超细碳酸钙生产新工艺
以脱硫石膏为原料水热法一步合成超细粉体碳酸钙
广东化工2021年第9期·60·第48卷总第443期以脱硫石膏为原料水热法一步合成超细粉体碳酸钙杜凯敏1,2，刘春红1,2*，祁志福1,2，项飞鹏1,2，陈锡炯3，胡晨晖1,2(1．浙江省火力发电高效节能与污染物控制技术研究重点实验室，浙江杭州311121；2．浙江浙能技术研究院有限公司，浙江杭州311121；3．浙江浙能长兴发电有限公司，浙江长兴313100)One-step Hydrothemal Synthesis of Ultrafine Calcium Carbonateby Using Desulfurized GypsumDu Kaimin1,2,Liu Chunhong1,2*,Qi Zhifu1,2,Xiang Feipeng1,2,Chen Xijiong3,Hu Chenhui1,2(1.Key Laboratory of Energy Conservation&Pollutant Control Technology for Thermal Power of Zhejiang Province,Hangzhou311121；2.Zhejiang Energy R&D Institute Co.,Ltd.,Hangzhou311121；3.Zhejiang Zheneng Changxing Power Generation Co.,Ltd.,Changxing313100,China)Abstract:One-step hydrothemal synthesis of ultrafine calcium carbonate by using waste desulfurized gypsum as a new resource utilization method was studied. It realized high conversion and high value-added utilization of wasted desulfurization gypsum.The basic physical properties of CaCO3were characterized.XRD showed that the product was calcite CaCO3without other phase,which was white powder.Futhermore,the content of CaCO3could reach about98%.SEM indicated that the microstructure of CaCO3was cubic structure without obvious agglomeration.The average particle size of CaCO3was6.9μm.The supersaturation of calcium carbonate was low under hydrothermal environment,which was beneficial to form ultrafine particles.What’s more,hydrothermal environment can prevented the gypsum surface coverd by calcium carbonate,promoting the mass and heat transfer of the system,which is conducive to the efficient conversion of gypsum.Keywords:desulfurized gypsum；hydrothemal synthesis；calcium carbonate；solid waste；resource utilization脱硫石膏是燃煤电厂湿法脱硫后所得的工业副产品，外观一般呈黄色，其主要成分为二水硫酸钙，质量占比一般在90%以上，纯度较高，成分组成也较为稳定[1-2]。
