СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАМАРИНА Российский патент 1997 года по МПК C09C1/32 

Изобретение относится к технологии получения ультрамарина, применяемого в качестве пигмента в лакокрасочной, текстильной и пищевой промышленности при производстве пластмасс, синтетических волокон, резиновых изделий и других материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности в научно-технической и патентной литературе является способ получения ультрамарина из шихты включающий в качестве кремнеземсодержащего соединения вулканическое стекло, например, перлитовую породу.

Согласно этому способу компоненты шихтовой смеси берут в следующих, вес. ч.

Каолин 30 50
Перлитовая порода 90 110
Сера 120 128
Сода 95 100
Восстановитель (канифоль, уголь) 20 200
Сульфат натрия 12 15.

Способ осуществляют обжигом шихты в три стадии:
на первой стадии поддерживают температуру 700^oC;
на второй стадии 730^oC;
на третьей стадии 500^oC.

Полученный ультрамарин обладает красящей способностью 145%
Известный способ имеет следующие недостатки:
низкая красящая способность пигмента;
высокие энергетические затраты;
сложность обжига шихты в три стадии;
высокий расход серы;
низкий выход целевого продукта.

Цель изобретения повышение выхода целевого продукта, красящей способности его, сокращение потерь серы и упрощение процесса.

Сущность получения ультрамарина по предложенному способу заключается в следующем:
Первая смесь: предварительно готовят реакционноспособную массу из смеси перлита, каолина и водного раствора гидрата оксида натрия концентрацией 200
400 г/л.

Полученную смесь I после полной гомогенизации подают на обжиг во вращающуюся сушильную печь при температуре 450 550^oC в течение 1,0 1,5 ч. Из печи полученную массу переносят на реакторно-смесительную установку.

В реакторно-смесительную установку одновременно из аппарата подают смесь II из перлита и пека, а также смесь III из соды и формиат натрия.

Получается смесь состава, мас.

I смесь (перлит + каолин + гидроокись натрия + вода) 30 35
II смесь (перлит + пек) 26 30
III смесь (сода + сера) 36 38
IV формиат натрия 2 3
В качестве перлитовой породы используют вулканическое стекло арагацкого месторождения Арм. ССР, химический состав которого приведен в табл. 1.

Каолин берут обогащенный ГОСТ 20080-74, в котором массовая доля влаги не должна превышать 20% (табл. 1).

Сера техническая ГОСТ 127-76 с массовой долей серы 99% и влаги 0,5%
Пек каменноугольный ГОСТ 1038-75
Сода кальцинированная ГОСТ 5100-73
Сода каустическая ГОСТ 4326-66
Шихту ультрамарина после пластификации подают в печь, где ведут обжиг при 600 650^oC, затем в другую печь для восстановительно-окислительной обработки при температуре 600 250^oC в течение 6 10 ч. Полученный полуфабрикат синего ультрамарина подвергают измельчению в шаровых мельницах мокрого помола, фракционируют, сушат и расфасовывают, как готовый продукт, идущий на использование по отдельным маркам УХК, УС и УЛ, соответствующие ГОСТу 6-10-404-77.

Технологические параметры процесса приведены в табл. 2.

Преимущества предлагаемого способа получения ультрамарина по сравнению с известными и базовым объектом приведены в табл. 3.

Базовым объектом для сравнения предложенного способа получения ультрамарина является способ получения ультрамарина по ОСТ 6-10-404-77.

Использование: лакокрасочная промышленность. Сущность изобретения: смесь каолина, 41 - 47% перлита от общего его количества в шихте и водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 200 - 400 г/л при Т:Ж = 2,7 - 3:1 термообрабатывают при 450 -550^oC, 1-1,5 ч, затем перемешивают смесь с остальным количеством перлита и компонентами шихты: серой, содой, восстановителем- каменноугольным пеком и формиатом натрия и подвергают шихту обжигу в две стадии при 600 - 650^oC и 250 - 600^oC, соответственно. Выход пигмента 73 - 74%, красящая способность - 235 - 245%, сокращение потерь серы 3-4%, снижение энергетических затрат 6 - 10%. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ получения ультрамарина, включающий обжиг шихты, содержащей каолин, перлит, серу, соду, восстановитель и вторую соль натрия, в две стадии, мокрый помол продукта обжига, последующее фракционирование его и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, красящей способности его, сокращения потерь серы и упрощения процесса, предварительно каолин смешивают с перлитом, взятым в количестве 41 47% от общего количества его в шихте, в водном растворе гидрокисда натрия с концентрацией 200 400 г/л при Т Ж 2,7 3 1, полученную смесь термообрабатывают при 450 - 550^oС 1,0 1,5 ч, затем в смесь добавляют остальное количество перлита и другие компоненты шихты, перемешивают и обжигают шихту при 600 650^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют каменноугольный пек, а в качестве второй соли натрия его формиат натрия. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную шихту готовят при следующем соотношении компонентов, мас.

Перлит 24,5 25,5
Каолин 12,0 14,0
Водный раствор гидроксида натрия с концентрацией 200 400 г/л Na₂O 7,5 9,45
Вода 7,2 7,6
Сера 28,8 30,4
Каменноугольный пек 13 15
Формиат натрия 2 3
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что шихту на второй стадии обжигают при 250 600^oС.