[发明专利]一种水性体系中高悬浮纳米碳酸钙的制备方法

摘要

本发明公开了一种水性体系中高悬浮纳米碳酸钙的制备方法，属于无机材料制备技术领域。本发明以活性污泥为原料，通过裂解，重复溶析，从活性污泥中提取出的腐殖酸，变废为宝，掺杂于碳酸钙中，本发明将腐殖酸掺杂碳酸钙粉用氢氧化钠碱化提纯得到腐殖酸钠掺杂碳酸钙粉，腐殖酸钠掺杂碳酸钙粉与混合羧酸单体进行接枝共聚反应，提高纳米碳酸钙在水性体系的分散性能，本发明纳米碳酸钙表面引入的腐殖酸基聚羧酸在水性体系是一种表面活性物质和螯合性物质，非极性一端与纳米碳酸钙颗粒的疏水表面结合，极性的羧酸基团朝外，增强纳米碳酸钙颗粒与水的亲和性，避免高粘度水性体系中纳米碳酸钙颗粒聚集而发生沉降，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种水性体系中高悬浮纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）收集污水处理厂的活性污泥，用氢氧化钠溶液调节活性污泥pH，置于高压蒸汽锅中裂解，自然冷却至室温后，得到裂解污泥悬浮液；（2）将裂解污泥悬浮液置于高速离心机中，离心处理，去除下层沉淀得到上层液，将上层液用硫酸溶液调节pH，静置沉淀，收集上层清液得到污泥裂解液；（3）用盐酸调节污泥裂解液的pH，静置18～24h，得到混合液，将混合液置于高速冷冻离心机中，离心处理，收集下层固体，将固体用水洗涤3～5次后，置于冷冻干燥机中，冷冻干燥，再将冷冻干燥后的固体和碳酸钙混合研磨3～4h，过筛得到腐殖酸掺杂碳酸钙粉；（4）将腐殖酸掺杂碳酸钙粉与氢氧化钠粉末混合，得到混合粉末，取30～45g混合粉末溶于装有200～250mL蒸馏水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，加热升温，保温，得到反应液，将反应液置于高速离心机中，离心处理15～20min，去除下层沉淀，收集上层清液；（5）用盐酸调节上层清液pH，静置沉淀10～12h，过滤分离得到滤渣，再用氢氧化钠溶液洗涤滤渣直至洗涤液pH，将洗涤后的滤渣放入鼓风干燥机中，干燥，得到腐殖酸钠掺杂碳酸钙粉；（6）向装有回流冷凝装置和滴液漏斗的三口烧瓶中加入30～35g腐殖酸钠掺杂碳酸钙粉、100～120mL蒸馏水，加热升温，将丙烯酸与马来酸酐混合得到混合单体，将70～80mL混合单体用滴液漏斗滴入三口烧瓶中，滴加完毕后用氢氧化钠溶液调节pH至7～8，再加入4～5g盐酸多巴胺和50～55mL三羟甲基氨基甲烷溶液，保温处理2～3h，过滤分离得到沉淀物，烘干后用纳米高压脉冲粉碎机粉碎后过筛得到水性体系中高悬浮纳米碳酸钙。