[发明专利]一种用于粉煤灰表面微/纳米级碳化修饰的装置和方法有效

专利信息
申请号: 201611084049.5 申请日: 2016-11-30
公开(公告)号: CN106497141B 公开(公告)日: 2019-01-29
发明(设计)人: 樊慧明;齐亚楠;刘建安;李哲 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: C09C1/00 分类号: C09C1/00;C09C3/06;D21H17/69
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 何淑珍
地址: 510640 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要: 发明公开了一种用于粉煤灰表面微/纳米级碳化修饰的装置和方法。此装置主要结构包括反应罐、搅拌装置、气体分散器以及保温夹层等。此方法将反应罐中预先注入晶型控制剂和石灰乳,然后将粉煤灰加入反应罐中并利用搅拌装置均匀分散,之后通过气体分散器由反应罐底部注入碳化气进行碳化反应,反应产生的热量由保温夹层中自下而上流动的冷却水带走。该装置使用底部碳化气体分散器,提高碳化反应速率,且利用自下而上流动的冷却水保温夹层创造稳定环境,促进粉煤灰母体颗粒表面成核和均匀包覆。
搜索关键词: 一种 用于 粉煤 表面 纳米 碳化 修饰 装置 方法
【主权项】:
1.一种用于粉煤灰表面微/纳米级碳化修饰的方法,其特征在于,包含加料分散、碳化修饰和卸料稳定三个步骤;所述加料分散包括如下步骤:(1)进料石灰乳质量浓度控制在5%~15%;(2)将进料未修饰粉体进行研磨,至粒径为200~800目,后进入罐体,进料未修饰粉体加入量控制在反应系体系悬浮液总质量的5%~10%;所述进料未修饰粉体为粉煤灰或低白度粉体;所述低白度粉体包括GCC或高岭土;(3)通过备用进料口加入的晶型控制剂,添加量不超过石灰乳绝干质量的0.1%;所述控制剂包括聚丙烯酸钠、EDTA、硫酸、过氧化氢或多聚磷酸钠中的一种以上;(4)在驱动电机的带动下,搅拌器以100~1000rpm的转速均匀混合悬浮液;所述碳化修饰,包括如下步骤:(1)使用气体分散器分散单个碳化气气泡,分散后的气泡的直径控制在0~5mm,对混合悬浊液进行碳化修饰;经过气体分散器的碳化气体包括纯净CO2气体,或是CO2与空气的混合气体;混合气体中空气的体积分数在0~80%;(2)碳化反应的终点控制pH值到达6~8;反应体系的温度控制在5~35℃,得到碳化修饰的悬浮液;所述卸料稳定包括如下步骤:停止通气后,继续搅拌5~10 min,将碳化后的悬浮液排出,静置稳定后进行增浓和干燥处理,或直接通过管道输送到造纸产线填料储罐;得到粉煤灰表面微/纳米修饰层碳酸钙颗粒的粒径为50nm~5μm;所述用于粉煤灰表面微/纳米级碳化修饰的装置,包括石灰乳进料口(1)、驱动电机(2)、未修饰粉体进料口(3)、反应罐(4)、保温夹层(5)、气体分散器(9)、搅拌器(14)和排气口(15);所述反应罐(4)上方有密封盖,所述保温夹层(5)套设于反应罐(4)外部;所述密封盖上设置有开口,所述开口包括用于碳化前向装置中加入石灰乳的石灰乳进料口(1)、用于加入待改性的粉体的未修饰粉体进料口(3)和用于排出未溶解碳化气体的排气口(15);所述驱动电机(2)设置于密封盖上,且与设置于反应罐(4)内的搅拌器(14)连接;反应罐(4)的底部设置有气体分散器(9);所述石灰乳进料口(1)和未修饰粉体进料口(3)以及排气口(15)三者均与反应罐(4)内部连通,并设置有开闭阀门。
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