制盐副产物碳酸钙泥的利用_

制盐副产物碳酸钙泥的利用周作良1,黎先财1,周福根2(1.南昌大学,江西南昌　330047;2.江西盐矿,江西樟树　332100)　　摘　要:　文章介绍了一种制盐副产物碳酸钙泥的活化处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,同时对改性前后碳酸钙的理化性能进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 , 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明通过铝钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行改性,可取得较好的活化效果。关键词:　制盐;碳酸钙;铝钛酸酯;改性中图分类号:TQ127.1　文献标识码:B　文章编号:10012214(2004)05002203ThUsofVicProductCaCO3SoilinSaltMakingZHOUZuoliang1,LIXiancai1,ZHOUFugn2(1.NanchangUnirsity,Nanchang330047,China;2.JiangxiSaltMin,Zhangshu332100,China)Abstract:　Inthisarticl,amodificationmthodofcalciumcarbonat,whichisthicproductinsaltmakingisintroducd.ThphysicalandchmicalproprtisofmodifidCaCO3aranalyzdaswll.ThrsultsshowthatthCaCO3cangtbttrmoditidffctsbyusingaluminumtitaniumcouplingagnt.Kywords:　saltmaking;calciumcarbonat;aluminumtitaniumcouplingagnt;modification收稿日期:200312171　前言江西盐矿是一个年产30万t真空盐的企业,制盐原料来自于地下岩盐,氯化钠品位为60%80%,总储量为106亿t。该企业在制盐卤水净化过程中,会产生大量的副产物碳酸钙泥。以往对碳酸钙泥的处理是野外堆放或重新将钙泥填矿井中,无经济价值可言,同时野外堆放也给周边环境带来污染。经分析,该碳酸钙泥中碳酸钙的含量高达96%以上,值得开发利用,但生产出的普通碳酸钙附加值低,为此,我们对该碳酸钙进行了活化改性。通常碳酸钙改性剂有硬脂酸及其盐、钛酸酯、铝酸酯等。采用硬脂酸及其盐处理的碳酸钙用于有机聚合物中,表现出来的力学性能有一定的局限性,而铝酸酯、钛酸酯均是单金属中心原子偶联剂,这一类偶联剂的无机特性不如双金属中心原子偶联剂。由于双金属中心原子结构的特点,使之表现出更优越的偶联效果,改性后的碳酸钙和有机高聚物具有更好的相容性,且复合材料的加工性能和物理机械性能更为改善[1]。,因而,我们采用铝钛酸酯偶联剂对该碳酸钙进行活化改性,并取得了较好的效果。2　试制部分2.1　主要原材料碳酸钙泥　江西盐矿铝钛酸酯(OLAT1618)山西省化工研究院2.2　铝钛酸酯偶联剂的特性铝钛酸酯是山西省化工研究院近年开发的新型双金属复合偶联剂,其分子结构中含有铝、钛两个无机部分,具有更多的无机反应点。其化学结构:Al(OR)n(OCOR″)3nTi(OR′)m(OCOR″)4m式中:R、R′为C4n低碳链烷基;R″为C1121高碳链烷基。其化学结构中低碳链烷氧基具有亲无机特性,能和无机填料表面的羟基发生脱低碳醇反应,使得中心原子化学键合到填料表面,无机填料表面自由能下降;而长碳链烷酰氧基能和高聚物长链发生物22海湖盐与化工　　　　　　　　　　　　　第33卷第5期　DOI:10.16570j.cnki.issn16736850.2004.05.007理缠绕,与有机高聚物有较好的相容性[2]。该偶联剂(以OLAT1618为例)物化性能为:浅黄色蜡状固体,熔点45℃65℃,不溶于水、溶于三氯甲烷、石油醚、异丙醇、苯、甲苯等有机溶剂。2.3　工艺流程在高速捏合机中,将碳酸钙预热烘干15min,温度控制在90℃100℃,除去碳酸钙中的水分后,再加入碳酸钙重量1.2%的铝钛酸酯偶联剂,维持90℃100℃,高速搅拌(1408rmin)10min,然后进行冷却、包装(工艺流程见图1)。图1　碳酸钙改性工艺流程图2.4　主要设备主要设备见表1。表1　主要设备序号设备名称规格型号台数1上悬式离心机XR100A12气流干燥机GFF900G13引风机G269D14粉碎机GFF90015鼓风机4726C16加热器GFF90017冷冻干燥机FD10N18对撞式气流粉碎机LZQS40019旋风分离器组Υ2001组10高速捏合机500DX111洗泥槽自制12高位槽Υ1012×2134自制3　碳酸钙改性前后的理化分析3.1　碳酸钙活化前后检测数据[3]碳酸钙活化前后检测数据见表2、表3。