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(chǎn)品白度的影響作用，結(jié)果表明鐵元素含量越高納米碳酸鈣產(chǎn)品白度越低。
關(guān)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(chǎn)品白度的因素主要有原料石灰石中雜色元素、生產(chǎn)系統(tǒng)漿料過篩、干燥過程溫度等。在生產(chǎn)工藝過程穩(wěn)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(chǎn)過程中鐵離子極易與鈣鎂離子同時進入產(chǎn)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(guān)系，為原材料的選取提供依據(jù)。
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(shù)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(yīng)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(diào)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(yīng)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(yīng)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(jīng)過1h后，停止反應(yīng)，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(wěn)定后記下白度值。
2 實驗結(jié)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
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樣品來源
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鐵元素含量（%）
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納米碳酸鈣白度
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1#
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0.066
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93.8
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2#
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0.052
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94.5
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3#
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0.138
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89.7
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4#
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0.084
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92.4
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5#
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0.092
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91.5
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6#
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0.122
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90.3
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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(yīng)納米碳酸鈣產(chǎn)品白度最低，分析結(jié)果表明石灰石原料中鐵元素含量對納米碳酸鈣產(chǎn)品白度有明顯的影響。
3 實驗結(jié)論
