輕鈣的受控過(guò)程
分類：常見(jiàn)問(wèn)題 發(fā)布時(shí)間：2024-04-23 瀏覽量：181
一種將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程，包括反應(yīng)一種由石膏和一粒種子組成的混合物，一種礦物酸，或兩者都至少有一種碳酸鹽來(lái)源，由此產(chǎn)生的輕鈣是由方解石和/或霰石的形式直接產(chǎn)生的，而不需要從一個(gè)vaterite的多態(tài)轉(zhuǎn)化。的過(guò)程也將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣混合物包括提供包括1)石膏2)種子、無(wú)機(jī)酸,或iii)至少一個(gè)添加劑選擇集團(tuán)組成的硫酸銨,有機(jī)酸,或鐵材料,反應(yīng)混合物與至少一個(gè)碳酸鹽源產(chǎn)生輕鈣球霰石的形式。
輕鈣的受控過(guò)程。
文摘
一種將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程，包括反應(yīng)一種由石膏和一粒種子組成的混合物，一種礦物酸，或兩者都至少有一種碳酸鹽來(lái)源，由此產(chǎn)生的輕鈣是由方解石和/或霰石的形式直接產(chǎn)生的，而不需要從一個(gè)vaterite的多態(tài)轉(zhuǎn)化。的過(guò)程也將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣混合物包括提供包括1)石膏2)種子、無(wú)機(jī)酸,或iii)至少一個(gè)添加劑選擇集團(tuán)組成的硫酸銨,有機(jī)酸,或鐵材料,反應(yīng)混合物與至少一個(gè)碳酸鹽源產(chǎn)生輕鈣球霰石的形式。
目前的披露涉及一種將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的受控過(guò)程，這種碳酸鈣具有理想的多態(tài)性和晶粒尺寸特征。
有關(guān)藝術(shù)的描述。
此處提供的“背景”描述是為了一般呈現(xiàn)披露內(nèi)容的目的。在本背景部分所描述的，在本背景部分描述的工作，以及在提交申請(qǐng)時(shí)可能未被視為先前技術(shù)的描述的某些方面，并沒(méi)有被明確或隱含地承認(rèn)為當(dāng)前披露的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)電廠是發(fā)電的工業(yè)設(shè)施。每個(gè)電站都有一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，通過(guò)在磁場(chǎng)和導(dǎo)體之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電所利用的能源變化很大。世界上大多數(shù)發(fā)電站都燃燒煤炭、石油和天然氣等化石燃料發(fā)電?；剂习l(fā)電廠通常是燃煤發(fā)電站。這些燃煤發(fā)電廠在蒸汽鍋爐里燃燒煤炭產(chǎn)生熱量。蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，然后產(chǎn)生電能。由甘蔗、城市固體廢物、垃圾填埋場(chǎng)甲烷或其他形式的生物量所產(chǎn)生的廢物，可能會(huì)助長(zhǎng)一種生物燃料發(fā)電廠。這些過(guò)程中的廢物包括灰、二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳。一些氣體可以從廢水中去除以減少污染。