表2　未活化碳酸钙检测数据序号检测项目名称技术指标实测值1主含量(以CaCO3计%)97.0100.099.92pH值(10%悬浮液)8.010.58.03105℃下挥发物含量(%)≤0.70.584盐酸不溶物含量(%)≤0.200.025沉降体积(mlg)≥2.62.86铁(F)含量(%)≤0.100.0157锰(Mn)含量(%)≤0.0080.0048筛余物:125μm试验筛(%)45μm试验筛(%)≤0.010≤0.040.00010.00039白度(度)>90.096.1表3　活性碳酸钙测试数据序号检测项目名称技术指标实测值1主含量(以CaCO3计%)≥9697.72pH值(10%悬浮液)8.010.58.03105℃下挥发物含量(%)≤0.70.584筛余物:125μm试验筛(%)45μm试验筛(%)≤0.010≤0.040.00010.00035白度(度)≥90.096.06吸油值(g100g)≤70477活化度(%)≥9598.83.2　碳酸钙改性前后粒度分布碳酸钙改性前后粒度分布见表4、表5、图2、图3。表4　碳酸钙改性前粒度分布情况粒径(μm)区间(%)累积(%)粒径(μm)区间(%)累积(%)0.100.110.430.431.171.313.3331.600.110.120.290.721.311.453.5935.190.120.140.331.051.451.623.8639.050.140.150.371.421.621.804.1143.160.150.170.421.841.802.004.3347.490.170.190.472.312.002.234.5252.010.190.210.532.842.232.484.6756.680.210.240.603.442.482.764.7661.440.240.260.684.122.763.084.7866.220.260.290.764.883.083.424.7170.930.290.320.865.743.423.814.5775.500.320.360.976.713.814.244.3279.820.360.401.087.794.244.724.0083.820.400.451.229.014.725.253.5987.410.450.501.3610.375.255.853.1390.540.500.551.5111.885.856.512.6393.170.550.621.6913.576.517.242.1295.290.620.691.8915.467.248.061.6496.930.690.762.0817.548.068.971.2098.130.760.852.3219.868.979.980.8398.960.850.952.5522.419.9811.110.5499.500.951.052.8025.2111.1112.370.3299.821.051.173.0628.2712.3713.770.18100.00粒径范围(μm)图2　碳酸钙改性前粒度分布图23　第33卷第5期　　　　　　　　　　　　　　　海湖盐与化工　表5　碳酸钙改性后粒度分布情况粒径(μm)区间(%)累积(%)粒径(μm)区间(%)累积(%)0.100.110.430.431.171.313.6533.930.110.120.290.721.311.453.9337.860.120.140.331.051.451.624.2242.080.140.150.371.421.621.804.4746.550.150.170.431.851.802.004.6951.240.170.190.482.332.002.234.8556.090.190.210.542.872.232.484.9661.050.210.240.623.492.482.764.9966.040.240.260.714.202.763.084.9270.960.260.290.784.983.083.424.7575.710.290.320.895.873.423.814.4980.200.320.361.016.883.814.244.1284.320.360.401.148.024.244.723.6787.990.400.451.299.314.725.253.1691.150.450.501.4510.765.255.852.6093.750.500.551.6312.395.856.512.0695.810.550.621.8314.226.517.241.5597.360.620.692.0416.267.248.061.0998.450.690.762.2718.538.068.970.7299.170.760.852.5321.068.979.980.4599.620.850.952.7923.859.9811.110.2599.870.951.053.0726.9211.1112.370.13100.001.051.173.3630.2812.3713.770.00100.00粒径范围(μm)图3　碳酸钙改性后粒度分布图3.3　CaCO3改性前后IR图谱CaCO3改性前后IR图谱见图4、图5,铝钛酸酯IR图谱见图6。