科技新导创
200报 9
cSineecan Tdecholnogy Inonavton HeiarlNO.d70
业工术技
纳米酸碳钙的制备及用途
刘
飞生 曹1清 2 (
1长,沙理工学后勤大集湖南团长沙 14007;72,中师华范学大化学院湖北武学 汉43079)0
摘要:酸钙碳是化实学室常验的见一无机试剂种也是,一常种的无见盐化机工产。近年品对于纳来米酸碳钙的制备及用应被越来越已
多的学者注。关文本主就纳米要酸碳的制钙及备途作了用简。
介键关:纳米碳酸词制钙用备途
图分中类号:61O3文献标识 码: 文章A编:1号64-0987(X00290)(3)-a050-061
纳碳米钙是指酸粒径0在～10 0n 范m
内的碳围酸产钙品,包括超细它酸钙(粒
碳径.00～0.2μm)和超1微细碳酸(粒钙径小
于或于0.02等mμ)种碳两钙产酸品1[]由
。于国碳酸钙资我丰源富加,纳米上碳钙酸
橡胶在塑,料工方面的业重要途用(代可替
格昂价的白贵黑和炭白粉填钛),使得纳
料碳米酸钙的备与生制产面的研方成究为近
年来的点热
。1 纳米酸碳的制钙备法方
观近几年纵的究研果成纳米碳酸,钙的制备
方主法有要下几以:种
11 复.分法解
过通可溶钙盐性与可溶性酸碳在盐
特定条件反下应通过,控制反温度、反应
物应浓度及环PH境等条 可件得不制晶同形的
米纳碳级酸,钙反该应的点优是产品
度高,缺纯点是制得的晶不形易控制,因制而
时备般一少采纳较法。此
.1 2化法
碳化碳法是前目内发展国较为得成熟的一
方种法,要主的原理利用是灰石石(要主
成分为aCO3C高)温煅制得C烧O,再通过aCa
O化得消a(COH)2 液浆,浆此液与C2O 发生碳化
制碳得钙酸得。的到酸钙碳过通过
滤、燥干改性、操作便等能得到终最产的品—
纳米级酸钙碳
。根
据碳化艺的不工同又将碳化法可分
为三种:间鼓歇碳泡法化连续喷,雾化法碳
和重超碳力化法。
1.2
.1间歇 鼓泡化碳法歇间鼓碳化泡法是前国目外大内多数
厂家所采的工艺。根据碳化塔用是否中有
拌装搅置该,法可又分普为间歇通泡鼓
碳化法和搅式拌间歇泡鼓碳法化[2。该]方法主是要通将过aCO(H)液加浆入碳到化内,并塔保持定一的位液(2 ,)在制控温的低件条
,下间歇通入CO,以制备所地要的产品。求
此法操作方便简,(2)成本 ,但生低效率产低,
液接气差,因而晶触不易控制形导致不同,批
次重性现差。
1
2..2连续喷 碳雾化法此方
法主的步要骤是:将制的石精灰乳液浆配成所置浓度,需加入适的量加添,充分剂混匀后入喷雾泵化碳顶塔雾部化
中器[]3雾,化的成微的小雾;滴同时合干混
燥的O从C塔底入通,通扩散作过用均
的分散在匀2)(塔中, 通逆流过,气液两相分充接
触瞬时,发反生应由。于气接触液充分,且
可以连生产,因续制得的产品而晶形稳,定
量高产但,与此同时来带了本成高,能耗大及喷嘴易
塞堵缺的点。
.213 超.重力碳化
法重力超碳化技是术指氢化钙乳氧液在超
重力反器应通中高过旋转的填速床料
时,获较得重加力速度大-3 2数个级的量离
心速度在,这种况下,情液被乳填破料碎
极小成液的、滴丝液和极薄的液膜极,大
地增了加气接液面触,化了强碳化速;同度时
由,乳液在旋于床转中得高到分散度,
限了制晶的长大4][,需添不加,也剂控制晶能体
粒的范径围。法该与两前碳种法化相
,具有比备设积体产品小纯高度不添,加生
抑制产亦剂能得要求获性能的品的产优
。点