如何实现纳米碳酸钙生产零污染、零排放
如何实现纳米碳酸钙生产零污染、零排放目前，纳米级碳酸钙在中国已实现工业化，不同碳化方法应运而生，规模产量不断加添，应用领域也由橡胶、油墨等向塑料、涂料、胶黏剂、造纸等行业快速扩展。
据美国市场讨论公司GrandViewResearch发布《纳米碳酸钙市场分析及2023—2024年前景推测报告》显示：2023年全球纳米碳酸钙需求量约为1900万吨，其中塑料领域纳米碳酸钙用量占市场总量的20%以上。
到2024年，全球纳米碳酸钙需求量将超过4000万吨，其中塑料将成为增长最快的应用领域。
纳米碳酸钙市场前景广阔，但制备工艺较为多而杂，其生产过程不可避开的会产生粉尘和“三废”污染，在如今的环保严格要求下，如何削减或实现零排放是纳米碳酸钙产业进展的关键问题之一！1、纳米碳酸钙企业生产过程中产生的气、液、固污染物量（1）纳米碳酸钙生产过程产生的废气间歇碳化法生产1吨碳酸钙实际需消耗纯CO21.46吨，理论上生产每吨碳酸钙需反应CO20.44吨。
CO2的转化率仅为30%，即碳化过程排放的CO2的数量为1.02吨。
假如采纳连续碳化工艺，生产1吨碳酸钙实际需反应CO20.54吨，CO2的转化率可达81%，碳化过程中放出的CO2的质量仅为0.10吨。
（2）纳米碳酸钙生产过程产生的废水纳米碳酸钙生产过程中产生的白水总量特别惊人，每生产1吨纳米碳酸钙所产生的白水数量为6.8～15.2吨。
（3）纳米碳酸钙生产过程产生的废渣每生产1t纳米碳酸钙所产生的废渣量为0.257吨。
2、如何实现纳米碳酸钙生产零污染、零排放？上图为一种纳米碳酸钙的绿色生产新工艺，该工艺采纳连续鼓泡碳化新工艺生产来提高二氧化碳利用率；与轻质碳酸钙联合生产以循环回收和净化白水；与制砖联合生产以回收利用废渣；利用砖胚陈化过程以循环回收碳化尾气，可实现纳米碳酸钙生产零污染、零排放。
（1）采纳三级连续鼓泡碳化新工艺三级连续加压鼓泡碳化新工艺是，使用三个碳化塔的串联塔间气液连续并流或者错流、塔内气液逆流操作。
活性超细重钙湿法研磨改性生产工艺
２ 湿法 研磨一 改性 一体化 生 产
造纸 、 料 等 行业 所 用超 细重 钙 主要 是 在 含水 涂
在我 国， 九十 年 代 初 ， 作塑 料 、 胶等 填 料 至 用 橡
的重 钙主要 是 ３ ０ ０ ０ ～６ ０目的雷 蒙磨机 产 品， 改性主
的环境 中使 用， 基本 上 为非活 化产 品 ， 原料 中有无 对 假颗粒 的要求 也不 高 ； 但在 塑 料 、 胶 等行 业 ， 橡 由于
是在干法 环境 中使 用 ， 多数 采用 活性超 细重 钙， 大 对
要 是在捏合 机 中加 少量脂肪 酸 、 石蜡 、 偶联荆 等进行 加热混合 处理 ， 主要 目的是 能增 加填 充量， 降低制品 的生产成 本， 同时增 大制 品的Ｎ ＿。这 几年 ， 眭 随着超
般 仅适 用 于 １５ 目以 下 的粉 体 ， 粉体 过 细 ． 改 ２０ 若 则 性产 品中 极 易形 成大 量 的 二 次 团聚 体 （ 称 “ 俗 假颗
粒” ， 活化 度低 ， 重 影 响产品 的使 用性 能。湿法 ）且 严
改 陛则是 把改性 药 剂 加 入 矿 浆 中进 行 改性 ， 终再 最 干燥粉 碎， 最大特 点是 改性 剂在 水 中较易 分散， 其 包
两年 内， 我们对 活性 超 细 重 钙 的 湿法 改 性 生 产工 艺
进行 了系统研 究。
分级 的效 率也 较 低 ， 且难 以避 免 过 大粒 子 。而 湿 而
法研 磨， 超细 粒子 在水 介质 中的 团聚 较 易得到控 制 ， 矿物 在水 中的微 裂 纹有 助 于 超 细 粉碎 ， 得 湿法 超 使 细研 磨能耗较 小 ， 品品质较 高 。 产 超细重钙 的改 性 问题 ． 究得 还 不够 深 入 。高 研 能辐 照改性 法 ， 本过 高 ， 能 也 不够 稳 定 ； 成 性 机械 化
