一種花球狀球霰石碳酸鈣及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種花球狀球霰石碳酸鈣的制備方法，其技術(shù)方案是：以氯化鈣為原料，用去離子水或蒸餾水配制成一定濃度的水溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至9.0～11.5，再通入經(jīng)氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)溶液pH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水或蒸餾水洗滌后，于105℃下干燥，得到球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4～8μm。
【專利說(shuō)明】一種花球狀球霰石碳酸鈣及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種花球狀球霰石碳酸鈣及其制備方法，屬于無(wú)機(jī)化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]球霰石碳酸鈣單分散性好，不易聚集，具有較大的比表面積、較高的溶解性和分散性能以及較小的比重，因而與方解石、文石型碳酸鈣相比，可以有效地提高紙張的涂布性質(zhì)和塑料、涂料、油墨、紙張等的填充性，改善目標(biāo)產(chǎn)品的物理性能、光澤度、流動(dòng)性和印刷性能。另外球霰石碳酸鈣對(duì)生物的生命和健康也起著非常重要的作用。
[0003]目前，球霰石碳酸鈣的制備方法主要有以下幾種:(1)在氫氧化鈣水懸浮液中加入甲醇(如美國(guó)公開專利US5275651)、水溶性酸(JP63103824, CN1840479)、有機(jī)胺鹽(US5290353)或水溶性天然高分子(如日本公開專利JP3060427、CN101249977)，再通入二氧化碳?xì)怏w得到球霰石碳酸鈣；(2)在堿性鈣鹽水溶液中加入高分子聚酰胺-胺(JP2003-63819)或超支化聚縮水甘油醚(CN102583485)，然后加入堿性碳酸鹽或碳酸氫鹽反應(yīng)制備得到球霰石碳酸鈣微米球；(3)向堿性氯化鈣水溶液通入二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳與氮?dú)獾幕旌蠚怏w制備得到球霰石碳酸鈣(G.Hadiko, Y.S.Han, M.Fuji, et.al.Synthesis of hollow calcium carbonate particles by the bubble templatingmethod[J].Mater.Lett.2005,59 (19-20):2519-2522 ;Tatsuya Tomioka, MasayoshiFuji, Minoru Takahashi, et.al.Hollow Structure Formation Mechanism of CalciumCarbonate Particles Sy nthesized by the CO2Bubbling Method [J].CrystalGrowth&Design, 2012,12(2):771-776)。得到的球霰石碳酸鈣形貌有球狀、橢球狀、盤狀、圓餅狀、短纖維狀等。本發(fā)明提供了一種花球狀球霰石碳酸鈣的制備方法，是將二氧化碳?xì)怏w經(jīng)氣泡石預(yù)分散為小氣泡后再通入堿性氯化鈣溶液中反應(yīng)而得到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于提供一種花球狀球霰石碳酸鈣及其制備方法。該發(fā)明的技術(shù)方案如下:以氯化鈣為原料，用去離子水或蒸餾水配制成一定濃度的水溶液，然后在該溶液中插入PH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至9.0~11.5，再通入經(jīng)氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水或蒸餾水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0005]上述所使用的氯化鈣為無(wú)水氯化鈣(CaCl2)或二水合氯化鈣(CaCl2 -H2O)，配制的氯化鈣溶液的濃度為0.05~1.0mol / L ；
[0006]上述通入的二氧化碳?xì)怏w的流量為0.1~3L / min ；
[0007]上述氣泡石為白剛玉氣泡石或者礦砂氣泡石或者碳化硅氣泡石或者綠碳?xì)馀菔?br> [0008]上述乙醇的加入量為氯化鈣溶液的10%~30% (體積比)。
[0009]本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1為制備花球狀球霰石碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)裝置
[0011]附圖2為所制備的花球狀球霰石碳酸鈣的掃描電鏡圖
[0012]附圖3為所制備的花球狀球霰石碳酸鈣的XRD圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用去離子水配制的濃度為0.05mol / L的氯化鈣溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH = 9.0，再通入經(jīng)白剛玉氣泡石氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為0.1L /min)，當(dāng)溶液pH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.1L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0014]實(shí)施例2在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用去離子水配制的濃度為
0.5mol / L的氯化鈣溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH = 10.0，再通入經(jīng)礦砂氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為IL / min)，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.2L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0015]實(shí)施例3在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用去離子水配制的濃度為
1.0mol / L的氯化鈣溶液,然后在該溶液中插入pH電`極,用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH = 9.0,再通入經(jīng)碳化硅氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為2L / min)，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.3L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0016]實(shí)施例4在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用蒸餾水配制的濃度為0.1mol / L的氯化鈣溶液,然后在該溶液中插入pH電極,用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH = 9.0,再通入經(jīng)綠碳?xì)馀菔A(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為0.5L / min)，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.2L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用蒸餾水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0017]實(shí)施例5在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用蒸餾水配制的濃度為
0.5mol / L的氯化鈣溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH = 10.5，再通入經(jīng)白剛玉氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為3L / min)，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.3L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用蒸餾水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μ m。
[0018]實(shí)施例6在一個(gè)容積為2L的反應(yīng)容器中加入預(yù)先用蒸餾水配制的濃度為
1.0mol / L的氯化鈣溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH= 11.5，再通入經(jīng)碳化硅氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w(控制二氧化碳?xì)怏w流量為3L / min)，當(dāng)溶液PH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入0.3L乙醇，將沉淀過(guò)濾并用蒸餾水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8 μm。
【權(quán)利要求】
1.一種花球狀球霰石碳酸鈣的制備方法，其特征在于:以氯化鈣為原料，用去離子水或蒸餾水配制成一定濃度的水溶液，然后在該溶液中插入pH電極，用氨水調(diào)節(jié)溶液至9.0~11.5，再通入經(jīng)氣泡石預(yù)分散后的二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)溶液pH降至7.5時(shí)，停止通入二氧化碳?xì)怏w，最后加入乙醇，將沉淀過(guò)濾并用去離子水或蒸餾水洗滌后，于105°C下干燥，得到單分散球霰石碳酸鈣。本發(fā)明所得到的產(chǎn)品形貌為花球狀，粒徑大小在4~8μπι。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:氯化鈣為無(wú)水氯化鈣(CaCl2)或二水合氯化鈣(CaCl2.H2O)，氯化鈣溶液的濃度為0.05~1.0mol / L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:通入的二氧化碳?xì)怏w的流量為0.1 ~3L / min 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所采用的氣泡石為白剛玉系列氣泡石或者礦砂系列氣泡石或者碳化硅系列氣泡石或者綠碳系列氣泡石。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:乙醇的加入量為氯化鈣溶液的10%~30% (體積比)。
【文檔編號(hào)】C01F11/18GK103864127SQ201410122443
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】龔福忠, 趙力 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)