由电石渣制备纳米碳酸钙工艺条件研究

发布时间：2017-09-04 09:18

  本文关键词：由电石渣制备纳米碳酸钙工艺条件研究

  更多相关文章： 纳米碳酸钙 电石渣 碳化

【摘要】：论文以电石渣为原料,以氯化铵溶液浸取,过滤除去电石渣中不溶性杂质后获得含Ca2+的电石渣浸取液,考察并确定了较适宜的浸取工艺条件。分别以碳酸氢铵和CO_2两种碳化剂由电石渣浸取液制备纳米碳酸钙,分别筛选并确定了碳酸氢铵碳化和CO_2碳化制备纳米碳酸钙较适宜的添加剂,考察并确定了较适宜的碳化工艺条件。实验开展的主要工作及取得的主要结论如下：(1)以氯化铵溶液为浸取剂,以电石渣中Ca2+的浸取率为主要考察指标,通过单因素条件实验和正交实验,考察了浸取温度、浸取时间等反应条件的变化对Ca2+浸取率的影响,确定的较适宜浸取工艺条件为：浸取温度为40℃,浸取时间70mmin,搅拌速度为300rpm,氯化铵与电石渣中Ca(OH)2的摩尔比n(2NH4Cl)/n(Ca(OH)2)为1.2：1,水与电石渣(干基)液固比为10：1。优化工艺条件下Ca2+浸取率达到94.55%。(2)以加入不同添加剂所制备碳酸钙样品的颗粒大小和形貌为主要考察指标,筛选并确定了D为电石渣浸取液碳酸氢铵碳化制备纳米碳酸钙的适宜添加剂,多聚磷酸钠为电石渣浸取液CO_2气体碳化制备纳米碳酸钙的适宜添加剂。(3)以碳酸氢铵碳化剂,与电石渣浸取液反应制备纳米碳酸钙,以所制备碳酸钙样品颗粒大小和形貌为主要考察指标,通过单因素条件实验确定的较佳工艺条件为：向0.5mol/L碳酸氢铵溶液中滴加Ca2+为1.5mol/L电石渣浸取液,添加剂量为3%,反应温度为20℃。优化工艺条件下所制备的纳米碳酸钙粒径为40-60hm,且分散均匀。(4)以CO_2为碳化剂,与电石渣浸取液反应制备纳米碳酸钙,以所制备碳酸钙样品颗粒大小和形貌为主要参考指标,通过单因素条件实验确定的较佳工艺条件为：浸取液Ca2+浓度为lmol/L,多聚磷酸钠添加量为3%,反应温度为20℃。优化工艺条件下所制备的纳米碳酸钙样品颗粒粒径约40hm,且分散均匀。
【关键词】：纳米碳酸钙 电石渣 碳化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.32
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-26
• 1.1 选题背景与意义15-16
• 1.2 电石渣及其综合利用16-18
• 1.2.1 电石渣的来源及其危害16
• 1.2.2 电石渣的综合利用途径16-18
• 1.3 碳酸钙18-24
• 1.3.1 碳酸钙的分类19
• 1.3.2 纳米碳酸钙的制备方法19-21
• 1.3.3 纳米碳酸钙的控制合成21-22
• 1.3.4 纳米碳酸钙的应用及市场前景22-24
• 1.4 由电石渣制备纳米碳酸钙现状及存在主要问题24
• 1.5 本课题研究内容24-26
• 第二章 实验部分26-31
• 2.1 实验药品及仪器设备26-27
• 2.1.1 实验原料和试剂26-27
• 2.1.2 实验仪器与设备27
• 2.2 实验方法与步骤27-29
• 2.2.1 电石渣浸取反应28
• 2.2.2 碳酸氢铵溶液碳化制备纳米碳酸钙28-29
• 2.2.3 CO_2碳化制备纳米碳酸钙29
• 2.3 分析与表征方法29-31
• 2.3.1 钙离子含量测定29-30
• 2.3.2 碳酸钙含量测定30
• 2.3.3 X-射线衍射(XRD)分析30
• 2.3.4 扫描电子显微镜分析30
• 2.3.5 pH值测定30
• 2.3.6 红外光谱(FT-IR)分析30-31
• 第三章 电石渣浸取工艺条件的确定31-38
• 3.1 浸取温度对Ca~(2+)浸取率的影响31-32
• 3.2 浸取时间对Ca~(2+)浸取率的影响32-33
• 3.3 搅拌速度对Ca~(2+)浸取率的影响33
• 3.4 氯化铵与电石渣中氢氧化钙摩尔比对Ca~(2+)浸取率的影响33-34
• 3.5 水与电石渣液固比对Ca~(2+)浸取率的影响34-35
• 3.6 正交实验35-37
• 3.7 优化条件下的重复实验37
• 3.8 本章小结37-38
• 第四章 碳化工艺条件的确定38-57
• 4.1 碳酸氢铵溶液碳化制备纳米碳酸钙38-47
• 4.1.1 添加剂的筛选38-39
• 4.1.2 滴加方式对碳酸钙颗粒大小和形貌的影响39-41
• 4.1.3 反应物浓度对碳酸钙颗粒大小和形貌的影响41-44
• 4.1.4 D添加量对碳酸钙颗粒大小和形貌的影响44-45
• 4.1.5 碳化温度对碳酸钙颗粒大小和形貌的影响45-47
• 4.2 CO_2碳化法制备纳米碳酸钙47-56
• 4.2.1 无添加剂所制备碳酸钙的形貌与晶型47-48
• 4.2.2 添加剂的筛选48-49
• 4.2.3 多聚磷酸钠添加量对颗粒大小和形貌的影响49-51
• 4.2.4 Ca~(2+)浓度对颗粒大小和形貌的影响51-52
• 4.2.5 温度对颗粒大小和形貌的影响52-54
• 4.2.6 STP作用方式探讨54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 结论与展望57-59
• 5.1 结论57
• 5.2 展望57-59
• 参考文献59-65
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 艾华,台希;纳米碳酸钙的生产与应用[J];玉溪师范学院学报;2001年S1期