煙氣是通過(guò)煙道進(jìn)入大氣的氣體，它是一種管道或管道，用于從壁爐、烤箱、爐、鍋爐或蒸汽發(fā)生器中輸送廢氣。通常，煙氣是指發(fā)電廠產(chǎn)生的燃燒廢氣。從煙氣中去除廢物，如二氧化硫。是由空氣質(zhì)量監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)制要求減少由燃煤引起的酸雨。為了減少燃煤電廠二氧化硫的排放，燃燒后的煙氣用石灰石處理，以石膏的形式將二氧化硫(如硫酸鈣)隔離。
使用煙氣脫硫(此處簡(jiǎn)稱“FGD”)的燃煤電廠，對(duì)其使用的石灰石的鈣含量設(shè)定了非常高的規(guī)格。從FGD(如干墻)中回收的硫酸鈣有很大的市場(chǎng)(例如干墻)，另外，作為一種具有有限水溶性的固體，它可以有效地從工藝水中分離出來(lái)，如果需要或轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，則可以通過(guò)已知的過(guò)程將其轉(zhuǎn)化為固體。
由燃煤電廠FGD產(chǎn)生的石膏是一種不純的硫酸鈣形式。這些雜質(zhì)可能對(duì)石膏與碳酸鹽反應(yīng)時(shí)輕鈣的質(zhì)量和變形有重大影響。例如，硫酸鎂是一種從FGD過(guò)程中與石膏結(jié)合的產(chǎn)物，它的高水溶性增加了清理FGD工藝水的難度?？朔@些影響將有利于提供一致的工業(yè)碳酸鈣。
采用煅燒的天然碳酸鈣生產(chǎn)輕鈣，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。在連續(xù)暴露于水和二氧化碳的情況下，產(chǎn)生輕鈣的氧化鈣的形成力。煅燒天然碳酸鈣所消耗的能量是輕鈣生產(chǎn)成本的重要組成部分。
鑒于上述情況，本披露的一個(gè)方面是提供一個(gè)受控過(guò)程，將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣，并在避免上述不利條件的情況下，將其轉(zhuǎn)化為所需的多晶型和晶粒。
在其他行業(yè),如鉆井油氣開(kāi)采,液體可用于各種原因,如潤(rùn)滑和冷卻鉆頭的切削表面鉆探時(shí),控制地層流體壓力以防止井噴,維護(hù)好穩(wěn)定、懸浮固體的好,盡量減少流體損失,穩(wěn)定的地層油井鉆,壓裂形成附近的好,取代與另一種流體內(nèi)的流體,打掃好了,測(cè)試好,安放一個(gè)封隔器,放棄放棄的好或準(zhǔn)備好,,否則治療或形成。這些流體應(yīng)該能夠懸浮添加劑(增加泥土的比重)，一般是細(xì)磨砂(硫酸鋇)，運(yùn)輸粘土和其他能夠附著和覆蓋鉆孔表面的物質(zhì)。然而，傳統(tǒng)的權(quán)重代理可能具有不受歡迎的屬性。例如，加重劑，例如鐵氧基的加重劑可能會(huì)過(guò)度磨蝕，并會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞或腐蝕。類似地，硫酸鋇劑可以填充井地層中的裂縫，從而抑制碳?xì)浠衔锏牧鲃?dòng)。因此，提供改進(jìn)的添加劑，如加重劑，改善性能，是可取的。
總結(jié)
根據(jù)第一個(gè)方面，目前的披露涉及一種將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程，其中包括對(duì)一種由石膏和一粒種子，一種礦物酸，或至少一種碳酸鹽源產(chǎn)生輕鈣的混合物進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)物和種子和/或控制晶體變形的無(wú)機(jī)酸和/或輕鈣的粒度,輕鈣是方解石和霰石的形式和/或球霰石和方解石和霰石可能產(chǎn)生直接從反應(yīng)沒(méi)有轉(zhuǎn)換從一個(gè)球霰石變形。
