Les scories de carbure de calcium sont un résidu composé principalement d'hydroxyde de calcium, issu de l'hydrolyse du carbure de calcium pour obtenir de l'acétylène. La valorisation chimique de ces scories vise le recyclage des ressources, et le développement de procédés écologiques ainsi que la réduction des coûts technologiques constitueront les axes de recherche futurs. HCMilling (Guilin Hongcheng) est un fabricant de ces scories.hydroxyde de calciuméteindreetcalciumbroyeur à carbonateMatériel. La section suivante vous présentera le procédé de préparation du carbonate de calcium nano à partir de scories de carbure.

Le carbonate de calcium nanométrique est largement utilisé dans les industries du caoutchouc, des plastiques, du papier, des encres et autres, et présente un fort potentiel de marché. Dans l'industrie, sa production repose principalement sur la carbonisation. Le CaO est obtenu par calcination du calcaire, qui est ensuite broyé et mis en suspension dans du Ca(OH)₂. Un agent de contrôle de la cristallisation est ajouté, puis le procédé comprend une carbonisation au CO₂, une déshydratation et un traitement de surface. Ce procédé génère des gaz résiduaires (CO₂), des eaux usées (eaux blanches) et des déchets, ce qui peut entraîner une baisse de la qualité du produit. L'objectif principal est de réduire, voire d'atteindre, le zéro émission et d'améliorer la qualité du carbonate de calcium nanométrique. Le recyclage des scories de carbure s'inscrit pleinement dans cette démarche de valorisation environnementale.

Actuellement, la préparation de nano-carbonate de calcium à partir de scories de carbure de calcium repose principalement sur trois méthodes : la calcination-extinction, la lixiviation à l’acide chlorhydrique et la lixiviation au chlorure d’ammonium. Li Rui et al. ont utilisé la calcination-extinction sous pression pour faire réagir les scories de carbure de calcium avec le CO₂ des gaz de combustion dans un réacteur de carbonisation sous pression, afin d’obtenir des nanoparticules sphériques de carbonate de calcium (60 nm). Ce procédé permet non seulement de réduire la pollution par le CO₂ des gaz résiduaires, mais aussi d’obtenir des produits à haute valeur ajoutée. Liu Fei et al. ont quant à eux adopté la lixiviation à l’acide chlorhydrique, en acidifiant les scories de carbure de calcium avec de l’acide chlorhydrique à pH 8, puis en réalisant une réaction de métathèse avec du carbonate de sodium. Les résultats ont montré que l’acidification des scories de carbure de calcium favorise la formation de whiskers de carbonate de calcium. L’agglomération et le développement de ramifications grossières conduisent finalement à des whiskers de carbonate de calcium aragonitique, uniformément répartis et présentant un rapport d’aspect élevé (30-60). Comparé aux matières premières de haute pureté, l'acide carbonique nanométrique préparé à partir de scories de carbure de calcium répond aux normes nationales et réduit la pollution liée à ces scories. Ce procédé constitue une voie de synthèse efficace pour la préparation de carbonate de calcium nanométrique.

Zhu Min et al. ont utilisé du chlorure d'ammonium pour prétraiter des scories de carbure de calcium, puis ont préparé du carbonate de calcium nanométrique par carbonisation. Les résultats ont montré qu'à une concentration de 8 % de la solution de chlorure d'ammonium, le taux d'utilisation des scories de carbure de calcium dépassait 92 %. Le carbonate de calcium nanométrique ainsi obtenu (taille moyenne des particules : 38 nm) présente une pureté et une blancheur de 99,65 % et 98,60 % respectivement. Ce procédé résout les problèmes de faible pureté et de blancheur insuffisante dues aux impuretés présentes dans le carbonate de calcium nanométrique et constitue une solution prometteuse pour les applications industrielles ultérieures.

En résumé, la préparation des scories de carbonate de calcium consomme une grande quantité de CO₂ et permet simultanément une valorisation importante des scories de carbure de calcium. Cependant, la modification de surface par des additifs chimiques génère facilement des eaux usées qui, en l'absence de traitement, peuvent entraîner une pollution secondaire. Des recherches complémentaires sont nécessaires pour étudier plus en détail les sous-produits de la réaction et permettre le recyclage des scories de carbure.

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