1.3乳 法液
液乳法致大分可为两种一种:是乳微
法,另液一种为状乳液法膜。
微乳法液主要利用乳微中液滴液大小可控的
性特将,可性碳溶酸盐钙盐分与
别溶组于成全完同的相乳液中微再混,反合
应,由反于被控应在较小的制区域内进,行
因而可得到纳级碳酸米晶粒钙再,将其与
溶分剂,即得离品。而产状乳液法则膜是
利用径为几个微米孔几十微活米的膜材
料作为散介分质,散相压分入连到相中时,续
被微孔膜剪切成小小粒径的液微滴,入
连续相,从而进现实米微尺的相互混度。
合液乳的法要主点优控制是了应区反
,域因不需而形晶控制剂,且能并低耗,气
利体率用。高
1. 凝4法胶
胶法凝是从胶凝的端或一端两让
CO23-和 a2C +扩散, 在凝胶内成生结晶
的体法。方种方法对这研于究而言最大
优的势晶体是的生过程成能清晰够地察观到,
而因于对究晶粒控研有制很大帮助。
的1.5非冷 法冻
非冷法冻在间是碳化法的基歇础,上
过分通散的加入,取代剂冻控冷温系,统
约成节本,低耗能的方降法。
2
米纳酸钙碳的途用
于由米纳碳酸粒钙小、比径表积
大面具有粗粒、不具子有特的性殊,如微能
波吸收、性强补、性变性等特殊触性,它
作为能一优良的填种剂,充具有白色纯、质
易着于、化色性学质定稳成本、低、廉
粒和粒径形状可子控以制等优[5势,现]今它
已广泛地经用在应料涂、橡胶油墨等工、
业生中。
2.1 产橡胶工业
胶橡业工是纳碳米酸钙的主要应用市
场。纳米超级碳酸钙在细胶橡具中空间有立体结构
又,因有好良分的特性,而散能够
提材料高补强的用作。另它外作填料引为
橡胶入,可增以制加品的积体,而降低从
胶橡原的使用料,约节了成。与本其它料填
(如炭黑,
陶土)配等合使,用可还制使的品
伸性、抗张度有本强性质提,从高而高
产提品质量同。时通,改性的过纳碳酸米钙
还可分取代部炭白黑与钛白等昂粉材
贵。硬料脂及其盐酸在类米纳碳
酸钙的表面改
性及加橡增胶和离钙子面表的润湿方
度面有重作要用。
.2 2料塑业工
纳米酸钙在碳塑中可料增加塑料
体积,降产低品本,提高成料的塑尺稳寸
定性硬、和度性刚,改塑善的料加性工能,提
高耐性热,进改塑散光料[性]。由于纳3碳米
钙粒径酸小,因而以可填充塑到中的气料泡
空隙中,和从提高而料塑均的匀度。程
同纳米碳酸时钙加添到乙烯聚中增对加
韧起到性大较用。因作被而广用于泛聚氯乙
烯聚、丙塑料等烯合物聚。中
.2 涂料3工业主要应用
水于性涂料,它可以高提其柔
性韧、度以硬光泽度及;并具良有好
防的降作沉。用用利其存在“蓝的”现移象,
将其添到加胶乳,中对能料形涂成蔽屏作
,达用到紫外抗化老和防热老的目化的。
.2 4其它面方
纳米碳酸不仅钙可用到应以上个三行
业还,应可用于油墨造纸,等业行同;时还,被可
用于应化妆品保,品,健瓷陶制造方等
面。如饲例料中米纳酸碳钙作可补钙为
剂,且更吸收易化;品,牙妆中可膏作填为
料代钛替粉白降低,成。
本
3 语
结从
纳米碳钙酸用的途来看这,一个是
非常有发展前的产途品,但目前的各是种
制备法还方存各种在不足因;而如研制
高效何,廉的制备低方法制,出高纯度,高备
质的品纳碳酸钙米将今是研究的后点与重
难。
点
考文参
献[1
]强张刘,永.美米纳酸钙碳的备及其制
应用展进J][学工.与业工技术程2,050,26(3 ):2-13123,.
[ ] 2杨红小陈,兵,盛敏建钢纳米碳酸.钙的生
和用途产[J.]化教学育200,(170)5
7:.