碳酸鹽源至少是由碳酸銨、碳酸氫銨、氨基甲酸銨、碳酸鈣、白云石、金屬碳酸鹽和二氧化碳組成的。在一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽源是碳酸銨、氨基甲酸銨和碳酸氫銨的碳酸鹽混合物，碳酸氫銨的含量大于或等于碳酸鹽混合物中氨基甲酸銨或碳酸銨的含量。在另一實(shí)施例中，碳酸鹽源是碳酸銨、氨基甲酸銨和碳酸氫銨的碳酸鹽混合物，碳酸氫銨的含量低于碳酸鹽混合物中氨基甲酸銨或碳酸銨的含量。在目前的披露中，添加的碳酸鹽的量大于混合物中石膏的含量，其中石膏與碳酸鹽源的摩爾比從1:11到1:5。在一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽的來(lái)源是二氧化碳與氨或氫氧化銨反應(yīng)，或在與包括石膏和/或種子、礦物酸或兩者的混合物發(fā)生反應(yīng)時(shí)發(fā)生反應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽源是一種堿金屬碳酸鹽。
該種子至少有一種由碳酸鈣、白云石、白云石碳酸鹽巖、硫酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、二氧化硅和氧化鋅組成。在一個(gè)實(shí)施例中，在混合物中所含的種子的量等于或少于10個(gè)wt %與石膏。在另一個(gè)實(shí)施例中，混合物中所含種子的量至少是石膏的10%。
在目前披露的過(guò)程中，混合物中可能含有一種礦物酸，而礦物酸至少是一種由硝酸、檸檬酸和磷酸組成的基團(tuán)。石膏開(kāi)始材料可能包括碳酸鹽雜質(zhì)，在這種情況下，礦物酸被添加到摩爾等值中，它大于或等于石膏中碳酸鹽雜質(zhì)的摩爾當(dāng)量。
在一個(gè)具體的例子中，該混合物進(jìn)一步由一個(gè)由緩沖、分散劑、增稠劑、抗凝劑、消泡劑、流變劑、潤(rùn)濕劑、助溶劑、增亮劑和色素組成的一種添加劑組合而成。根據(jù)某些實(shí)施例，添加劑是檸檬酸、磷酸、硫酸銨或硫代硫酸鈉。在一個(gè)實(shí)施例中，添加劑的重量百分比從0.5%到10%相對(duì)于石膏。
目前使用的石膏可以是純化石膏或非純化石膏。在一個(gè)實(shí)施例中，石膏在反應(yīng)之前過(guò)濾、過(guò)濾或離心去除雜質(zhì)。
將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程，還包括從脫水、干燥、老化、表面處理、尺寸縮小和選礦等方面選擇的至少一種方法處理輕鈣。
根據(jù)第二個(gè)方面,目前的信息披露與石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程,包括提供我)石膏和ii)種子,或至少一個(gè)工藝條件選擇集團(tuán)組成的反應(yīng)溫度低于45°c;并對(duì)至少一種碳酸鹽源的石膏進(jìn)行反應(yīng)，形成了以vaterite形式形成的輕鈣。反應(yīng)物和種子和/或工藝條件控制了vaterite的粒徑。
碳酸鹽源至少是由碳酸銨、碳酸氫銨、氨基甲酸銨、碳酸鈣、白云石、金屬碳酸鹽和二氧化碳組成的。在另一實(shí)施例中，碳酸鹽源是碳酸銨、氨基甲酸銨和碳酸氫銨的碳酸鹽混合物，碳酸氫銨的含量低于碳酸鹽混合物中氨基甲酸銨的含量。在另一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽的來(lái)源是二氧化碳，二氧化碳與氨或氫氧化銨反應(yīng)，之前或在與包括石膏和種子、礦物酸或兩者的混合物反應(yīng)時(shí)。
該種子至少有一個(gè)由碳酸鈣、輕鈣、白云石、白云石碳酸鹽巖、硫酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、二氧化硅和氧化鋅組成。
在一個(gè)實(shí)施例中，該過(guò)程進(jìn)一步包括在反應(yīng)步驟之前或在反應(yīng)過(guò)程中提供添加劑，其中添加劑為硫酸銨，而硫酸銨則相對(duì)于石膏的重量，在混合物中以重量的比例從0.5%增加到10%。在另一個(gè)實(shí)施例中，鐵材料是氧化鐵。
