[发明专利]一种稳定、粒径可控的空心碳酸钙颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种稳定、粒径可控的空心碳酸钙颗粒的制备方法，先分别配制等量等浓度的碳酸钠溶液和氯化钙溶液，向氯化钙溶液添加氢氧化镁和/或氢氧化钡晶型控制剂，搅拌均匀均匀；控制温度为20‑40℃，搅拌转速为600‑1000rmb/min，通过蠕动泵将碳酸钠溶液添加至氯化钙中，添加完毕后继续搅拌5‑10min，得到悬浊液；反应结束后往悬浊液加入乙醇或丙酮保存1‑3h，过滤，再经过压滤脱水，干燥，粉碎，分级，即可获得空心碳酸钙颗粒。本方法生产的空心碳酸钙产品的平均粒径与稳定性较高，比表面积可达10‑25㎡/g，制备流程简化，生产效率高，对原料要求不高，生产成本低，容易实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及无机材料技术领域，具体是一种稳定、粒径可控的空心碳酸钙颗粒的制备方法。

背景技术

碳酸钙作为一种需求量很大的填充物，可应用于建筑、医药、塑料、橡胶、水泥等领域。不同形貌和粒径大小的产品所展现的独特性能不断扩大碳酸钙的应用范围，使其不再局限于作为其它材料的复合填充物。碳酸钙作为一种难溶于水的固体颗粒，带有空腔的空心碳酸钙有望在医学领域作为一种携带药物的载体准确运送药物到病发部位，或者与其他原料复合形成密度较轻的功能性材料。现有制备方式得到的产品，难以解决因高比表面积而带来的稳定性问题，或者由于制备工艺复杂、生产成本较高，难以实现大批量生产。

如专利CN102815738A公布了一种缓释药物的碳酸钙空心环颗粒的制备方法。其主要制备流程是：向0.01-0.03mol/L十二烷基苯磺酸钠混合溶液Ⅰ中依次加入正戊醇和氯仿，再滴加NaOH溶液，调节混合溶液Ⅱ的PH，然后加入氯化钙，搅拌均匀后加入碳酸钠, 碳酸钠与十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.4-1.6:1，搅拌均匀，得到混合溶液；静置0.3-48小时后，可得到碳酸钙乳液，最后将乳液置于烘箱中干燥，即得到碳酸钙空心环颗粒。此发明所用添加剂过多且价格较高，最后的混合物不易分离出碳酸钙，不利于进行规模性生产。

如专利CN105692675A 公开了一种简捷制备碳酸钙空心微球的方法，以碳酸氢钠为原料，用水配置成浓度为0.05～0.2mol/L的碳酸氢钠水溶液；以氯化钙为原料，用无水乙醇配置成浓度为0.05～0.2mol/L的氯化钙醇溶液，然后将碳酸氢钠水溶液和氯化钙醇溶液分别过滤纯化，再按氯化钙摩尔数∶碳酸氢钠摩尔数为1∶1～1.1计将两种溶液混合，迅速震荡致其凝胶，静置等待40～80分钟后凝胶水化，将生成沉淀离心，并用二次蒸馏水和无水乙醇交替洗涤后，于95～105℃下干燥，得到碳酸钙空心微球。此制备方法独特，过程简单，成本低廉，原料安全无毒。其缺点是所得产品不同颗粒形貌差异过大，空心结构不明显，颗粒表面缺陷较多。

如专利CN108217707A 公开了一种碳酸钙空心微球及其制备方法。制备方法包括：1、配置氯化钙(CaCl2)、碳酸钠(Na2CO3)、聚丙烯酸(PAA)和十二烷基磺酸钠(SDS)溶液；2、将配制好的PAA等体积加入到Na2CO3溶液和CaCl2溶液中；3、将SDS溶液加入只含有Na2CO3和PAA的混合溶液中，将其加入到CaCl2和PAA的混合溶液；4、反应产物过滤、洗涤、干燥即可得到白色粉末状的单分散性好的碳酸钙空心微球。所获得的碳酸钙空心微球具有方解石和球霰石复合晶型，且粒径分布均匀，无团聚现象，平均粒径5～8μm，比表面积为30～60m2/g。本制备方法过程简单，成本低廉，易于控制，绿色环保，可实现工业化生产；虽然此发明简单易行，可实现工业化生产，但球霰石容易受环境影响而分解，其产品稳定性有待商榷，其产品粒径过大，不具备超细颗粒的特异性能。

如专利CN104016392A 本发明涉及一种低密度空心碳酸钙的制备方法，具体讲是将钙源溶液用乳化剂进行乳化处理，使钙源溶液包覆油芯材料形成水包油结构的液珠，利用雾化喷嘴，使乳液雾化通过二氧化碳气体中进行碳化处理，液珠外层的钙源溶液碳化形成碳酸钙将中心的油芯材料包覆起来形成颗粒，最后通过干燥形成具有空心结构的碳酸钙颗粒。该空心碳酸钙不仅密度低、结构稳定、机械性能好，而且其颗粒直径和空心大小均可根据要求进行微调，方便实用，具有市场应用价值。此发明的缺点在于其制备过程对设备要求较高，投资较大。