3] [汤秀.纳米碳华酸钙的制备应及评述用[
]J四川化.,工0062,94)(2:,1,22,232.[4
]魏 东,绍李伟全,玉王倩纳.米碳钙酸
的备技制与术工生业[产].化工J间中体,0027(2)14:19. -
[5 ]胡庆福纳米级碳酸.钙产生应与用[]M
北.京:化学业出工版社2003:258-2,57.科技
创导报Science新a d TnehconolgyInnov aiotn Heradl
科技新导创
200报 9
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纳米酸碳钙的制备及用途
刘
飞生 曹1清 2 (
1长,沙理工学后勤大集湖南团长沙 14007;72,中师华范学大化学院湖北武学 汉43079)0
摘要:酸钙碳是化实学室常验的见一无机试剂种也是,一常种的无见盐化机工产。近年品对于纳来米酸碳钙的制备及用应被越来越已
多的学者注。关文本主就纳米要酸碳的制钙及备途作了用简。
介键关:纳米碳酸词制钙用备途
图分中类号:61O3文献标识 码: 文章A编:1号64-0987(X00290)(3)-a050-061
纳碳米钙是指酸粒径0在～10 0n 范m
内的碳围酸产钙品,包括超细它酸钙(粒
碳径.00～0.2μm)和超1微细碳酸(粒钙径小
于或于0.02等mμ)种碳两钙产酸品1[]由
。于国碳酸钙资我丰源富加,纳米上碳钙酸
橡胶在塑,料工方面的业重要途用(代可替
格昂价的白贵黑和炭白粉填钛),使得纳
料碳米酸钙的备与生制产面的研方成究为近
年来的点热
。1 纳米酸碳的制钙备法方
观近几年纵的究研果成纳米碳酸,钙的制备
方主法有要下几以:种
11 复.分法解
过通可溶钙盐性与可溶性酸碳在盐
特定条件反下应通过,控制反温度、反应
物应浓度及环PH境等条 可件得不制晶同形的
米纳碳级酸,钙反该应的点优是产品
度高,缺纯点是制得的晶不形易控制,因制而
时备般一少采纳较法。此
.1 2化法
碳化碳法是前目内发展国较为得成熟的一
方种法,要主的原理利用是灰石石(要主
成分为aCO3C高)温煅制得C烧O,再通过aCa
O化得消a(COH)2 液浆,浆此液与C2O 发生碳化
制碳得钙酸得。的到酸钙碳过通过
滤、燥干改性、操作便等能得到终最产的品—
纳米级酸钙碳
。根
据碳化艺的不工同又将碳化法可分
为三种:间鼓歇碳泡法化连续喷,雾化法碳
和重超碳力化法。
1.2
.1间歇 鼓泡化碳法歇间鼓碳化泡法是前国目外大内多数
厂家所采的工艺。根据碳化塔用是否中有
拌装搅置该,法可又分普为间歇通泡鼓
碳化法和搅式拌间歇泡鼓碳法化[2。该]方法主是要通将过aCO(H)液加浆入碳到化内,并塔保持定一的位液(2 ,)在制控温的低件条
,下间歇通入CO,以制备所地要的产品。求
此法操作方便简,(2)成本 ,但生低效率产低,
液接气差,因而晶触不易控制形导致不同,批
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1
2..2连续喷 碳雾化法此方
法主的步要骤是:将制的石精灰乳液浆配成所置浓度,需加入适的量加添,充分剂混匀后入喷雾泵化碳顶塔雾部化
中器[]3雾,化的成微的小雾;滴同时合干混
燥的O从C塔底入通,通扩散作过用均
的分散在匀2)(塔中, 通逆流过,气液两相分充接
触瞬时,发反生应由。于气接触液充分,且
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量高产但,与此同时来带了本成高,能耗大及喷嘴易
塞堵缺的点。
.213 超.重力碳化
法重力超碳化技是术指氢化钙乳氧液在超
重力反器应通中高过旋转的填速床料
时,获较得重加力速度大-3 2数个级的量离
心速度在,这种况下,情液被乳填破料碎
极小成液的、滴丝液和极薄的液膜极,大
地增了加气接液面触,化了强碳化速;同度时
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限了制晶的长大4][,需添不加,也剂控制晶能体
粒的范径围。法该与两前碳种法化相
,具有比备设积体产品小纯高度不添,加生
抑制产亦剂能得要求获性能的品的产优
。点
1.3乳 法液
液乳法致大分可为两种一种:是乳微
法,另液一种为状乳液法膜。
微乳法液主要利用乳微中液滴液大小可控的
性特将,可性碳溶酸盐钙盐分与
别溶组于成全完同的相乳液中微再混,反合
