[发明专利]三聚氰胺尾气联产纳米碳酸钙的工艺方法

说明书

本发明公开三聚氰胺尾气联产纳米碳酸钙的工艺方法，包含以下步骤:1)将三聚氰胺尾气经过滤、洗涤后，通入无机酸中进行中和，收集的气体经压缩，得二氧化碳；2)向氢氧化钙悬浮液中添加晶型控制剂，然后通入二氧化碳进行碳化反应，生成纳米碳酸钙的浆液；3)于60～90℃下，向步骤2）中纳米碳酸钙的浆液中添加改性液，搅拌混合，得改性纳米碳酸钙的浆料，改性液的干基的添加量为纳米碳酸钙质量的2～10%；4)对改性纳米碳酸钙的浆料进行过滤、干燥、粉碎，得纳米碳酸钙。本发明所生成的纳米碳酸钙为链锁状，平次粒径为40～80nm，纳米碳酸钙呈现出疏水性，活化度达到99%以上，与高分子有机基体相容时分散性能好，进而显著提高力学、光学、触变等应用性能。

技术领域

本发明属于纳米碳酸钙的制备技术领域。

背景技术

在工业上，生产1吨三聚氰胺，排出1.02吨的氨和1.13吨的二氧化碳混合气体，也称之为三聚氰胺尾气。尾气的回收、综合利用为三聚氰胺生产的瓶颈，影响三聚氰胺企业的整体效益。目前三聚氰胺尾气的回收工艺主要为联产纯碱氯化铵法、联产碳铵法、联产硝铵法、氨碳分离法等。联产纯碱氯化铵法，采用一次碳化、二次吸氨、一次加盐、冰机制冷的工艺流程，该工艺技术成熟，但产品附加值低，且氯化铵市场严重过剩。联产碳铵工艺采用稀碳铵溶液吸收三胺尾气制成合适浓度的碳化氨水，结合碳铵装置，用额外二氧化碳原料气进一步碳化生成碳铵。联产硝铵法是用硝酸吸收尾气，将氨固定在硝酸铵中，但吸收过程未反应的二氧化碳气体排空，造成资源浪费，也影响环境。碳氨分离工艺采用吸收-解吸方法实现氨和二氧化碳分离，但存在热能消耗高的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种三聚氰胺尾气联产纳米碳酸钙的工艺方法。

基于上述目的，本发明采取以下技术方案：

三聚氰胺尾气联产纳米碳酸钙的工艺方法，包含以下步骤:

1)将三聚氰胺尾气经过滤、洗涤后，通入无机酸中进行中和，收集的气体经压缩，得体积浓度为60～99%的二氧化碳；

2) 向氢氧化钙悬浮液中添加晶型控制剂，然后通入步骤1）二氧化碳，于30～60℃，进行碳化反应10～40min，生成纳米碳酸钙的浆液；

3) 于60～90℃下，向步骤2）中纳米碳酸钙的浆液中添加改性液，搅拌混合0.5～2.5h，得改性纳米碳酸钙的浆料，改性液的干基的添加量为纳米碳酸钙质量的2～10%；改性液由棕榈酸、高碳脂肪醇与异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯按质量比为1︰(0.1～10) ︰(0.1～5)制成；

4)对步骤3) 改性纳米碳酸钙的浆料进行过滤、干燥、粉碎，得纳米碳酸钙。

步骤3)中改性液的制备方法：将棕榈酸制成质量浓度为10～15%的棕榈酸皂化液，然后加入高碳脂肪醇与异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，搅拌混合，制得改性液。

步骤2)中晶型控制剂的加入量为氢氧化钙质量的0.1～1%，晶型控制剂为多聚磷酸钠、木质素磺酸钠、乙二胺四乙酸、顺丁烯二酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁、氯化镁、氯化铝、氯化钙中的一种或两种以上的混合物。

步骤1)中无机酸为硝酸或磷酸，硝酸的浓度为20～65%，磷酸的浓度为30～85%；步骤2)中氢氧化钙悬浮液的质量分数为5～20%。

步骤4)中干燥条件：干燥温度为120～180℃、干燥时间为1～6h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本发明综合利用三聚氰胺尾气，用酸吸收气氨收集得到高浓度二氧化碳，生成活性纳米碳酸钙，其具有尺寸效应、量子隧道效应，使终端产品在力学性能、光泽度、流变性等方面呈现出较好的物理化学性能，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、胶黏剂、油墨、造纸等技术领域；