的過(guò)程將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣進(jìn)一步包括至少一個(gè)方法處理球霰石從群體中選擇包括脫水、干燥、老化、表面處理,尺寸減少,和選礦,處理球霰石轉(zhuǎn)化成方解石和霰石變形或多晶型物的混合。
根據(jù)第三個(gè)方面，目前的披露涉及一種將石膏轉(zhuǎn)化為含有石膏的輕鈣的過(guò)程;并且用至少一種碳酸鹽源對(duì)石膏進(jìn)行反應(yīng)，以vaterite的形式產(chǎn)生輕鈣，這樣我)濕的vaterite的pH值小于或等于8，或ii) vaterite是干燥的。在一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽源是氨基甲酸銨或碳酸銨。
在另一方面，該過(guò)程還包括在反應(yīng)步驟之前或在反應(yīng)過(guò)程中提供添加劑，其中添加劑是硫酸銨。
根據(jù)這一揭示的另一個(gè)方面，一種輕鈣的方法可能包括在溶液中提供核心或種子材料，在溶液中加入硫酸鈣，在溶液中加入碳酸鹽，并將碳酸鈣沉淀到核或種子材料上。
另一方面，碳酸鹽的來(lái)源可能包括碳酸銨。
另一方面，可以在稀酸中溶解核心物質(zhì)或種子材料，例如鹽酸(HCl)。
另一方面，核心材料或種子材料可能包括一個(gè)稱重劑。根據(jù)一些實(shí)施例，核心材料可能包括氧化鐵，例如赤鐵礦。根據(jù)一些實(shí)施例，核心材料可能包括硫酸鋇。根據(jù)另一個(gè)方面,核心材料或種子材料可能包括至少一個(gè)AgI通訊社、AgCl,AgBr,AgCuS,AgS,銀2,氧化鋁,AsSb,AuTe2,尾巴,BaSO4,BaCrO4,包,同天,BiOCl,(生物)2二氧化碳,BiO3,Bi2S3,Bi2O3,曹、CaF2,CaWO4,碳酸鈣,二氧化碳(鈣、鎂),cd,CdTe,Ce2O3,CoAsS,Cr2O3,措,Cu2O,CuS、忍耐力,CuS2,Cu9S5,CuFeS2 Cu5FeS4、CuS。Co2S3、鐵+ Al2O4 Fe2SiO4、FeWO4 FeAs2,FeAsS,菲斯,FeS2,FeCO3,Fe2O3、α-Fe2O3,α-FeO(哦),Fe3O3,FeTiO3,硫化汞,Hg2Cl2,分別,角度出發(fā),Mn2S,MnWO4,MnO,匯總,Mn2O3,Mn3O3,Mn2O7,MnO(哦),CaMoO4、二硫化鉬、MOO2,MOO3,NbO4,NiO,NiAs2,尼亞斯,尼亞斯,NiS,PbTe,PbSO4,PbCrO4,PbWO4,PbCO3,(PbCl)2二氧化碳,Pb2 + 2 pb4o4,Sb2SnO5,Sc2O3,SnO,SnO2,地面讀數(shù),SrCO3,SrSO4,二氧化鈦,UO2,V2O3、*大,V2O5,農(nóng)村村民,Y2O3,YPO4,ZnCO3,氧化鋅,ZnFe2O4,ZnAl2O4,硫化鋅,ZrSiO4,氧化鋯、ZrSiO4的組合。另一方面，種子材料或核心材料可能包括兩個(gè)或多個(gè)同構(gòu)域，例如，例如，(Ba,Sr)SO4， (Ba,Sr)CO3，或Ba(SO4,CrO3)。
根據(jù)另一個(gè)方面,輕鈣可能重量約10%至約10%的碳酸鈣和種子材料或核心材料相結(jié)合,例如,例如,約10%至約15%的重量,重量約15%至約15%,約20%至約25%的重量,重量約12%至約18%的重量,或按重量約18%至約23%的重量總和碳酸鈣和種子材料或核心材料。
根據(jù)另一個(gè)方面，析出的碳酸鈣-核心成分可能有一個(gè)特定的重力，在大約2.6、3、4、4.5、5或5.5的范圍內(nèi)，上限約為20、15、10、9、8或7，并排列。
脫硫煙道氣形成石膏的工藝。