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因而可得到纳级碳酸米晶粒钙再,将其与
溶分剂,即得离品。而产状乳液法则膜是
利用径为几个微米孔几十微活米的膜材
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被微孔膜剪切成小小粒径的液微滴,入
连续相,从而进现实米微尺的相互混度。
合液乳的法要主点优控制是了应区反
,域因不需而形晶控制剂,且能并低耗,气
利体率用。高
1. 凝4法胶
胶法凝是从胶凝的端或一端两让
CO23-和 a2C +扩散, 在凝胶内成生结晶
的体法。方种方法对这研于究而言最大
优的势晶体是的生过程成能清晰够地察观到,
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非冷法冻在间是碳化法的基歇础,上
过分通散的加入,取代剂冻控冷温系,统
约成节本,低耗能的方降法。
2
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于由米纳碳酸粒钙小、比径表积
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波吸收、性强补、性变性等特殊触性,它
作为能一优良的填种剂,充具有白色纯、质
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粒和粒径形状可子控以制等优[5势,现]今它
已广泛地经用在应料涂、橡胶油墨等工、
业生中。
2.1 产橡胶工业
胶橡业工是纳碳米酸钙的主要应用市
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橡胶入,可增以制加品的积体,而降低从
胶橡原的使用料,约节了成。与本其它料填
(如炭黑,
陶土)配等合使,用可还制使的品
伸性、抗张度有本强性质提,从高而高
产提品质量同。时通,改性的过纳碳酸米钙
还可分取代部炭白黑与钛白等昂粉材
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酸钙的表面改
性及加橡增胶和离钙子面表的润湿方
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.2 2料塑业工
纳米酸钙在碳塑中可料增加塑料
体积,降产低品本,提高成料的塑尺稳寸
定性硬、和度性刚,改塑善的料加性工能,提
高耐性热,进改塑散光料[性]。由于纳3碳米
钙粒径酸小,因而以可填充塑到中的气料泡
空隙中,和从提高而料塑均的匀度。程
同纳米碳酸时钙加添到乙烯聚中增对加
韧起到性大较用。因作被而广用于泛聚氯乙
烯聚、丙塑料等烯合物聚。中
.2 涂料3工业主要应用
水于性涂料,它可以高提其柔
性韧、度以硬光泽度及;并具良有好
防的降作沉。用用利其存在“蓝的”现移象,
将其添到加胶乳,中对能料形涂成蔽屏作
,达用到紫外抗化老和防热老的目化的。
.2 4其它面方
纳米碳酸不仅钙可用到应以上个三行
业还,应可用于油墨造纸,等业行同;时还,被可
用于应化妆品保,品,健瓷陶制造方等
面。如饲例料中米纳酸碳钙作可补钙为
剂,且更吸收易化;品,牙妆中可膏作填为
料代钛替粉白降低,成。
本
3 语
结从
纳米碳钙酸用的途来看这,一个是
非常有发展前的产途品,但目前的各是种
制备法还方存各种在不足因;而如研制
高效何,廉的制备低方法制,出高纯度,高备
质的品纳碳酸钙米将今是研究的后点与重
难。
点
考文参
献[1
]强张刘,永.美米纳酸钙碳的备及其制
应用展进J][学工.与业工技术程2,050,26(3 ):2-13123,.
[ ] 2杨红小陈,兵,盛敏建钢纳米碳酸.钙的生
和用途产[J.]化教学育200,(170)5
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3] [汤秀.纳米碳华酸钙的制备应及评述用[
]J四川化.,工0062,94)(2:,1,22,232.[4
]魏 东,绍李伟全,玉王倩纳.米碳钙酸
的备技制与术工生业[产].化工J间中体,0027(2)14:19. -
[5 ]胡庆福纳米级碳酸.钙产生应与用[]M
北.京:化学业出工版社2003:258-2,57.科技
创导报Science新a d TnehconolgyInnov aiotn Heradl