碳酸钙的制造方法
碳酸钙的制造方法
碳酸钙是一种经常用于制造许多种不同物品的化学物质，是日常
生活中的重要组成部分。
碳酸钙的制造方法可以有多种形式，具体可
以根据特定的应用来决定。
最常见的制造方法是将石灰石加热到极高的温度，产生极高的温
度将石灰石熔化，并蒸发出极小的碳酸钙颗粒。
然后，还可以通过将
碳酸、氨或硫酸与液体钙结合，以便生成更多的碳酸钙微颗粒。
此外，也可以使用电熔法来制造碳酸钙，其中会将电分子流入混
合物中，可以用温度和阳离子平衡的原理将碳酸钙分析出来。
另外，还可以通过共沉淀法来生产碳酸钙，其中溶解物会混合在
一起产生沉淀，最后经过凝胶过程就可以分离出碳酸钙来。
最后，还可以使用转化法，这是一种物理诱导过程，可以小分子
转化为大分子，最终产生碳酸钙。
以上就是制造碳酸钙的一些常见方法，不同的方法可以用于不同
的场合，其最后产物可以应用于制作建筑材料、陶瓷材料、玻璃制品、电子组件等，等等。
使用正确的方法，可以获得优质的碳酸钙，从而
为各种应用场合提供高品质、可靠的材料。
碳酸钙母粒生产工艺流程
碳酸钙母粒生产工艺流程嘿，朋友们！今天咱来聊聊碳酸钙母粒生产工艺流程这档子事儿。
你想想看，那碳酸钙就好比是建筑的基石呀！而把这些基石变成母粒，那可真是个奇妙的过程呢。
一开始啊，得先把碳酸钙粉末准备好，这就像是做菜得先有食材一样。
这些粉末得精细得很，不能有啥杂质。
然后呢，就该给它们加点“调料”啦，也就是各种添加剂，让它们变得更厉害。
接下来，就进入了搅拌的环节。
这就好像是揉面团，得把各种东西均匀地掺和在一起，可不能有的地方多有的地方少。
这个搅拌得足够充分，才能让碳酸钙和添加剂亲密无间地融合在一起呀。
然后呢，就到了挤出的步骤啦。
这就好像是把和好的面团通过一个神奇的机器挤出来，变成一根根长长的条子。
这些条子就是碳酸钙母粒的雏形啦。
挤出之后，还得给它们来个冷却定型。
就跟刚做好的面条得放到冷水里过一下一样，让它们变得硬邦邦的，成型啦。
这还不算完呢，后面还有切粒的过程。
把那些长长的条子切成一小段一小段的，就变成了我们最终看到的碳酸钙母粒啦。
你说这过程神奇不神奇？就像变魔术一样，把一堆粉末变成了一颗颗有用的母粒。
这当中的每个环节可都不能马虎呀！要是哪一步没做好，那出来的母粒可就不完美啦。
就好比做菜的时候盐放多了或者火候没掌握好，那味道可就差远了。
咱再想想，生活中很多东西不都是这样一点点生产出来的吗？都是经过了一道道复杂的工序，才变成了我们能用到的好东西。
碳酸钙母粒也是这样，看似普通，背后却有着这么多的故事和努力呢。
所以啊，别小看了这些小小的母粒，它们可是凝聚了很多人的心血和智慧呢！它们会去到各种地方，发挥它们的作用，为我们的生活添砖加瓦呀！这碳酸钙母粒的生产工艺流程，是不是很有意思呀？。
纳米碳酸钙的合成工艺研究
纳米碳酸钙的合成工艺研究纳米碳酸钙（Nano CaCO3）是一种颗粒尺寸小于100纳米的碳酸钙粉体材料。
与传统的微米级碳酸钙相比，纳米碳酸钙具有较大的比表面积、高反应活性、良好的机械性能和透明度等特点，广泛应用于领域，如橡胶、塑料、涂料、纺织品、食品、医药等。
本文将介绍纳米碳酸钙的合成工艺研究。
纳米碳酸钙的合成方法多种多样，常用的合成工艺包括溶液法、气相法和固相法等。
以下将分别介绍这三种常用工艺。
溶液法是一种常用的纳米碳酸钙合成方法。
一般来说，该方法通过在钙盐溶液中加入碳酸盐溶液，通过化学反应使碳酸盐与钙盐反应生成纳米碳酸钙。
在该方法中，反应温度、pH值、反应时间等条件对纳米碳酸钙的产率和粒径均具有重要影响。
较高的温度和碱性条件有利于产生较小颗粒尺寸的纳米碳酸钙。
此外，对溶液饱和度的控制也是纳米碳酸钙合成的关键。
通过合理调节溶液浓度和反应时间，可以控制纳米碳酸钙的尺寸和分布。
