Calciumcarbidschlacke ist der Abfallrückstand, der hauptsächlich aus Calciumhydroxid besteht und nach der Hydrolyse von Calciumcarbid zur Gewinnung von Acetylen entsteht. Die Herstellung chemischer Produkte aus Carbidschlacke dient dem Ressourcenrecycling. Die Entwicklung umweltfreundlicher Verfahren und die Senkung der Technologiekosten stehen im Mittelpunkt zukünftiger Forschung. HCMilling (Guilin Hongcheng) ist ein Hersteller von …CalciumhydroxidErstickenUndKalziumKarbonat-MahlmühleAusrüstung. Im Folgenden wird Ihnen der Prozess der Herstellung von Nano-Calciumcarbonat aus Carbid-Schlacke erläutert.

Nano-Calciumcarbonat findet breite Anwendung in der Gummi-, Kunststoff-, Papier- und Druckfarbenindustrie und anderen Bereichen und birgt ein enormes Marktpotenzial. Industriell wird Nano-Calciumcarbonat hauptsächlich durch Karbonisierung hergestellt. Dabei wird CaO durch Kalzinierung von Kalkstein gewonnen, der aufgeschlossen und in Suspension gehalten wird. Anschließend wird zerkleinertes Ca(OH)₂ hinzugefügt, ein Kristallisationskontrollmittel untergezogen und das Nano-Calciumcarbonat einer CO₂-Karbonisierung, Dehydratisierung und Oberflächenbehandlung unterzogen. Bei diesem Prozess entstehen Abgase (CO₂), Abwasser (Weißwasser) und Rückstände, was die Produktqualität mindert. Die Reduzierung oder Realisierung der drei Abfallarten – Emissionsfreiheit und Qualitätsverbesserung von Nano-Calciumcarbonat – sind daher zentrale Herausforderungen. Die Verwendung von Karbidschlacke entspricht dem Umweltschutzkonzept der Abfallbehandlung mit Abfallprodukten.

Die Herstellung von Nano-Calciumcarbonat aus Calciumcarbid-Schlacke erfolgt derzeit hauptsächlich über drei Verfahren: Kalzinierung, Salzsäure-Laugung und Ammoniumchlorid-Laugung. Li Rui et al. nutzten die Kalzinierung und Drucklöschung, um Calciumcarbid-Schlacke in einem Druckkarbonisierungsreaktor mit CO₂-Rauchgas zu reagieren und so sphärische Nano-Calciumcarbonat-Partikel (60 nm) zu gewinnen. Dieses Verfahren reduziert nicht nur die CO₂-Abgasbelastung, sondern liefert auch hochwertige Produkte. Liu Fei et al. verwendeten die Salzsäure-Laugung, indem sie Calciumcarbid-Schlacke mit Salzsäure (pH 8) ansäuerten und eine Metathese-Reaktion mit Natriumcarbonat durchführten. Die Ergebnisse zeigten, dass die angesäuerte Calciumcarbid-Schlacke die Bildung von Calciumcarbonat-Whiskern begünstigt. Die Agglomeration und die Ausbildung grober, verzweigter Strukturen führen schließlich zu gleichmäßig verteilten, aragonitischen Calciumcarbonat-Whiskern mit hohem Aspektverhältnis (30–60). Im Vergleich zu hochreinen Rohstoffen erfüllt die aus Calciumcarbid-Schlacke hergestellte Nanokohlensäure die nationalen Standards und reduziert die durch Carbid-Schlacke verursachte Umweltbelastung. Dieses Verfahren stellt einen effektiven Weg zur Herstellung von Nano-Calciumcarbonat dar.

Zhu Min et al. verwendeten Ammoniumchlorid zur Vorbehandlung von Calciumcarbid-Schlacke und stellten anschließend durch Karbonisierung Nano-Calciumcarbonat her. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einer Ammoniumchlorid-Konzentration von 8 % die Ausbeute der Calciumcarbid-Schlacke über 92 % lag. Das so erhaltene Nano-Calciumcarbonat (mittlere Partikelgröße 38 nm) erreichte eine Reinheit von bis zu 99,65 % und einen Weißgrad von bis zu 98,60 %. Damit wird das Problem der durch Verunreinigungen bedingten geringen Reinheit und des niedrigen Weißgrades von Nano-Calciumcarbonat gelöst und ein vielversprechender Prozessweg für nachfolgende industrielle Anwendungen bereitgestellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Herstellung von Calciumcarbonatschlacke große Mengen CO₂ eingesetzt werden und gleichzeitig eine hochwertige Verwertung der Calciumcarbidschlacke möglich ist. Allerdings entsteht bei der Oberflächenmodifizierung mit chemischen Zusätzen leicht Abwasser. Wird dieses nicht behandelt, führt es zu Sekundärverschmutzung. Um das Recycling der Carbidschlacke zu realisieren, bedarf es daher weiterer, umfassenderer Untersuchungen der Reaktionsnebenprodukte.

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