[发明专利]一种利用低品位石灰石湿法制备硅酮密封胶专用高白度纳米碳酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机纳米粉体的制备方法，具体说涉及利用低品位石灰石湿法制备硅酮密封胶专用高白度纳米碳酸钙的方法。

技术背景

硅酮胶为多组分体系，是由端羟基聚硅氧烷、可水解基团的硅烷固化剂、颜料、填料、固化促进剂、增塑剂等组成，硅酮胶由于具有优良的耐老化性能和持久性能，广泛应用于建筑玻璃件的粘接，是一个新兴的行业，近年来发展迅速。硅酮胶的性能取决于胶的化学组分、配方、增强剂的种类和用量等，碳酸钙性能稳定，价格低廉，填充量大，广泛用作硅酮胶的填料，特别是经表面改性的纳米碳酸钙对室温硫化硅酮胶有很好的补强作用，可解决普通碳酸钙引起体系易流淌、挤出性差、强度低等缺陷，可以一定程度上替代白炭黑在硅酮胶中的填充，应用，品种除酸性胶以外涉及了各种不同类型的中性胶产品，随着纳米碳酸钙产品分散性及粒径均匀程度的不断提高，其在硅酮玻璃胶中的填充质量份数品已达到50％，成为硅酮玻璃胶的主要生产原料，碳酸钙纳米粒子以其独有的特性被用作硅酮胶的增强剂，极大提高了胶的拉伸强度、模量和硬度但国内纳米碳酸钙产品在实际应用中仍存在着的各种各样问题。本发明通过对低品位石灰石的深加工和不断改进生产工艺，并通过实际的应用论证，总结出并提出纳米碳酸钙大规模生产工艺和质量控制等方面的解决方法。

发明内容

本发明的目的是利用低品位石灰石湿法制备硅酮密封胶专用高白度纳米碳酸钙的方法。

本发明所采用的技术方案为：

(1)将低品位石灰石进行煅烧后制成氧化钙，先过圆筒旋转筛，筛去煤渣和小的石灰粉，通过选出颜色不正常及外来夹杂物检出并分离，质量不好的石灰，通过系统的皮带输送到料仓1，去生产加气混泥土砖绿色建材；优质的石灰石通过皮带送入专用料仓2备用。所说的分选的机械，系统的皮带是可以调节速度的。

(2)取优质氧化钙通过回转消化机化灰，采用强磁浆料除铁机，高效去除机械铁、部分氧化铁、钛，过筛后加入增白剂，进行保温陈化，用冷冻机调节生浆的温度后，加入晶形控制剂，通入CO₂气体鼓动翻滚并配合搅拌机进行第一次的鼓泡碳化(用带搅拌的鼓泡碳化塔进行碳酸化反应)，完成碳酸化反应，当反应到pH值为8-11时，停止碳化。

所述的强磁浆料除铁机指：高梯度永磁强磁除铁机、永磁除铁棒、电磁除铁器的一种或多种，或优选高梯度永磁强磁浆料除铁机或流槽用磁棒除铁器。

所述的增白剂指：双氧水、草酸、连二亚硫酸钠、连二亚硫酸锌、水合肼、盐酸羟胺、亚硫酸氢钠、EDTA二钠、EDTA四钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺的一种或多种。

所述的晶形控制剂为：醇类、糖类、硫酸类、乙酸类或柠檬酸类；其中醇类指：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇或丙三醇；糖类指蔗糖、乳糖、甜菜糖、果糖、葡萄糖的一种或多种混合物；硫酸类指硫酸、硫酸铝或硫酸钠；乙酸类指乙酸、乙酸钠；柠檬酸类指：柠檬酸、柠檬酸三钠或柠檬酸钠。晶形控制剂的加入量为碳酸钙固含量的0.2～2.0％。

优选：乙二醇、甜菜糖、蔗糖、硫酸或柠檬酸三钠。

所述的鼓泡碳化是指所用的CO₂气体浓度为20～35％，压缩机流量是20-40m³/min，气体压力为1.0-1.5个大气压，通气时间30-70min。这种方法除了利用CO₂气体的鼓动翻滚作用外还依靠搅拌器的叶片对CO₂气体进行分散剪切，由于气体在反应体系内分布均匀，并且气泡较小，利于吸收，故反应速度很快。

(3)将碳化到PH值为8-11的浆，泵入100m³～200m³的陈化池，并加入晶形修饰剂进行晶形修饰和陈化熟化。

本发明所述的陈化熟化是指将陈化浆引入陈化池，在搅拌的同时进行10～100小时的陈化，优选陈化熟化时间为30～60小时。

所说的晶形修饰剂是指：可控制纳米CaCO₃和Ca(OH)₂电离及溶解的物质，使生成的纳米碳酸钙粒子晶形更加规整，粒子表面致密，吸油值更低，分散性更好，粒子之间形成强的化学键。

所说的晶形修饰剂指：氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、三乙醇胺、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钾的一种或多种以上的混合物。晶形修饰剂的加入量，为所得碳酸钙质量的0.1～5％加入，温度为30～90℃。