基于电石渣为原料的涂层填料用球形碳酸钙的制备研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0241

摘要/Abstract

摘要：

为制备满足涂层填料用的球形碳酸钙，实现固体废物电石渣的高附加值资源化利用，以电石渣为原料、氨水为添加剂、碳酸铵为碳化剂制备球形碳酸钙。研究了反应物加料顺序、反应温度、滴加速度、添加剂、反应物比例对碳酸钙形貌的影响。结果表明：在氨水、碳酸铵、氯化钙物质的量比为1.5:1.5:1的条件下向碳酸铵溶液中瞬时加入Ca²⁺溶液，当搅拌速率为1 500 r/min、反应温度为20 ℃、反应时间为30 min时制得的碳酸钙为球形，中位粒径（D₅₀）为2.733 μm，团聚指数为1.59；颗粒均匀，分散良好，产品纯度为97.67%。其晶型以球霰石为主，含有少量方解石。在以氨水为添加剂的条件下，通过调整制备工艺条件成功实现了球形碳酸钙的形貌控制。从降低原料成本和减少环境污染方面考虑，该工作为未来以电石渣为原料制备球形碳酸钙的工艺研究提供参考。

关键词: 涂层填料, 球形碳酸钙, 电石渣, 氨水, 碳酸铵

Abstract:

To prepare spherical CaCO₃ that met the requirements of coating fillers and simultaneously achieved high value-added resource utilization of solid waste carbide slag，spherical CaCO₃ was prepared using carbide slag as raw materials，ammonia as additive，and （NH₄）₂CO₃ as carbonizing agent.The effects of feeding order，reaction temperature，dropping speed，additive and reactant ratio on the morphology of CaCO₃ were studied.The results indicated that spherical CaCO₃ could be achieved under the condition of the ratio of the amount of ammonia，ammonium carbonate，and calcium chloride substances at 1.5:1.5:1，and when Ca²⁺ solution was instantly added to（NH₃）₂CO₃ solution，and the stirring speed was 1500 r/min，and the reaction temperature at 20 ℃，and react for 30 min.The obtained CaCO₃ were spherical with a particle size（D₅₀） of 2.733 μm and an aggregation index of 1.59.The particles were uniform and well dispersed with a purity of 97.67%，in which the crystal form was mainly vaterite，containing a small amount of calcite.Under the condition of using ammonia as the additive，the morphology control of spherical calcium carbonate was realized by adjusting the preparation process conditions.From the perspective of reducing raw materials cost and reducing environmental pollution，which provided reference for the future process research of preparing spherical single crystal CaCO₃ from calcium carbide slag as raw materials.

Key words: coating filler, spherical calcium carbonate, carbide slag, ammonia, ammonium carbonate

中图分类号:

O657.3

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