要提高化學(xué)沉淀法制備的氫氧化鈣的純度,可從原料選擇、反應(yīng)過(guò)程控制、產(chǎn)物分離與洗滌、干燥等環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施,具體如下:
原料選擇
高純度鈣鹽和堿:選用高純度的鈣鹽和堿是基礎(chǔ)。如氯化鈣、硝酸鈣等鈣鹽以及氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿,應(yīng)嚴(yán)格控制其雜質(zhì)含量,確保其純度在 99% 以上,減少因原料雜質(zhì)引入而導(dǎo)致的產(chǎn)物不純。
檢測(cè)原料純度:在使用前,對(duì)原料進(jìn)行嚴(yán)格的純度檢測(cè)。采用化學(xué)分析、光譜分析等方法,如通過(guò)原子吸收光譜檢測(cè)鈣鹽中的重金屬雜質(zhì)含量,通過(guò)酸堿滴定法測(cè)定堿的濃度和純度,確保原料符合要求。

反應(yīng)過(guò)程控制
精確控制反應(yīng)條件pH 值:準(zhǔn)確控制反應(yīng)體系的 pH 值至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō),制備氫氧化鈣時(shí),pH 值控制在 12-14 之間,有利于鈣離子與氫氧根離子充分結(jié)合生成氫氧化鈣,同時(shí)避免因 pH 值過(guò)高或過(guò)低產(chǎn)生其他雜質(zhì)。
溫度:根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),合理控制反應(yīng)溫度。通常,反應(yīng)溫度控制在 40-60℃較為適宜,有助于提高反應(yīng)速率和產(chǎn)物的結(jié)晶度,減少雜質(zhì)的吸附和共沉淀現(xiàn)象。
反應(yīng)時(shí)間:確定合適的反應(yīng)時(shí)間,使反應(yīng)充分進(jìn)行。一般反應(yīng)時(shí)間在 1-3 小時(shí),具體可通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)液中鈣離子或氫氧根離子的濃度變化來(lái)確定反應(yīng)終點(diǎn),確保反應(yīng)完全,減少未反應(yīng)原料殘留。
攪拌速度和方式:選擇適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣群头绞剑狗磻?yīng)物充分混合均勻,避免局部濃度過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致的雜質(zhì)生成。一般攪拌速度控制在 200-500 轉(zhuǎn) / 分鐘,采用勻速攪拌或變速攪拌相結(jié)合的方式,提高反應(yīng)的均勻性和產(chǎn)物的純度。
添加合適的添加劑:在反應(yīng)體系中添加適量的晶種或表面活性劑等添加劑。晶種可以引導(dǎo)氫氧化鈣晶體的生長(zhǎng),使晶體生長(zhǎng)更加規(guī)整,減少雜質(zhì)的嵌入;表面活性劑如聚乙二醇等,可以吸附在氫氧化鈣顆粒表面,防止顆粒團(tuán)聚,提高產(chǎn)物的分散性和純度。

產(chǎn)物分離與洗滌
固液分離方法選擇:采用合適的固液分離方法,如過(guò)濾、離心等。對(duì)于粒徑較大的氫氧化鈣沉淀,可選用過(guò)濾精度較高的濾布或?yàn)V紙進(jìn)行過(guò)濾;對(duì)于粒徑較小的沉淀,離心分離效果更好,能夠有效分離出氫氧化鈣固體和母液,減少母液中的雜質(zhì)殘留。
多次洗滌:對(duì)分離得到的氫氧化鈣固體進(jìn)行多次洗滌,去除表面吸附的雜質(zhì)離子。一般采用去離子水或蒸餾水進(jìn)行洗滌,洗滌次數(shù)不少于 3 次,每次洗滌后通過(guò)檢測(cè)洗滌液中的電導(dǎo)率或特定雜質(zhì)離子的濃度來(lái)判斷洗滌效果,直至洗滌液中雜質(zhì)含量達(dá)到要求。

干燥過(guò)程控制
干燥溫度和時(shí)間:選擇合適的干燥溫度和時(shí)間,避免因干燥溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致氫氧化鈣分解或與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣雜質(zhì)。一般干燥溫度控制在 80-120℃,干燥時(shí)間根據(jù)產(chǎn)物的量和干燥設(shè)備的性能確定,通常在 2-6 小時(shí)。
干燥環(huán)境:在干燥過(guò)程中,保持干燥環(huán)境的清潔,避免空氣中的灰塵、二氧化碳等雜質(zhì)與氫氧化鈣接觸?刹捎谜婵崭稍锘蛟诙栊詺怏w保護(hù)下進(jìn)行干燥,提高產(chǎn)物的純度。