微球粉体碱式碳酸铜的制备及生产设计+图纸(3)

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课题来源于企业需要，为企业现有高纯氯化亚铜主产品，开辟下游产品：氯化铜、碱式碳酸铜等铜盐，由于产品原料纯度高，可得到优质的衍生铜盐；依据小试工艺研究成果，设计生产微球粉体碱式碳酸铜工艺，为企业开发新产品生产设计提供技术储备。

1.1 超细微球粉体

1.1.1 微球粉体的概述

自 20 世纪 70 年代日本学者提出超细粒子概念以来，引起世界各国众多科学家对于超细粒子的性质、制备方法及其应用进行了广泛的探索。国外对于微球粉体技术的研究也自20世纪70年代就已开始，而我国在此方面的研究涉入时间较晚，直到八十年代中后期。才逐步发展起来；伴随着微球粉体(特别是纳米材料)的科学价值和应用前景逐渐被人们所认识，国际粉体界的有识之士称微球粉体为21世纪的基础材料。

近年来，随着微球粉体制备技术的成熟，关于微球粉体的应用技术研究逐步成为主要研究内容。就目前收集的资料，微球粉体的应用，从使用的数量来看，最多是用作填料、添加剂和复合材料的的某种基料；从技术的角度看，许多领域对微球粉体的利用不仅重视粒度、粒级分布、纯度，而且注重其功能、复合效应及环境安全性。微球粉体是许多工业新一代的原料，随着我国工业结构的调整和发展，微球粉体的应用也将越来越普遍，使相关产品的档次不断提高。

1.1.2 微球粉体特征

微球粉体是一种根据粒径划分的超细粉末状固体，目前国外定义较严格并被较多采用的是粒径小于3um 的粉体被称为微球粉体，国内对于微球粉体大小的定义比较混乱，并无严格定义，较为接受的是定义粒径100%小于30um 的粉体为微球粉体[2]。微球粉体通常又分为微米级粉体(粒径大于1um)、亚微米级粉体(粒径小于1um大于0.1um)及纳米级粉体(粒径处于0.001~0.1um 即1~100nm )。

随着物质的超细化，其表面分子排列及电子分布结构和晶体结构均发生变化，产生了块(粒)状材料所不具有的奇持的表面效应、体积效应、量子效应[3]和宏观量子隧道效应，从而使得微球粉体与常规块状材料相比具有一系列优异的物理、化学及表面与界面性质，在使用时可取得超常的效果。

1.2 规则形貌碱式碳酸铜的制备方法

近年来，随着微球粉体材料的不断开发，有关微球粉体碱式碳酸铜制备的研究也有报道，但与其相关的晶体形貌的研究仍是不多，决定形貌的形成机制至今仍不是很清楚。微球粉体碱式碳酸铜的制备方法及其控制特定形貌和粒径的手段仍是热门话题。已有文献报道诸如水热法、微乳液法[4]、模板法及电镀法等应用于制备微球粉体碱式碳酸铜；在晶型态形貌控制方面已取得了巨大的进步，如：球形、花生形、薄片状等都已可以通过不同的合成途径获得。

采用一种简单的水热反应合成了球形孔雀石。以硫酸铜与碳酸钾为原料，不添加任何添加剂，再经超声处理，然后水热反应；制得二维薄片状结构布满表层的球形微粒。在超声处理后，形成孔雀石胶质态，有自发团聚的特性，即核团聚，在初始浓度高时，成核速率占据主导，随后过饱和度慢慢降低，晶体生长又慢慢占据主导地位；在随着反应时间的增加，晶化过程转变完成。最终得到10um-20um的孔雀石微球。此外，控制初始浓度也能形成海胆状的碱式碳酸铜。

以五水硫酸铜与碳酸钠为原料[7]，PEG-6000为添加剂，采用快速沉淀法制备碱式碳酸铜，然后离心过滤，再通过加热水合纳米粒子制得有序的亚显微结构，最终得到规则的球形超细粉末。文中着重解析了微球孔雀石的形成机制，认为：在反应物反应后，首先形成大量的无规则的纳米粒子，在离心加热后，纳米粒子有自身团聚的特性，为了得到最小的表面能，团聚呈球形；控制反应体系的晶化时间，能够得到不同亚显微结构组成的球形颗粒，如：疏散球体，针棒状微球，楔形块状微球。源:自*751~·论,文'网·www.751com.cn/