2 王文堂;纳米碳酸钙的应用与生产技术[J];化工科技市场;2001年09期

3 姜鲁华,杜芳林,张志q,崔作林;纳米碳酸钙的制备及应用进展[J];中国粉体技术;2002年01期

4 ;我国纳米碳酸钙生产厂家[J];塑料包装;2002年02期

5 崔小明;我国纳米碳酸钙的研制和生产情况[J];化工生产与技术;2003年03期

6 南非;国际首条万吨级纳米碳酸钙生产线[J];建材工业信息;2003年01期

7 史宝萍;纳米碳酸钙生产可行性分析[J];太原科技;2003年06期

8 魏绍东;纳米碳酸钙的生产技术现状与展望[J];江西化工;2004年02期

9 崔小明;纳米碳酸钙的生产应用及市场前景[J];四川化工;2004年04期

10 刘太年;纳米碳酸钙的生产与现状[J];化工中间体;2004年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 崔平;李勇;;纳米碳酸钙制备及其应用[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年

2 童忠良;;中国纳米碳酸钙工业生产现状及应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集（上卷）[C];2003年

3 童忠良;;中国纳米碳酸钙工业生产现状及应用[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年

4 王泽红;韩跃新;于福家;;纳米碳酸钙的制备及其应用[A];第九届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2003年

5 王会昌;李东霞;;利用电石灰和烟道气生产1万吨/年纳米碳酸钙[A];2010年全国镁盐行业年会暨节能减排与发展研讨会论文集[C];2010年

6 崔礼生;盖国胜;;低成本纳米碳酸钙生产及后处理技术[A];第九届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2003年

7 张瑞社;杜芳林;;针状纳米碳酸钙制备过程中反应条件的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年

