[发明专利]一种米粒状超细活性碳酸钙的工业化制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种米粒状超细活性碳酸钙的工业化制备方法，具体涉及一 种在碳酸钙的合成过程中，有效控制粒子形貌和粒径大小的超细活性碳酸钙 工业化制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，是目前用途最广的无机填充料之一， 广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨等化工产品。随着工业的迅速发 展，各行各业对碳酸钙的形貌和粒度大小提出了越来越高的要求，必须大量 生产各种规格的产品以满足市场需求。碳酸钙产品超细化、系列化已成为碳 酸钙工业发展的方向。

目前市场上通过化学反应所合成的碳酸钙品种按表面状态分主要有活性 碳酸钙和非活性碳酸钙；按碳酸钙的粒径大小分主要有普通轻质碳酸钙、纳 米碳酸钙和介于两者之间的所谓超细碳酸钙。普通轻质碳酸钙一般为纺锤形， 粒径在2～5μm之间，作为增量填料，降低制品的生产成本，但随着填充量的 增加会牺牲产品一定的理化性能；纳米碳酸钙一般为立方形，粒径在20～ 100nm之间，作为一种功能性填料，可显著提高制品的理化性能。然而由于纳 米碳酸钙的粒径小，易团聚，在实际应用过程中分散困难，影响其加工应用 性能。特别是在硅橡胶的生产过程中，一方面要求硅橡胶具有一定的粘弹性 和韧性，同时又要有较好的流变性。由于普通轻质碳酸钙的粒径大，粘弹性 和韧性差，而纳米碳酸钙由于比表面大而造成产品加工过程中的粘度大，流 变性差而影响其使用性能。而介于两者粒径大小之间的超细活性碳酸钙，特 别是米粒状超细活性碳酸钙，粒径在500nm，在硅橡胶的应用中兼有普通轻 质碳酸钙易加工和纳米碳酸钙增韧增强的双重功能，是理想的功能性填料。

目前纳米碳酸钙和普通轻质碳酸钙的生产工艺相对成熟，已有工业化生 产。而粒径介于两者之间具有特殊形貌米粒状超细活性碳酸钙未见工业化生 产的报导。

上海华明高技术(集团)有限公司申请的中国发明专利，介绍了“一种 制造超细碳酸钙分散性颗粒的方法”，申请号200410025155.7，该法通过二步 反应法，第一步生成均匀的立方形沉淀碳酸钙作为种子，然后在第二步中， 添加碳酸钙种子作晶种，控制反应的条件，从而得到棱柱状及立方形的超细 碳酸钙，产品的粒径为一般为0.1-0.4μm，可作为造纸的填料或涂料用，该工 艺过程控制相对复杂。

上海华明高技术(集团)有限公司申请的中国发明专利，介绍了“一种 亚微米级超细碳酸钙分散性颗粒的制备方法”，申请号200510028126.9。该法 是在发明专利(申请号200410025155.7)的基础上进行改进，通过添加剂的优 化，得到粒径为0.1-1.0μm，且形貌有棱柱形、立方形米粒状及其混合物，同 样作为造纸的填料或涂料用。

上海东升新材料有限公司申请的中国发明专利，介绍了“一种米粒状沉 淀碳酸钙的制造方法”，申请号200710172853.3，由该专利方法制得的产品粒 径在4～6μm之间，由于产品的粒径大，只能适用于造纸涂料用，而不适用于 硅橡胶产品。

日本制纸株式会社申请的中国发明专利，介绍了“制备碳酸钙的方法”， 申请号：97180466.4，其中采用苛化步骤制备便宜的纺锤状或米粒状碳酸钙混 合形貌的碳酸钙，由于该法是采用氢氧化钙与白液反应，只适用于造纸企业 在制桨过程中能产生白液即碳酸钠的企业，而不适用于普通碳酸钙生产企业， 并且所得产品的粒径分布宽，一般只能得到小直径为0.3-1.5μm和大直径为 0.7-7μm的纺锤形或米粒状碳酸钙，产品只能作为造纸填料用。

对于适用于高档硅橡胶用粒径在450-650纳米具有米粒状超细活性碳酸 钙未见工业化生产报导。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种米粒状超细活性碳酸钙的工业化 制备方法，以克服现有技术在碳酸钙的生产过程中，一般所得产品只能是粒 子较小的立方形纳米碳酸钙，或粒子较大的纺锤形普通轻质碳酸钙，而要得 到粒径介于两者之间的所谓超细碳酸钙，则粒子的形貌较杂；而要得到粒径 形貌较规则的米粒状碳酸钙，只能是粒径较大的产品。而以上产品均不适用 于作为高档硅橡胶用的功能填料碳酸钙。

本发明的技术构思是这样的：