[发明专利]含杂质石灰质原料碳化制备的大尺寸文石晶须及其方法

权利要求书

1.一种含杂质的石灰质原料间歇碳化制备大尺寸文石晶须的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对所述石灰石质原料进行破碎、分级后，通过高温煅烧，获得含杂质的生石灰和粗制CO₂气体；

加水对所述含杂质的生石灰进行消化反应，随后陈化，获得粗制石灰乳，向所述粗制石灰乳中加水搅拌、除杂后，获得精制石灰乳；对所述粗制CO₂气体进行除杂，获得精制CO₂气体；

将所述精制石灰乳泵入至带有高速搅拌和加热功能及气体导管的碳化反应罐中，再加入含有镁离子的镁盐晶型控制剂搅拌均匀，加热至反应温度后通入所述精制CO₂气体进行碳化反应，以得到悬浊液，对所述悬浊液进行过滤、洗涤、干燥和分散，获得所述大尺寸文石晶须，

其中，所述得到悬浊液的步骤在所述镁盐晶型控制剂的加入量能够满足使溶液中镁离子浓度达到0.2mol/L～0.6mol/L且所述反应温度为70℃～90℃的条件下，顺序进行两次以上通气搅拌工序，所述通气搅拌工序为在搅拌的同时以30L/min·kgCaO～60L/min·kgCaO的速度通入所述精制CO₂气体20min～40min，即刻停止通入精制CO₂气体，并继续搅拌10min～20min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应温度为78℃～84℃，且所述速度为40L/min·kgCaO～50L/min·kgCaO。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镁离子浓度为0.35mol/L～0.45mol/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顺序进行两次以上通气搅拌工序以碳化反应体系的pH值达到6.25～6.75作为结束条件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰石质原料为从含石英和/或云母作为杂质的石灰岩、大理岩原矿、以及石灰岩矿山或大理岩矿山的采矿和加工过程中产生的尾矿或尾渣中选择的一种或多种，并且所述石灰石质原料中CaCO₃含量为70％～99％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，消化反应中所加水的量满足固液比为1:3～1:10，且所述粗制石灰乳中Ca(OH)₂的物质的量浓度为0.1mol/L～0.4mol/L。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得精制石灰乳的步骤中的除杂是通过旋流分级机和/或压滤机将加水搅拌后的粗制石灰乳中的非可溶性的固体杂质分离除去。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得精制CO₂气体的步骤中的除杂是通过袋式除尘器和装有饱和碳酸氢钠溶液的装置将粗制CO₂中的固体粒子和SO₂除去。

9.一种大尺寸文石晶须，其特征在于，所述大尺寸文石晶须采用如权利要求1至8中任意一项所述的方法制备得到。

10.根据权利要求1所述的大尺寸文石晶须，其特征在于，所述文石晶须的物相为文石，形貌为牙签状，文石含量达到80％以上，并且晶须中部直径为3μm～10μm，晶须长度为60μm～90μm。