气相法是另一种常用的纳米碳酸钙合成方法。
该方法主要通过在高温环境下将有机碳源与氧化钙进行热解反应，生成纳米碳酸钙。
常用的有机碳源包括甲烷、丙烷等。
热解温度、反应时间和气体流速等因素对纳米碳酸钙的形貌和分布起着重要作用。
通常情况下，较高的热解温度和较长的反应时间有利于产生较小的颗粒尺寸和较窄的分布。
固相法是一种低成本的纳米碳酸钙合成方法。
该方法通过在固相条件下进行反应，使钙源和碳源在高温下发生化学反应，生成纳米碳酸钙。
常用的钙源包括石灰石和氢氧化钙，而常用的碳源包括葡萄糖、醋酸钠等。
反应温度、反应时间和原料比例等因素对纳米碳酸钙的合成具有重要影响。
较高的反应温度和较长的反应时间有利于生成较小的颗粒尺寸和较高的产率。
纳米碳酸钙的合成工艺研究主要集中在优化合成条件、控制颗粒尺寸和分布以及提高产率等方面。
例如，通过合理调节反应温度、pH值和反应时间等条件，可以获得所需的纳米碳酸钙颗粒尺寸和形貌。
此外，利用表面活性剂和分散剂等添加剂可以改善纳米碳酸钙颗粒的分散性和稳定性。
轻质碳酸钙的生产工艺及制备
轻质碳酸钙的生产工艺及制备发表时间：2020-11-30T15:32:20.960Z 来源：《基层建设》2020年第23期作者：李咪[导读] 摘要：本文简要介绍了碳酸钙产品及其分类，并对碳化法生产轻质碳酸钙的生产工艺进行了简要介绍。
安徽海螺建材设计研究院有限责任公司安徽省芜湖市 241070摘要：本文简要介绍了碳酸钙产品及其分类，并对碳化法生产轻质碳酸钙的生产工艺进行了简要介绍。
关键词：碳酸钙；轻质碳酸钙；碳化法1.碳酸钙产品简介碳酸钙是一种无机化合物，是石灰岩石（简称石灰石）的主要成分，其分子式为CaCO3，相对分子质量为100.09。
其中氧化钙（CaO）占56.03%，二氧化碳（CO2）占43.97%。
碳酸钙广泛应用于造纸、塑料、油漆涂料、橡胶、建材及医药等领域。
根据碳酸钙生产方法的不同，可以将碳酸钙分为重质碳酸钙（物理方法）、轻质碳酸钙（化学方法）。
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通过二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
或者先用碳酸钠和氧化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。
轻质碳酸钙的沉降体积（2.4~2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1~1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。
2.轻质碳酸钙生产工艺及制备碳化法是生产轻质碳酸钙比较成熟的一种工艺，将石灰石等原料煅烧成生石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳和石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后碳酸钙沉淀经脱水、干燥和粉碎便制得轻质碳酸钙。
主要化学反应如下：轻质碳酸钙生产过程主要分为预处理、煅烧、消化、窑气净化、碳化及后续加工等，工艺流程简图详见图1。
图1 轻质碳酸钙生产工艺流程简图（1）预处理从矿山开采的石灰石作为轻质碳酸钙的生产原料需要满足一定的条件，如果粒度较大，需要破碎至75~150 mm，化学成分指标详见表2。
纳米碳酸钙的生产工艺及用途
纳米碳酸钙的生产工艺及用途碳酸钙是自然界存在的一种很广泛的矿物质，也是一种传统的无机盐化工产品。
近年来，随着碳酸钙的超细化及表面改性技术的发展，纳米碳酸钙制备技术及应用，已成为国内外竞相开发的研究热点。
本文就有关纳米碳酸钙的主要生产技术及其应用领域作一简介。