目前的信息披露與脫硫煙氣組成我的過(guò)程)擦洗組成的煙氣二氧化硫,二氧化硫沒(méi)收代理產(chǎn)生懸架包括煙氣脫硫石膏和水溶液中包括硫酸鎂ii)分離的煙氣脫硫石膏硫酸鎂溶液iii)碳酸反應(yīng)至少一個(gè)與硫酸鎂鹽解決方案收益率碳酸鎂,這可能是形成鎂和iv)隔離碳酸鎂或菱鎂礦。
在這里的每一個(gè)具體實(shí)施例中，都設(shè)想了脫硫的煙氣是由煤電廠、石油發(fā)電廠、天然氣發(fā)電廠和/或生物質(zhì)燃料發(fā)電廠獲得的。
在煙氣脫硫過(guò)程中使用的碳酸鈣可以是純碳酸鈣，或添加了鎂等成分。根據(jù)鈣和鎂的含量，碳酸鈣可分為方解石或白云石等。
白云石是一種由碳酸鈣鎂組成的無(wú)水碳酸鈣礦物，如CaMg(CO3)2。白云石也用來(lái)描述沉積碳酸鹽巖，它主要由礦物白云巖組成。礦物白云巖在三角菱形晶系中結(jié)晶。它形成白色、褐色、灰色或粉紅色的晶體。白云石是一種雙碳酸鹽，有鈣和鎂離子的交替結(jié)構(gòu)排列。
從目前的信息披露來(lái)看，菱鎂礦可能指的是碳酸鎂的結(jié)晶形態(tài)或非晶形態(tài)，MgCO3。
在一些例子中，SO2螯合劑可以是，但不限于含鈣的碳酸鹽礦物，包括白云石、方解石、霰石、霰石、紅巖、紅石、明礬石、鋇石、伊凱特、無(wú)定形碳酸鈣、水合物或其組合物。在某一實(shí)施例中，SO2螯合劑是白云石或水合物。在一個(gè)實(shí)施例中，SO2隔離劑是高表面積的vaterite。
在用白云石或白云石石灰石進(jìn)行洗滌后，用任何常規(guī)手段，如過(guò)濾或離心，將一種用過(guò)的碳酸鹽流的硫酸鎂豐富的上清液與固體石膏副產(chǎn)品分離，并可選擇重結(jié)晶固體石膏，以獲得純度更高的產(chǎn)品。過(guò)濾方法可能是，但不限于真空過(guò)濾。分離脫硫石膏的純度可能是可變的，取決于含硫煙道氣體的起始純度。
根據(jù)一些實(shí)施例，從白云石提取的硫酸鎂溶液可以用石膏和/或碳酸鹽(如碳酸鈣)來(lái)控制白云石成分。例如，增加石膏的相對(duì)量可以減少白云石的析出，而相對(duì)較多的碳酸銨則可能增加白云石的析出。
然后用一種合適的碳酸鹽鹽處理上清液，以產(chǎn)生一種添加沉淀碳酸鎂的物質(zhì)，如菱鎂礦。在一個(gè)實(shí)施例中，碳酸鹽鹽包括碳酸鹽巖或碳酸氫鹽離子，其中至少有一種陽(yáng)離子，由鈉、鈣、鈷、銅、鉀、銨、鉻、鐵、鋁、錫、鉛、鎂、銀、鈦、釩、鋅、鋰、鎳、鋇、鍶、水合氫等組成。添加的碳酸鹽鹽可能是固體形式，在水溶液中，或懸浮或泥漿。在添加碳酸鹽鹽作為溶液或懸浮液的條件下，溶液或懸液的pH值可能是酸性的(pH值小于6.5)，中性(pH 6.5-7.5)，或堿性(pH值大于7.5)。
菱鎂礦是一種礦物，具有化學(xué)配方MgCO3(碳酸鎂)。自然發(fā)生的菱鎂礦一般是一個(gè)三角六邊形偏三角面晶系。類似于石灰的生產(chǎn)，菱鎂礦可以在木炭的存在下燃燒產(chǎn)生MgO，這種礦物以一種礦物的形式被稱為periclase。大量的菱鎂礦被燒成氧化鎂，這是一種耐火材料，在高爐、窯爐和焚燒爐中用作襯里。菱鎂礦也可用作地板材料的粘合劑。此外，它還被用作合成橡膠生產(chǎn)的催化劑和填料，以及制備鎂化學(xué)品和肥料。從目前的信息披露中分離出來(lái)的菱鎂礦，特別是作為一種填料色素，特別是對(duì)于需要一些d的應(yīng)用。
在一個(gè)實(shí)施例中，煙氣脫硫石膏通過(guò)過(guò)濾或離心分離出硫酸鎂溶液。
在目前的披露中，通過(guò)過(guò)濾或離心分離的石膏可選擇性地用于制造墻板或其他建筑材料，2)填埋場(chǎng)，或3)在現(xiàn)有工藝或在下文披露的過(guò)程中，由已知工藝轉(zhuǎn)化為碳酸鈣。
至于在目前披露中使用的石膏，沒(méi)有特別的限制，石膏可能是天然石膏，合成(例如，化學(xué)生產(chǎn))石膏，F(xiàn)GD石膏，和/或磷石膏。然而，F(xiàn)GD石膏和化學(xué)生產(chǎn)的石膏是例子。
