针状纳米级碳酸钙的工业生产与应用.pdfVIP

化 工 进 展 2006 年第25 卷第3 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 337 针状纳米级碳酸钙的工业生产与应用 胡庆福 刘洪杰 刘润静 胡永琪 李津津 焦其帅 河北科技大学化学与制药工程学院 石家庄 050018 摘 要 经小试 中试 70 t/a 装置 工业化试验 25 kt/a 工业装置 在自研的多组分结晶导向剂的作用下 较 高温度 35 75 较高浓度 7% 12% 碳化工艺条件下合成粒度分布均匀 粒径为 10 20 nm 长径比为 2 3 15 20 比表面积 90 m /g 总孔容 0.26 cm /g 的针状 晶须 纳米碳酸钙 经在乳胶漆 PVC 制品中试用 均取得理想效果 文中还给出了10 kt/a 针状 晶须 纳米级碳酸钙新建与改建设计方案 关键词 针状 纳米碳酸钙 结晶导向剂 中图分类号 TQ 115 文献标识码 A 文章编号 1000 –6613 2006 03 –0337 –03 Production and application of needle-like nano-CaCO3 HU Qingfu LIU Hongjie LIU Runjing HU Yongqi LI Jinjin JIAO Qishuai School of Chemical and Pharmaceutical Engineering Hebei University of Science and Technology Shijiazhuang 050018 Abstract Needle-like nanometer CaCO was produced in a commercial reactor by using self-developed 3 crystal-directing-agents under the conditions of the carbonization temperature as high as 30 75 and Ca OH slurry concentration as high as 8% 12%. The average diameter of the produced nano-CaCO3 2 2 was 20nm, the aspect ratio 10 15 the specific surface area 90m /g. The experiments on its application in emulsion paint and in PVC were made and good results were obtained. The design schemes of anew plant and revamping an existing plant for needle-like nano-CaCO production are given in this paper. 3 Key words needle –like nano –CaCO3 crystal –directing –agents 目前国内纳米级碳酸钙生产量约为200 kt/a 其 要冷冻降温装置 3 生产不同晶型产品均应添加 产品广泛应用于橡胶 油墨 涂料 造纸 塑料等行 不同类型的助剂[8~13] 超重力法生产立方型可不加 业 随着国民经济发展 需求量逐年快速增加 因此 助剂 根据上述情况 河北科技大学化学与制药工 生产纳米碳酸钙已成为碳酸钙行业开发重点之一 程学院纳米材料课题组承接河北省科学技术厅 纳 纳米级碳酸钙工业化生产方法 根据碳化工艺 米材料的制备及应用关键技术 课题后 在参阅国 设备不同及在国内建立工业装置的先后分为4 种类 内外文献基础上 认真考察国内外生产纳米级针状 型[1,2] 1 以广东广平化工实业有限公司为代表 碳酸钙碳化工艺的优缺点 自主研制新型结晶导向 采用日本技术的间歇鼓泡式[3,4] 2 以湖南金信 原 剂 采用高温高浓工艺生产纳米级碳酸钙 并通过 资氮 化工有限公司为代表 采用河北科技大学 原 了小试 中试 70 t/a 装置 和工业性试验 25 kt/a 河北化工学院 技术的 双喷 连续式新工艺[5,6] 装置 高温高浓工艺是相对于目前低温低浓生产工 3 以上海华明超细碳酸钙有限公司为代表 采用 艺而言的 其操作温度为35 75 该温度正好在 华东理工大学技术的搅拌釜 间歇式工艺 4 以 现有的生产普通轻质碳酸钙用碳化塔的操作条件范 蒙西高新材料公司为代表 采用北京化工大学的超 围内 不用加设专门的冷