一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法与流程

本发明涉及一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法，属于碳酸钙的制备。

背景技术：

1、随着农业产业化结构调整和新农村建设的实施，我国农村沼气工程建设在近十年得到了迅猛发展，在沼气工程效益显现的同时产生了大量的沼气发酵副产物——沼液。沼液是畜禽粪污厌氧发酵之后的液体残余物，一般为弱碱性，具有大量的有机物、氮磷钾等营养组分。在实际作业中，沼液的回收利用存在较大的困难，导致大部分沼液被作为废弃物重新排放到环境中，造成了二次污染。

2、碳酸钙是用途极广的宝贵资源，广泛用于制造水泥、石灰、电石以及冶金工业。超细碳酸钙是碳酸钙的一个分类，它所具有的特殊的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应，使其与常规粉体材料相比在补强性、透明性、分散性、触变性和流平性等方面都显示出明显的优势。球霰石型是碳酸钙的常见晶型之一，球霰石型碳酸钙除了具有常规的性质，如密度低、白色无味、酸分解性和化学稳定性等之外，还具有中空或多孔结构、粒径分布均匀、微纳米级尺寸、亲水性较高、比表面积较大、溶解性和分散性较好、生物兼容性与安全性较好、降解性好、相变能力较强、机械性能与热稳定性良好、球形分布等优点。因此，超细球霰石型碳酸钙在日用、生物医药、新材料等领域极具应用前景和经济效益。

3、如何利用沼液制备超细球霰型碳酸钙已成为本领域的研究热点。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法，通过该方法可以利用沼液制得超细球霰型碳酸钙，为沼液的回收利用和超细球霰型碳酸钙的制备提供一种思路，该方法操作简单，利于进行工业化推广。

2、本发明提供一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法，包括以下步骤：

3、1)向沼液中加入石膏形成混合物，通入二氧化碳系气体，反应结束后得到第一物料；

4、其中，所述沼液的ph为8-10、悬浮性固体的含量≤2000mg/l、铵态氮的含量≥1000mg/l；

5、2)将所述第一物料进行固液分离，将得到的固相进行干燥处理，得到晶粒度为25-30nm的所述超细球霰石型碳酸钙，其中，所述干燥处理的温度为150-600℃。

6、如上所述的方法，其中，步骤1)之前，还包括对沼液原液进行预处理，得到所述沼液；

7、其中，所述预处理至少包括絮凝处理、ph调节处理以及固液分离处理。

8、如上所述的方法，其中，所述干燥处理的温度为169-180℃。

9、如上所述的方法，其中，所述二氧化碳系气体包括燃煤产生的烟气、燃气产生的烟气、二氧化碳与氮气的混合气体、纯二氧化碳气体中的至少一种。

10、如上所述的方法，其中，所述二氧化碳系气体中二氧化碳体积浓度＞10％。

11、如上所述的方法，其中，步骤1)中，所述二氧化碳通入反应体系的径向截面的通量0.32-0.64m/min。

12、如上所述的方法，其中，所述石膏和所述沼液中铵态氮的质量比为13：(3-6)。

13、如上所述的方法，其中，絮凝处理包括使用无机絮凝剂、有机絮凝剂中的至少一种进行絮凝处理。

14、如上所述的方法，其中，所述石膏的粒径≤45μm。

15、如上所述的方法，其中，步骤2)中，所述固液分离为离心分离，其中，所述离心分离的速度为800-1200r/min、时间为10-20min。

16、本发明通过限定沼液的ph、悬浮性固体和铵态氮的含量，实现了以沼液吸收二氧化碳并促进二氧化碳和石膏反应生成超细球霰石型碳酸钙，同时限定干燥温度为150-600℃，确保了干燥过程中超细球霰石型碳酸钙能够保持晶型稳定，有利于产品产量及纯度的提高。本发明为沼液的回收利用和超细球霰石型碳酸钙的制备提供一种思路，方法操作简单，利于进行工业化推广。

技术特征：

1.一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)之前，还包括对沼液原液进行预处理，得到所述沼液；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为169-180℃。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳系气体包括燃煤产生的烟气、燃气产生的烟气、二氧化碳与氮气的混合气体、纯二氧化碳气体中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳系气体中二氧化碳体积浓度＞10％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述二氧化碳通入反应体系的径向截面的通量0.32-0.64m/min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述石膏和所述沼液中铵态氮的质量比为13：(3-6)。

8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，絮凝处理包括使用无机絮凝剂、有机絮凝剂中的至少一种进行絮凝处理。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述石膏的粒径≤45μm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述固液分离为离心分离，其中，所述离心分离的速度为800-1200r/min、时间为10-20min。

技术总结本发明提供一种利用沼液制备超细球霰石型碳酸钙的方法。该方法包括以下步骤：1)向沼液中加入石膏形成混合物后，通入二氧化碳系气体，反应结束后得到第一物料；其中，所述沼液的pH为8‑10、悬浮性固体的含量≤2000mg/L、铵态氮的含量≥1000mg/L；2)将所述第一物料进行固液分离，将得到的固体进行干燥处理，得到晶粒度为25‑30nm的所述超细球霰石型碳酸钙，其中，所述干燥处理的温度为150‑600℃。通过该方法可以得到超细球霰石型碳酸钙，为沼液的重新利用提供了一种思路。技术研发人员：吕熠,师雄,唐哲仁,廖永欣,高勇,许国栋,王殿常受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18