8 马洁;陈雪花;李春忠;朱孟钦;;糖类添加剂在仿生合成纳米碳酸钙中作用机理[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年

9 陈日新;吴绍松;丁新更;;石灰乳陈化对纳米碳酸钙晶粒形成的影响[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年

10 马洁;陈雪花;李春忠;朱孟钦;;糖类添加剂在仿生合成纳米碳酸钙中作用机理[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 马宝捷 冯惠流;世界首条纳米碳酸钙生产线投产[N];中国化工报;2000年

2 刘群 马宝捷;恩平成国内最大纳米碳酸钙基地[N];中国化工报;2003年

3 ;全国最大纳米碳酸钙新材料基地落户四川新津[N];中国高新技术产业导报;2004年

4 刘笑楠;国家级纳米碳酸钙产业基地落户恩平[N];中国高新技术产业导报;2005年

5 冯春猷;国家级纳米碳酸钙基地落户广东[N];科技日报;2005年

6 陈继军;纳米碳酸钙企业小心产需陷阱[N];中国化工报;2006年

7 陈继军;纳米碳酸钙市场存在过剩隐患[N];中国化工报;2006年

8 记者　梁晓亮;我国纳米碳酸钙产能进一步扩大[N];经济日报;2006年

9 陈其珏邋实习生 唐皓;山东盛大扩建4万吨 纳米碳酸钙生产线竣工投产[N];上海证券报;2007年

10 申生;国内首条膜分散微结构反应器制备纳米碳酸钙技术投产[N];医药经济报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 盛野;功能性纳米碳酸钙复合材料的合成研究[D];吉林大学;2006年

2 周亚斌;羧酸改性纳米碳酸钙补强三元乙丙橡胶的研究[D];上海交通大学;2006年

3 王成毓;功能性纳米碳酸钙的仿生合成及表征[D];吉林大学;2007年

4 关爽;功能性纳米碳酸钙的制备及性质研究[D];吉林大学;2011年

5 王港;利用超高速混合器制备纳米碳酸钙/聚丙烯复合材料的研究[D];四川大学;2003年

6 彭娅;纳米碳酸钙填充室温硫化硅橡胶性能及其补强机理的研究[D];四川大学;2004年

7 贾贞;纳米碳酸钙/速生杨木复合材料及制作建筑模板的研究[D];东北林业大学;2012年

8 徐执扬;纳米碳酸钙/聚-L乳酸、晶须碳酸钙/聚-L乳酸复合材料的合成与实验研究[D];吉林大学;2004年

9 袁绍彦;聚苯乙烯基复合材料形态、结构与性能的研究[D];四川大学;2004年

10 芦艾;超细粒子/RPUF的制备及结构性能研究[D];四川大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙一迪;Eu~(3+)掺杂立方体纳米碳酸钙的制备及发光性质研究[D];吉林大学;2016年

2 葛礼响;由电石渣制备纳米碳酸钙工艺条件研究[D];合肥工业大学;2016年

3 孙国林;高通量环隙式微反应器制备纳米碳酸钙研究[D];陕西科技大学;2016年

4 马保民;泡沫仿生模板法合成纳米碳酸钙[D];山东大学;2008年

5 李文艳;牡蛎壳为原料制备纳米碳酸钙及表面改性的研究[D];西北大学;2009年

6 李玲;聚合物/纳米碳酸钙复合材料的制备及力学性能研究[D];吉林大学;2011年

7 陈先勇;纳米碳酸钙合成的研究[D];四川大学;2004年

8 叶露;聚合物/纳米碳酸钙复合材料的制备及性能[D];北京化工大学;2002年

9 王欣;纳米碳酸钙针对非极性和极性体系的表面修饰研究[D];浙江大学;2005年

10 王晓芳;利用电石渣制备纳米碳酸钙的研究[D];贵州大学;2006年

，

本文编号：790625