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纳米活性碳酸钙的制备技术的工业开发
时间: 2017-4-10 20:14:36   浏览量:566

纳米活性碳酸钙的制备技术的工业开发

1 成果简介

碳酸钙作为一种重要的无机化工产品,具有原料丰富、生产工艺简单、性能稳定等特点,广泛用于橡胶、塑料、涂料、造纸、油墨、食品、医药、饲料等工业部门。其中塑料、橡胶行业的碳酸钙消费量为 65%,造纸、涂料各占 15%和 10%,其它行业占 10%。 碳酸钙在橡胶、塑料等行业中的作用与其粒径有关,粒径在 1~3μm 的沉淀碳酸钙仅作为填充剂起增容作用,粒径在 0.01~0.1μm 之间的纳米碳酸钙具有补强、增韧的作用。 我国目前有轻质碳酸钙生产企业一百多家,总生产能力近 500 万吨,但工艺落后,品种单一,基本上采用简易的的间歇鼓泡式炭化工艺,产品大多为售价低廉( 400~500 元/吨)的大粒径( 2~5 微米)纺锤形产品( 图 1),而附加值较高(售价 3000~6000 元/吨)、市场需求增长较快的粒径小于 100 纳米的纳米碳酸钙产量甚微,仅占轻质碳酸钙总产量的 2~5 %左右。我国近年也有利用国内外技术进行纳米碳酸钙生产的报道,但生产成本较高( 1500~2000元/吨),且大多需 5 千万以上的巨额投资,中小企业难以适应。 2011_32_1 图 1 普通纺锤型碳酸钙 (2-3 微米)                                                 图 2 纳米球型碳酸钙( 50-60 nm)

2 应用说明

清华大学经过多年的潜心研究,现已开发出一套崭新的纳米碳酸钙制备工艺和设备,通过加入特定的添加剂,在自行研制的高效传热传质碳化釜中进行反应,即可制得粒径为40~100 纳米的球型碳酸钙( 图 2)。本技术采用的添加剂价廉易得,所需设备大多为常规化工定型设备,易于为广大的中小企业采用。目前已在河北、江西建成年产 5000~10000 吨纳米碳酸钙的生产厂。采用本工艺的生产成本仅为 1000 元/吨左右。

3 效益分析

按年产 10000 吨,每吨保守价 1500 元计算, 年创产值(万元): 10000´1500¸10000=1500,年创利税(万元): 10000´( 1500-1000) ¸10000=500。

4 合作方式

技术转让或合作开发。 开发年产 10000 吨规模,技术转让(专利使用)费: 150 万, 碳化塔设计费: 30 万元, 核心设备(气体分布器)设计及加工费: 100 万元, 碳化塔加工及配套设备:约 300~500 万元, 其它常规设备费(包括气体净化、活化、过滤、干燥、粉碎、分级):约 500 万元, 基建:约 200~400 万元, 厂房面积:约 10000 平方米。
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