[发明专利]一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法及其设备

权利要求书

1.一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：将天然碳酸盐矿物进行破碎制得重质碳酸钙后，取部分重质碳酸钙与预设质量分数浓度的氢氧化钙浆料进行混合，然后将含二氧化碳的气体介质通入混合物料内，制得含有纳米级轻质碳酸钙和重质碳酸钙的混合浆料，再取预设体积量的混合浆料与剩余重质碳酸钙进行混合后，再次将含二氧化碳的气体介质通入混合物料内，使混合物料中的氢氧化钙与气体介质中的二氧化碳化合反应生成纳米级氢氧化钙，该纳米级轻质碳酸钙与混合浆料中的重质碳酸钙进行表面复合形成复合碳酸钙浆料，最后将剩余混合物料与复合碳酸钙浆料依序经过滤、干燥和粉碎打散制得表面包覆有纳米碳酸钙的复合碳酸钙。

2.根据权利要求1所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：其具体包括如下步骤：

S01、将天然碳酸盐矿物进行物理破碎，然后再对破碎产物进行粉碎分级、过筛，获得粒度小于100微米的重质碳酸钙粗料，然后将制得的重质碳酸钙粗料与水混合后，加入到研磨设备中进行研磨处理，继而对研磨产物进行干燥，制得粒度为0.1～10微米且呈粉状形态的重质碳酸钙；

S02、配制质量分数浓度为19％～21％的氢氧化钙浆料，然后将100份制得的氢氧化钙浆料加入到第一加工容器中，再以350～550转/min的搅拌速度对氢氧化钙浆料进行持续搅拌，同时，将20～30份重质碳酸钙加入到氢氧化钙浆料中，并在搅拌处理3～8min后，再将含25％～40％二氧化碳的空气通入到混合浆料的下部液位，令其进行持续鼓泡处理30～40min，使混合浆料中的氢氧化钙被碳化处理，生成纳米级轻质碳酸钙，令纳米级轻质碳酸钙与重质碳酸钙进行混合形成混合浆料，且部分纳米级轻质碳酸钙复合在重质碳酸钙表面形成表面包覆纳米碳酸钙，其中，通入空气时，保持搅拌处理，当鼓泡处理结束时，停止搅拌；

S03、以混合浆料下部液位中心作为物料移取点位进行抽取75％～85％体积量的混合浆料，将其转移至第二加工容器中，继而再加入30～50份重质碳酸钙，然后通过550～650转/min的搅拌速度对混合物料进行持续搅拌处理20～40min，在搅拌3～5min时，再次通入含25％～40％二氧化碳的空气至混合物料的下层液位中，令混合物料在搅拌过程中，还进行鼓泡处理，同时，混合物料中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合反应生成纳米级氢氧化钙，该纳米级轻质碳酸钙与重质碳酸钙进行表面复合形成复合碳酸钙浆料；

S04、将剩余混合浆料和步骤S03制得的复合碳酸钙浆料出料，再依序经过滤、干燥和粉碎打散制得表面包覆有纳米碳酸钙的复合碳酸钙。

3.根据权利要求2所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：步骤S01中，所述天然碳酸盐矿物为方解石、大理石、石灰石中一种以上混合而成。

4.根据权利要求2所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：步骤S02处理完成后，控制混合浆料的pH为7.5～8.0；步骤S03处理完成后，控制复合碳酸钙浆料的pH为7.0。

5.根据权利要求2所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：步骤S02中，所述含25％～40％二氧化碳的空气以2.5～3.0m³/h的通入流速通入到混合浆料的下部液位；步骤S03中，所述含25％～40％二氧化碳的空气以1.5～2.0m³/h通入流速通入至混合物料的下层液位中。

6.根据权利要求2所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：步骤S02中，所述混合浆料中悬浮的纳米级轻质碳酸钙中至少含有粒径为40～600纳米的纳米级轻质碳酸钙；步骤S04中，经过滤获得的物料在干燥时，置于95～105℃环境下负压干燥处理6～7h。

7.根据权利要求2所述的一种重质碳酸钙表面包覆纳米碳酸钙的方法，其特征在于：步骤S03中，加入重质碳酸钙时，还一并加入聚丙烯酸钠盐作为分散剂，其中，分散剂的添加份数为混合浆料的0.01～0.03倍。