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石灰石原料鐵含量對納米碳酸鈣白度影響分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-11-11  瀏覽次數:60
核心提示:文中通過火焰原子吸收法檢測了石灰石原料中鐵元素的含量,分析了鐵元素對納米碳酸鈣產品白度的影響作用,結果表明鐵元素含量越高納米碳酸鈣產品白度越低。
 石灰石原料鐵含量對納米碳酸鈣白度影響分析
郭俊凌、牛振寧

摘要 文中通過火焰原子吸收法檢測了石灰石原料中鐵元素的含量,分析了鐵元素對納米碳酸鈣產品白度的影響作用,結果表明鐵元素含量越高納米碳酸鈣產品白度越低。

關鍵詞 石灰石;鐵含量;納米碳酸鈣;白度

    納米碳酸鈣白度對白色的下游制品有較大影響,影響納米碳酸鈣產品白度的因素主要有原料石灰石中雜色元素、生產系統漿料過篩、干燥過程溫度等。在生產工藝過程穩定的條件下,白度受石灰石原料影響最大,石灰石原料中有色元素主要以鐵離子存在,在生產過程中鐵離子極易與鈣鎂離子同時進入產品中。在本文研究了不同采樣點石料中鐵元素含量和納米碳酸鈣成品白度的關系,為原材料的選取提供依據。

1 實驗部分

1.1儀器與試劑

    原子吸收光譜儀(賽默飛ICE3000),馬弗爐(鶴壁市華泰儀器儀表有限公司),干燥箱(101型,北京科偉永興儀器有限公司),藍光白度儀(ZB-B型,杭州紙邦自動化技術有限公司)。

    乙二胺四乙酸二鈉(EDTA,分析級,天津市祥瑞鑫化工有限公司),晶型導向劑(分析級,天津市科密歐化學試劑有限公司),硬脂酸(分析級,天津市鼎盛鑫化工有限公司),氫氧化鈉(分析級,天津市風船化學試劑科技有限公司),二氧化碳氣體(濃度99%)。

1.2試驗方法

1.2.1氫氧化鈣漿料制取

    取6個不同采樣點的石灰石原料850度高溫煅燒24h,得生石灰,將6個生石灰樣品分別加入80度自來水反應30min,過325目篩,制得氫氧化鈣漿料,用EDTA滴定氫氧化鈣濃度,將其濃度調整為8.0%,備用。

1.2.2納米碳酸鈣合成

    取濃度為8.0%精制氫氧化鈣漿料,碳化前加入1.0%晶型導向劑,升溫至所需反應起始溫度,攪拌200r/min,通入二氧化碳氣體,碳化至pH6.5~7,停止通入二氧化碳,放置30 min后,重新通入二氧化碳10 min,停止通氣,即制備得到納米碳酸鈣漿料,分別加熱至70 ℃,備用。

1.2.3改性劑的合成

     將3.0%的硬脂酸與氫氧化鈉溶于水中,并在95℃下皂化反應20min,即合成硬脂酸鈉改性劑。

1.2.4改性納米碳酸鈣的合成

    將合成好的改性劑加入70℃的納米碳酸鈣漿料中,進行納米碳酸鈣的改性。經過1h后,停止反應,將所得成品漿料進行抽濾,取濾餅于105℃下干燥3h,用打散機將干燥后的濾餅打散,即制備得到改性納米碳酸鈣。

1.3鐵元素檢測

1.3.1 儀器及用具:分析天平(萬分之一)、水浴鍋、回流裝置、容量瓶(100ml、200ml)、中速濾紙、原子吸收分光光度計;

1.3.2 試劑:鐵單元素標準溶液;

1.3.3 試液:供試品貯備液、供試品溶液、空白溶液和對照品溶液的制備按標準法進行;

1.3.4測試:原子吸收光譜儀進行標液曲線的測試制作,再進行樣品測試。

1.4納米碳酸鈣白度檢測

    將藍光白度儀進行校零、校準,然后將納米碳酸鈣粉末放在粉末制樣器中,用表面光潔的玻璃板將樣品表面壓平,放置在試樣座上,待顯示值穩定后記下白度值。

2 實驗結果與討論

分別取不同的六個采樣點石灰石原料進行鐵元含量分析以及納米碳酸鈣成品白度分析,見表1。

表1 不同石灰石原料鐵元素含量及納米碳酸鈣白度指標

樣品來源

鐵元素含量(%)

納米碳酸鈣白度

1#

0.066

93.8

2#

0.052

94.5

3#

0.138

89.7

4#

0.084

92.4

5#

0.092

91.5

6#

0.122

90.3

    通過分析六個石灰石原料,3#采樣點鐵元素含量最高,其對應納米碳酸鈣產品白度最低,分析結果表明石灰石原料中鐵元素含量對納米碳酸鈣產品白度有明顯的影響。

3 實驗結論

    納米碳酸鈣的白度是產品的基礎指標之一,直接影響到下游制品,在生產過程中因為石灰石的變化會對白度產生明顯的影響,特別是石灰石中鐵元素對白度的影響尤為明顯,因此對石灰石中鐵元素的控制是保證產品白度的最有效措施。
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