根據(jù)一些實(shí)施例，F(xiàn)GD石膏可以磨碎或碾磨。FGD石膏的研磨或碾磨后可能會(huì)有一個(gè)或多個(gè)磁分離、漂白、酸洗或其他選礦過(guò)程。
純石膏是一種由硫酸鈣二水合物組成的軟硫酸鹽礦物，其化學(xué)式為CaSO4.2H2O。它可以用作肥料，是多種形式的石膏的主要成分，并被廣泛地開(kāi)采。燃煤電廠煙氣脫硫(FGD)產(chǎn)生的石膏是硫酸鈣的不純形式。當(dāng)轉(zhuǎn)化為碳酸鈣時(shí)，這些雜質(zhì)可能對(duì)石膏與硫酸銨反應(yīng)產(chǎn)生的輕鈣的質(zhì)量和變形有重大影響。例如，硫酸鎂是一種從FGD過(guò)程中與石膏結(jié)合的產(chǎn)物，它的高水溶性增加了清理FGD工藝水的難度。在這種情況下，美國(guó)石膏指的是不純石膏，一般為80-90%的純石膏。這種石膏通常含有一些雜質(zhì)，如方解石和MgCO3，這些雜質(zhì)可能在1:3的比例。生石膏，或非純化石膏根據(jù)來(lái)源可能有可變的純度。
一種將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程。
如本文所述，“輕鈣”或“PCC”是一種合成的碳酸鈣材料，可以根據(jù)其組分形態(tài)、純度、形貌、粒徑和其他特性(如粒徑分布、表面積、立方等)進(jìn)行定制，采用各種降水技術(shù)和方法。輕鈣因此有別于天然碳酸鈣或天然鈣carbonate-containing礦物質(zhì)(大理石、石灰石、粉筆、白云石、貝殼、等)或地面碳酸鈣(天然碳酸鈣已地面)的制造方法以及上面提到的各種成分/特點(diǎn),將更充分地描述以下。
采用煅燒的天然碳酸鈣生產(chǎn)輕鈣的方法眾所周知，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。煅燒產(chǎn)生的氧化鈣是在連續(xù)暴露于水和二氧化碳的情況下產(chǎn)生輕鈣。然而，煅燒天然碳酸鈣所消耗的能量是生產(chǎn)成本的重要組成部分。因此，將不潔凈的FGD石膏，從發(fā)電廠的能源生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)品，或其他非煅燒石膏原料轉(zhuǎn)化為PCC，將為PCC制造提供一種低能耗、經(jīng)濟(jì)的方法。本發(fā)明涉及一種無(wú)煅燒步驟將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的過(guò)程，并控制由此獲得的輕鈣的形態(tài)、大小和性能。
碳酸鈣可以通過(guò)一種或多種不同的組分形式從水溶液中沉淀出來(lái)，如:vaterite、方解石、霰石、無(wú)定形或組合物。通常，vaterite、方解石和霰石是晶體成分，可能有不同的形態(tài)或內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)，例如，菱形、正交、六角形、斜角形或其變體。
在地球表面的環(huán)境條件下，Vaterite是碳酸鈣的亞穩(wěn)相，屬于六角晶系。與方解石或霰石相比，Vaterite的穩(wěn)定性較差，且其溶解度比上述兩個(gè)相都高。因此,一旦接觸到水球霰石,它可能轉(zhuǎn)換為方解石(如低溫)或霰石(高溫:?60°c)。由于通常是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，所以vaterite是不常見(jiàn)的。
方解石形態(tài)是*穩(wěn)定的形式，是自然界中*豐富的形式，可能有一個(gè)或多個(gè)不同的形狀，例如菱形和偏斜角形。菱形的形狀是*常見(jiàn)的，其特征是有大約相等長(zhǎng)度和直徑的晶體，可以聚合或不聚合。方解石晶體通常是三角菱形體。四面體晶體類似于雙尖的金字塔，通常是聚合的。