【阳山县中棋实业有限公司】关键词纳米碳酸钙生产用途碳酸钙（化学式为CaCO3）在自然界广泛存在，它至少有6种矿物形式［1］：无定形碳酸钙(amorphous CaCO3)、球霰石(vaterite)、文石(aragonite)、方解石(calcite)、单水方解石（monohydro calcite）和六水方解石（ikaite，CaCO3·6H2O），是大理石、石灰石、白垩等天然矿物的主要成分，也是贝壳、珊瑚礁、珍珠的构成成分。
在工业上，碳酸钙作为一种重要的无机盐化工产品，物美价廉。
根据生产方法不同，碳酸钙分为两大类、多种型号，以满足不同行业、不同用途的需要［2］。
以方解石、大理石、白垩、贝壳、石灰石等为原料经机械粉碎及超细研磨等用物理方法制取的碳酸钙粉体产品称重质碳酸钙，以GCC表示；以石灰石为原料经煅烧、消化、碳酸化、分离、干燥分级等化学方法制取的产品称轻质碳酸钙，以PCC表示。
普通型的重质碳酸钙和轻质碳酸钙，通常作一般填料和白色颜料使用。
纳米碳酸钙是20世纪80年代运用纳米技术加工发展而成的一种新型轻质碳酸钙产品，粒径通常在20～100 nm之间。
由于碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，且粒径细而均匀、分布窄、比表面积大、表面活性及分散性好、表面能高，使其在实际使用中体现了很多普通碳酸钙材料所不具备的更加优异的性能，用途更为广泛。
如可广泛大量应用于注塑、挤出、PVC型材、管材、汽车涂料、密封胶、粘结剂涂料、油墨、橡胶等行业，碳酸钙产品的附加值得到很大提高，很快引起了世界各国的普遍关注，现已成为无机非金属材料研究和企业竞争投资的热点［3］。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
超细碳酸钙生产新工艺
碳酸钙是一种重要的无机化工产品，也是用量最大，使用范围最
广的无机填充剂。由于原料普遍、价格低廉、无毒无味，被广泛应用于橡胶、
建材、塑料、涂料、造纸、饲料、油漆、医药、食品、牙膏、化妆品、油墨等
的生产中，起到节约母料、增容补强、降低成本的作用。近年来，由于碳酸钙
产品粒子的超细化、晶体形状的多样化以及表面改性化的发展，提高了超细碳
酸钙产品的应用价值，拓宽了其应用领域。超细碳酸钙是一种用途广泛、潜力
巨大、具有较高开发价值的新型纳米固体材料，它所具有的特殊的量子尺寸效
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、触变性
和流平性等方面都显示出明显的优势。现在，超细碳酸钙正朝着专用化、精细
化、功能化方向发展，具有很广阔的发展前景。本文在对制备超细碳酸钙生产
方法总结的基础上，提出了一种新的生产工艺方法。结合铵碱法纯碱生产的实
际情况，以盐水精制产生的二次盐泥为原料，经过稠厚增浓、脱水、干燥制备
超细碳酸钙。该方法不仅具有一定的理论价值，而且对废弃物的综合利用和环
境的保护具有重要的意义。１碳酸钙的分类 1.1 按生产方法分类根据碳酸钙
生产方法的不同，可以将碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙和活性碳酸钙。
轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，是将石灰石等原料进行煅烧生成 CaO 和
CO2,CaO 与 H2O 进行消化反应生成 Ca(OH)2，然后再通入 CO2 与 Ca(OH)2 进
行，碳化反应生成 CaCO3 沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎制得轻质碳酸钙。
重质碳酸钙简称重钙，是以方解石、石灰石、白奎、贝壳等为原料，通过机械
粉碎的方法制备重质碳酸钙。由于重质碳酸钙的沉淀体积比轻质碳酸钙的沉淀
体积小，所以称之为重质碳酸钙。活性碳酸钙又称改性碳酸钙、表面处理碳酸
钙或白艳华，简称活钙，是用表面改性剂对轻质碳酸钙或重质碳酸钙进行表面