Dolomitten Yüksek Saflıkta Kalsiyum Karbonat Üretimi: Morfoloji Kontrolü ve Ürün Değerinin Artırılması

01 Giriş: Kalsiyum Kaynağı İstihdamından Yüksek Değerli Kullanıma

Dolomit, teorik bir parçalanma sıcaklık aralığına sahip 730 ∼ 900 ° C. 730 ve 790 ° C arasında serbest MgO ve CaCO3'e, CaCO3 ise yaklaşık 900 ° C'de parçalanır [2].Ca/Mg oranına göre, dolomit, magnezitik dolomite (1.0?? 1.5), dolomite (1.5?? 1.7), mikro-kalsit dolomite (1.7?? 2.0), kalsit dolomite (2.0?? 3.5) ve saf dolomite (1.648) [1] olarak sınıflandırılabilir.

Kalsiyum ve magnezyumun verimli bir şekilde ayrılması sonucunda,Ayrılmış kalsiyum kaynaklarının kontrol edilebilir morfolojiye sahip yüksek katma değeri olan kalsiyum karbonat ürünlerine nasıl dönüştürüleceği, dolomit derin işleme alanında bir araştırma odak noktası haline geldiGünümüzde, karbonizasyon, amonyum süzülmesi ve klorhidrat asit yöntemleri gibi işlemlerle, kübik, iğne benzeri, kübik, spindle benzeri, kübik, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri, spindle benzeri,bıyıklı, ve vaterit formları dolomitten hazırlanabilir.

02 Kalsiyum karbonat hazırlanması için ana işlem yolları

2.1 Kalsiyum karbonat hazırlanması için karbonizasyon yöntemi

Karbonizasyon yöntemi, "kalsinasyon-karbonizasyon" sistemi yoluyla hafif (nano) kalsiyum karbonat üretir.filtrat, geri kazanılabilir Mg ((HCO3) 2) çözeltisidir [2]Bununla birlikte, hem kalsiyum hidroksit hem de magnezyum hidroksit hazırlama sırasında karbonizasyona katıldığı için,aynı anda kalsiyum karbonat ve magnezyum hidroksit ürünleri elde etmek zor olmaya devam ediyor [4].

Yu Feng ve arkadaşları [12], karbonizasyon yöntemiyle yüksek oranda bir boy oranına sahip aragonit tipi kalsiyum karbonat bıyıkları hazırlamak için hammadde olarak yüksek konsantrasyonlu rafine dolomit çözeltisi kullanmıştır.Çalışma, karbonlaşma sıcaklığının etkilerini inceledi., karıştırma hızı, CO2 akış hızı ve yaşlanma süresi. Sonuçta elde edilen kalsiyum karbonat ürünü% 95'lik bir verime, 30 ′′ 35'lik bir bıyık açısı oranına,% 99.7'lik bir bıyık içeriğine ve% 99.9'luk bir beyazlığa ulaştı.Birbirine eşit olarak dağılmışMekanizma analizi Mg2+' un kalsit tip kalsiyum karbonatının büyümesini inhibe ettiğini ve aragonit tip kalsiyum karbonatının büyümesini teşvik ettiğini göstermiştir.Tercihen (120) kristal düzlem boyunca.

2.2 Kalsiyum karbonat hazırlanması için amonyum soluma yöntemi

Amonyum süzme yöntemi, amonyum tuzlarının dolomit kireçle reaksiyona girerek bir kalsiyum tuz çözeltisi elde edilmesini, ardından kalsiyum karbonat üretmek için CO2'nin eklenmesini içerir.Bu yöntem kullanımı kolaydır., hafif reaksiyonlar içerir ve yüksek saflıkta kalsiyum karbonat verir.

Fan Tianbo ve diğerleri.[9] Alkali koşullarda yüksek vaterit içeriğine sahip kalsiyum karbonat hazırlamak için dolomiti ham madde olarak kullanan değiştirilmiş bir Solvay amonyak-soda yöntemi kullanılmıştır.Sonuçta elde edilen numune, biomolekül yüklenmesi için uygun bir alan sağlayan 32.653 m2/g'lık spesifik bir yüzey alanına ve 2.972 nm'lik bir gözenek boyutuna sahipti.Mekanizma analizi, NH4+-NH3 tampon sisteminin sadece kalsiyum karbonatının aşırı doymuşluğunu arttırdığını değil, aynı zamanda çözeltinin ortamını da iyileştirdiğini ortaya çıkardı., Mg2+ iz miktarları ile mükemmel kristal morfolojilerinin oluşumunu teşvik eder.