4　结果与讨论4.1　碳酸钙活化处理效果分析活化度是反映碳酸钙活化性能的重要指标,活化度越高,疏水性愈强,更易和有机聚合物相容。吸油值反映改性剂覆盖粉体表面的效果,吸油值小,意味着改性剂润湿粉体表面完全,表面包覆效果好。碳酸钙泥活化处理后,由表3可知,经检测其活化度为98.8%,超过 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值3.8%,吸油值为47g100g,比标准值小23g100g,而其它各项指标也均达到标图4　碳酸钙样品改性前红外图谱图5　碳酸钙样品改性后红外图谱图6　铝钛酸酯偶联剂红外图谱准(GBT256794)要求。说明真空盐副产物碳酸钙泥采用铝钛酸酸酯偶联剂进行活化改性,能有效地改变碳酸钙的表面性质,使之和有机高聚物有良好的亲和性。4.2　碳酸钙活化前后粒度分布的对比从表4、表5和图2、图3可知,碳酸钙改性前颗粒粒径分布在13.17μm以内,颗粒粒径分布的峰值在2.76μm3.08μm段,区间分布量为4.78%,累积(下转第36页)24海湖盐与化工　　　　　　　　　　　　　第33卷第5期　传热强化和防、除垢技术与超声波技术组合起来,建立三相流化床超声波蒸发浓缩装置,这种新型的蒸发装置不仅具有更好的强化传热和防垢功能,而且对蒸发过程中的结晶粒度的增长会更为有利。超声波防、除垢新技术目前在制盐工业中的应用虽然还是空白,但应用前景是很广阔的,该项新技术的采用,必将促进制盐工业生产的技术进步,带来更大的经济效益。[参考文献][1]胡修慈.外沸式蒸发器的循环计算[J].河北工学院学报,1980,(4).[2]魏宗胜.制盐蒸发器设计的技术关键及改进[J].化工设计,2000,10(1).[3]李修伦,林瑞泰,张利斌.具有强化传热、防结垢性能的沸腾蒸发装置及操作方法[P].中国发明专利:ZL961200081.[4]李修伦,刘振军,林瑞泰.盐化工业中万吨级新型卤水蒸发装置及设备研究,《“九五”国家重点科技攻关项目成果验收总结报告》,天津:天津大学,2000.[5]姜之宇,钱广华.超声波防垢器在化工厂循环冷却水系统中的应用,《中国石油化工》科技信息指南,2003,10.[6]刘宗义,任惠萍.超声波水处理器在蒸汽供暖锅炉静态除垢上的应用[J].工业水处理,2001,212(8).(上接第24页)分布量为66.22%;而改性后的碳酸钙粒径分布在12.37μm以内,峰值在2.48μm2.76μm段,区间分布量4.99%,累积分布为66.04%。从以上数值可见,说明改性后,粒径分布略有前移,但活化改性处理对颗粒粒径分布的影响不明显。4.3　铝钛酸酯活化处理碳酸钙的IR图谱分析由图4、图5、图6对比分析可见,图6谱线在波数2515.52cm1、1796.60cm1、1454.89cm1、872.26cm1、712.84cm1处为CaCO3的特征吸收带,而在2921.19cm1、2851.76cm1、1736.21cm1、1110.31cm1处为铝钛酸酯特征吸收带,其中2851.76cm1、2921.19cm1处的吸收峰为亚甲基的不对称伸缩吸收峰[3],且吸收峰尖窄,说明铝钛酸酯与碳酸钙已较好地进行了物理和化学吸附,该偶联剂在碳酸钙表面形成了一层有机覆盖膜。5　结论(1)铝钛酸酯偶联剂是一种有效的碳酸钙改性剂,该偶联剂计量方便,熔点适当,活化过程简便,适合活性碳酸钙工业生产。(2)真空盐副产品碳酸钙泥活化处理后,经有关部门检测,活性碳酸钙达到有关技术指标要求,其工艺可行。该活性碳酸钙可作为橡胶、塑料等有机高聚物的功能填料。[参考文献][1]关水林.矿物表面改性[M].北京:中国建材工业出版社,1995.[2]王四海.铝钛酸酯复合偶联剂及其在聚合物填充体系中的应用[J].塑料科技,1998,124(4):3942.[3]沈德言.红外光谱法在高分子研究中心的应用[M].北京:科学出版社,1982.国内外简讯天津长芦海晶集团公司“万吨级海水提取硝酸钾示范工程”被列为2004年天津市60项重点高新技术产业化项目2004年6月28日,天津市发展计划委员会组织有关单位确定了2004年重点实施的60项高新技术产业化项目。天津长芦海晶集团公司“万吨级海水提取硝酸钾示范工程”项目荣列其中。作为国家“十五”科技攻关课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 和天津市技术创新项目,海水提取硝酸钾新技术因其自身的特点而倍受关注,天津长芦海晶集团公司技术中心于2004年1月17日完成海水提取硝酸钾200吨年中试,并通过了科技部验收。此后,为了加快其产业化进程,公司技术中心在继续开展万吨级硝酸钾项目前期工作的同时,积极组织申报材料,多次与市计委相关部门联系,并经市科委推荐,天津长芦海晶集团公司承担的“万吨级海水提取硝酸钾示范工程”项目被天津市发展计划委员会列为2004年天津市60项重点高新技术产业化项目。2004年7月3日天津日报头版对60项重点高新技术产业化项目也予以公示推介。天津长芦海晶集团公司　技术中心办公室36海湖盐与化工　　　　　　　　　　　　　第33卷第5期