电石渣制备高纯高白碳酸钙的研究

摘要

电石渣是电石水化制取乙炔气体时产生的一种工业废渣，若不采取治理措施，不仅占用土地，而且对环境造成严重污染。目前电石渣综合治理总体来说处理量较小、产品附加值不高。碳酸钙作为一种廉价优质的填料和白色颜料，广泛用于塑料、橡胶、造纸、涂料、日化等行业，尤其是纳米碳酸钙，能使制品的物理性能得到极大改善。因此利用电石渣生产市场需求量大的轻质碳酸钙，无疑是电石渣综合治理很好的途径。
　　 本研究以电石渣为原料，通过浸取将电石渣中的杂质彻底去除，然后采用气-液间歇碳化法和液-液连续反应法，分别制备高纯度、高白度轻质碳酸钙和纳米碳酸钙。反应后的滤液返回用于电石渣的浸取，从而使浸取剂得到循环利用。
　　 通过实验，研究了浸取、沉淀反应等工序的过程特性，研究了反应物浓度、反应温度、搅拌、添加剂等工艺参数对反应速率、产品性能的影响，并确定了各工序最佳工艺条件。
　　 研究表明，电石渣经浸取后不溶性杂质与金属离子杂质都被除去，氢氧化钙转化率为88％左右。气-液间歇碳化法制备的碳酸钙产品符合HG/T2226-2000中优等品的指标要求，其纯度为99.2％，白度为94度，产品粒子的晶型为棒状。液-液连续反应法可制备纳米级碳酸钙，产品符合HG/T2776-1996中一等品的要求，其晶型为立方体，纯度和白度分别为98.9％、93度。
　　 文中阐述了电石渣制备碳酸钙的反应机理及结晶机理，分析了电石渣法与传统石灰石法之间、电石渣气-液法与液-液法之间的区别，并分析了本工艺的特点及创新点。
　　 总而言之，本研究为电石渣的综合治理提供了有效的新方法和新技术，同时可得到附加值高、应用广泛的产品，环保效益与经济效益显著。