Jia Xiaohui ve arkadaşları [8] elde edilen kalsiyum bakımından zengin sindirim çözeltisini kullanarak CaCl2-NH3-CO2 reaksiyon sisteminde metastabil vaterit ve aragonit kalsiyum karbonatının kontrollü sentezini elde etti.Vaterit içeriği 97'ye ulaştı.%69, spesifik yüzey alanı 32,653 m2/g ve ortalama gözenek boyutu 2,972 nm.

2.3 Kalsiyum Karbonat'ı hazırlamak için Hidroklorik Asit Metodu

Wu Feng et al. [2] hammadde olarak dolomit, sulu sulu asit olarak süzme ajanı,ve Ca ((OH) 2 ve NaOH, karbonasyon yöntemi ile endüstriyel derecede hafif kalsiyum karbonat hazırlamak için pH düzenleyicileri olarakSonuçlar, dolomitin 900 ° C'de 30 dakika boyunca kalsinlenmesinin yaklaşık% 64,14 CaO içeriği ile hafif kalsinli dolomit ürettiğini gösterdi.Optimize edilmiş süzme koşullarında (katı-sıvı oranı 1:4, 20°C'de 60 dakika karıştırılır, 2,0 saat yaşlanır, pulpa pH'sını 3,0 mol/l klorhidratik asitle 1,0'a ayarlanır ve 80°C'de 30 dakika karıştırılır), Ca2+ sızdırma oranı% 99.38'e ulaşır.

Demir ve manganez iyonlarını çıkarmak için aşamalı bir pH ayarlama süreci kullanıldı.Filtrat, 100 ml/dakikada bir akış hızı ile 800 r/dakikada bir karıştırma hızı altında, çamur pH'sı 7'ye ulaşana kadar CO2 ile karbonize edildi..6Bu, ortalama parçacık boyutu D50 olan 2.404 μm, ortalama saflık% 99.04 ve ortalama beyazlık% 98 olan hafif kalsiyum karbonat elde etti.76NaOH'u pH'ı ayarlamak için kısmen Ca (OH) 2 ile değiştirmek, kimyasal maliyetleri etkili bir şekilde azaltmıştır.

03 Kalsiyum Karbonat Morfoloji Kontrolü ve Uygulama Performansı

3.1 Çeşitli morfolojiye sahip kalsiyum karbonatının hazırlanması

Süreç koşullarını ayarlayarak, dolomitten şu anda çeşitli morfolojiye sahip kalsiyum karbonat ürünleri hazırlanabilir:

• Döner benzeri: Wang Xin ve arkadaşları [11] yaklaşık 2 μm uzunluğunda ve 0,6 μm genişliğinde döner benzeri bir şekle sahip kalsit tipi hafif CaCO3 üretti

• Bıyık benzeri: Yu Feng ve arkadaşları [12] aragonit tipi kalsiyum karbonat bıyıkları hazırladı.[10] 20'lik bir boy oranı olan kalsiyum karbonat bıyıkları üretti

• Kübik benzeri: Deng Xiaoyang ve arkadaşları [7] ortalama parçacık boyutu 5 ̊10 μm olan kübik benzeri kalsiyum karbonat kristalleri hazırladı

• Vaterit: Jia Xiaohui et al. [8] ve Fan Tianbo et al. [9] sırasıyla 97,69% vaterit içeriği ve iyi tanımlanmış morfolojilerle hazırlanmış kalsiyum karbonat

3.2 Uygulama Performansı Doğrulama

Fan Yuanyang ve arkadaşları [5] hazırlanmış kalsiyum karbonat bıyık ürünü kullanarak PVC ekleme deneyleri gerçekleştirdi.Sonuçlar, PVC malzemesinin maksimum bir çekim geriliminin % 225 ve maksimum bir çekim geriliminin 13 MPa olduğunu gösterdi., önemli ölçüde güçlendirilmiş dayanıklılığı gösterir ve pratik uygulama için güçlü bir destek sağlar.

Fan Tianbo et al. [9] yüksek vaterit içeriğine sahip, spesifik yüzey alanı 32,653 m2/g ve ortalama gözenek boyutu 2,972 nm olan hazırlanmış kalsiyum karbonat,Biyo molekül yüklenmesi için uygun yapısal özelliklere sahip.

04 Sonuç

Dolomitten kalsiyum karbonat hazırlama teknolojilerinde önemli bir ilerleme kaydedildi.kübik dahil olmak üzere çeşitli ürün morfolojisi ileKarbonizasyon yöntemi, amonyum süzme yöntemi,ve hidroklorik asit yöntemi her biri farklı özellikler sunar., hedef ürün morfolojisine ve saflık gereksinimlerine göre uygun işlem rotasının seçilmesini sağlar.Morfoloji kontrol mekanizmaları ve süreç koşullarının optimize anlayışındaki sürekli ilerlemelerle, dolomitten yüksek katma değerli kalsiyum karbonat ürünleri üretmek için endüstriyel uygulama beklentileri umut verici.