷却温度至30~50℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.2%~1.6%加入复合功能改质剂和0.1%~0.2%的脂肪酸活性剂,在温度60~80℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1000~1500w、温度为40~50℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为4~5mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。优选的,所述s2中,复合功能改质剂为铝酸脂35~45%,硼酸多醇脂40%~50%和脂肪酸多无醇脂10~20%的复合体。优选的,所述s1中,准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳110份、去离子水350份、醋酸1.5份。优选的,所述s1中,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在245℃,烘烤时间为17.5min,切断电源,冷却温度至60℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在150℃,烘烤时间为17.5min,切断电源。优选的,所述s1中,冷却温度至25℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在100℃,烘烤时间为50min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a。优选的,所述s1中,将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨35min,用目数为115目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在650℃,烘烤时间为100min,切断电源,冷却温度至40℃时,得到贝壳粉b。优选的,所述s2中,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.4%加入复合功能改质剂和0.15%的脂肪酸类活性剂,在温度70℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c。优选的,所述s3中,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1250w、温度为45℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化。优选的,所述s3中,碳化的过程中保持反应体系的压力为4.5mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。优选的,所述s2中,复合功能改质剂为铝酸脂40%,硼酸多醇脂45%和脂肪酸多无醇脂15%的复合体。本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨30~40min,用目数为90~140目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在600~700℃,烘烤时间为80~120min,切断电源,冷却温度至30~50℃时,得到贝壳粉b,高温可以将有机物去除掉,从而只留下钙质元素,提高轻质碳酸钙的纯度,通过贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.2%~1.6%加入复合功能改质剂和0.1%~0.2%的脂肪酸活性剂,在温度60~80℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c,可以得到更为轻巧的碳酸钙,且碳酸钙的活性较好,最后碳化形成轻质碳酸钙,本发明利用贝壳作为原来来制备轻质碳酸钙,方法巧妙,制备合理,适合推广。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。实施例一本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳100份、去离子水300份、醋酸1份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在220℃,烘烤时间为15min,切断电源,冷却温度至50℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在120℃,烘烤时间为15min,切断电源,冷却温度至20℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在80℃,烘烤时间为40min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨30min,用目数为90目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在600℃,烘烤时间为80min,切断电源,冷却温度至30℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.2%加入复合功能改质剂和0.1%~0.2%的脂肪酸活性剂,在温度60℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1000w、温度为40℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为4mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。实施例二本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳105份、去离子水330份、醋酸1.2份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在230℃,烘烤时间为17min,切断电源,冷却温度至55℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在130℃,烘烤时间为17min,切断电源,冷却温度至23℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在90℃,烘烤时间为45min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨33min,用目数为100目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在620℃,烘烤时间为90min,切断电源,冷却温度至35℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.3%加入复合功能改质剂和0.13%的脂肪酸活性剂,在温度65℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1100w、温度为42℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为4.2mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。实施例三本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳110份、去离子水350份、醋酸1.5份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在245℃,烘烤时间为17.5min,切断电源,冷却温度至65℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在150℃,烘烤时间为17.5min,切断电源,冷却温度至25℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在100℃,烘烤时间为50min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨35min,用目数为115目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在650℃,烘烤时间为100min,切断电源,冷却温度至40℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.4%加入复合功能改质剂和0.15%的脂肪酸活性剂,在温度70℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1250w、温度为45℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为4.5mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。实施例四本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳115份、去离子水380份、醋酸1.8份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在260℃,烘烤时间为17.5min,切断电源,冷却温度至65℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在170℃,烘烤时间为17.5min,切断电源,冷却温度至25℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在110℃,烘烤时间为55min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨38min,用目数为130目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在680℃,烘烤时间为110min,切断电源,冷却温度至45℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.5%加入复合功能改质剂和0.18%的脂肪酸活性剂,在温度75℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1400w、温度为48℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为4.8mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。实施例五本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,包括以下步骤,s1,制备贝壳粉(1)准备原料,包括以下重量份的原料:贝壳120份、去离子水400份、醋酸2份;(2)原料预处理,将贝壳内部掏空,并用碱性容易清洗贝壳的表面,去除贝壳表面的油分,再用纯净水冲洗贝壳的表面,直至贝壳呈中性状态;(3)热处理,将清洗后的贝壳放在恒温烘箱中进行烘烤,烘烤温度控制在270℃,烘烤时间为20min,切断电源,冷却温度至70℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在180℃,烘烤时间为20min,切断电源,冷却温度至30℃时,再打开恒温烘箱,烘烤温度控制在120℃,烘烤时间为60min,切断电源,得到热处理后的贝壳粉a;(4)将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨40min,用目数为140目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在700℃,烘烤时间为120min,切断电源,冷却温度至50℃时,得到贝壳粉b;s2,贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.6%加入复合功能改质剂和0.2%的脂肪酸活性剂,在温度80℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c;s3,碳化,将相应重量份的贝壳粉a和去离子水放入碳化反应器中,将袋装有多孔二氧化钛催化剂的袋子放入去离子水中,去离子水中加入相应重量份的醋酸,在超声波处理功率为1500w、温度为50℃的条件下通入二氧化碳气体进行碳化,碳化的过程中保持反应体系的压力为5mpa,反应60min后,得到的沉淀物即为碳酸钙晶体,将碳酸钙晶体进行热风干燥处理后,得到轻质碳酸钙成品。分别测试本发明实施例一~五中轻质碳酸钙的纯度,并与现有的制作方法相比较,得出如下参数:实施例一二三四五对比组轻质碳酸钙97%98.3%98.1%97.4%97.690.2%本发明提出的一种用贝壳粉制备轻质碳酸钙的方法,将贝壳粉a放入研磨机中进行研磨30~40min,用目数为90~140目的过滤筛过筛,获得研磨取出研磨后的贝壳,置盘中均匀铺成,然后置恒温烘箱中高温烘烤,烘烤温度控制在600~700℃,烘烤时间为80~120min,切断电源,冷却温度至30~50℃时,得到贝壳粉b,高温可以将有机物去除掉,从而只留下钙质元素,提高轻质碳酸钙的纯度,通过贝壳粉的改性,将贝壳粉b放入混合罐中进行混料,按贝壳粉b重量的1.2%~1.6%加入复合功能改质剂和0.1%~0.2%的脂肪酸活性剂,在温度60~80℃下,充分搅拌均匀,得到混合原料c,可以得到更为轻巧的碳酸钙,且碳酸钙的活性较好,最后碳化形成轻质碳酸钙,本发明利用贝壳作为原来来制备轻质碳酸钙,方法巧妙,制备合理,适合推广。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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