霰石形態(tài)在環(huán)境溫度和壓力下是可轉(zhuǎn)移的，但在高溫和壓力下轉(zhuǎn)化為方解石。霰石晶體的特征可以是針狀的、針狀的或紡錘形的晶體，這些晶體通常是聚集的，通常具有高的長(zhǎng)寬或高寬比。例如，霰石的長(zhǎng)寬比約為3:1到15:1。例如，霰石可能是由二氧化碳與熟石灰的反應(yīng)產(chǎn)生的。
在目前的情況下，生產(chǎn)一種PCC成分的方法可能會(huì)不同，以產(chǎn)生不同的碳酸鈣，例如，例如，vaterite，方解石，霰石，無(wú)定形碳酸鈣，或其組合。方法可能的修改通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)速率,混合物的pH值、反應(yīng)溫度、碳酸鹽物種存在于反應(yīng)(如碳酸銨、碳酸氫銨),不同碳酸鹽物種的濃度在反應(yīng)(例如,碳酸銨和/或碳酸氫銨濃度),飼料原料的純度(如提要石膏純度),和進(jìn)料濃度的材料(例如,石膏和/或碳酸鹽濃度和/或種子和其他添加劑)。
典型的方法
在目前的信息披露中，將石膏轉(zhuǎn)化為輕鈣的方法是通過(guò)a - i或其組合方式完成的。方法和工藝參數(shù)的選擇可控制輕鈣的結(jié)構(gòu)，如晶體多態(tài)性和粒徑。下面是a - i方法的一般描述。
方法
該方法包括:
我用一種礦物酸處理生石膏，包括但不限于硝酸、硫酸或磷酸，以消耗脫硫過(guò)程中殘留的任何未反應(yīng)的鈣或碳酸鎂。添加到FGD石膏上的礦物酸的量是可選的摩爾當(dāng)量或超過(guò)未反應(yīng)碳酸鹽的量。
二世。無(wú)機(jī)酸處理的脫硫石膏與碳酸銨反應(yīng)在較低溫度下從0-60°C或從8-50°C。以3-300分鐘或5-250分鐘的時(shí)間，在一個(gè)vaterite晶體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生碳酸鈣，方解石晶體結(jié)構(gòu)，霰石晶體結(jié)構(gòu)，無(wú)定形碳酸鈣，或混合物或混合物。
三世。在干燥或潮濕的狀態(tài)下，可選地退火產(chǎn)生的碳酸鈣，形成所需的多晶或多晶混合物。
方法B
該方法包括:
我用一種礦物酸處理生石膏，包括但不限于硝酸、硫酸或磷酸，以消耗脫硫過(guò)程中殘留的任何未反應(yīng)的鈣或碳酸鎂。添加到FGD石膏上的礦物酸的量與未反應(yīng)的碳酸鹽的量相等。
二世。添加方解石(或霰石)(地面碳酸鈣)GCC或PCC的無(wú)機(jī)酸處理脫硫石膏作為種子,低溫和碳酸銨反應(yīng)從0-60°C或從8-50°C。3-300分鐘或5-250分鐘，用不同的主要形態(tài)(如結(jié)晶或非晶質(zhì))產(chǎn)生碳酸鈣，而不添加碳酸鈣。方解石可以是菱形或斜角形。
方法C
該方法包括:
我。將碳酸鈣添加到生的FGD石膏中，使碳酸鈣和硫酸鈣有良好的混合。
二世。脫硫石膏和碳酸鈣反應(yīng)混合物低溫碳酸銨從0?60°C或從8-50°C。，3-300分鐘或5-250分鐘，用不同的主要晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碳酸鈣，而不添加碳酸鈣。
方法D
該方法包括:
i.在上述方法B或方法C的過(guò)程中，準(zhǔn)備一種已種的FGD石膏，其中白云石、白云石碳酸鹽巖、硫酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅(SiO2)或氧化鋅(如ZnO)或混合物，被添加為種子而不是碳酸鈣。
二世。用碳酸氫銨對(duì)已播的FGD石膏進(jìn)行反應(yīng)，制備出一種石英晶體結(jié)構(gòu)，方解石晶體結(jié)構(gòu)，霰石晶體結(jié)構(gòu)，非晶質(zhì)碳酸鈣，或混合物或混合物。
