Способ получения химически осажденного мела Советский патент 1992 года по МПК C01F11/18 

Изобретение относится к способу получения высокодисперсного химически осажденного мела и может найти применение в химической промышленности. Химически осажденный мел применяется в качестве наполнителя в кабельной, резиновой, пар- фюмерно-косметичегкой, лакокрасочной, фармацевтической, бумажной и других отраслях промышленности.

Известен способ получения химически осажденного карбоната кальция, включающий гашение извести водой в присутствии водорастворимой соли фосфорной кислоты, карбонизацию образовавшейся суспензии гидроксида кальция, фильтрование суспензии и сушку продукта. На гашение извести подают воду, предварительно обработанную пропусканием через магнитное поле, а в качестве соли фосфорной кислоты используют триполифосфат натря 0.008-0,5 мас.%.

Применение добавки в известковое молоко триполифосфата натрия и пропускание

воды через магнитное поле требует дополнительных затрат.

Известен также способ получения высокодисперсного химически осажденного мела, в котором не применяется триполифосфат натрия. Он включает гашение извести водой, карбонизацию образовавшегося известкового молока при повышенной температуре - 50-60°С - до остаточного содержания в нем гидроокиси кальция 5-20% со скоростью 10-30% в мин с последующей декарбонизацией со скоростью 0,15-1,00% в мин, а также отделение и сушку продукта. Недостатком известного способа является низкий процент использования СОг из печного газа (55%), что увеличивает время кар- боназации и вызывает необходимость в до- полнительной емкости для ведения процесса декарбонизации.

Цель изобретения - интенсификация процесса карбонизации за счет повышения процента использования ССЬ.

сл С

VJ

СЛ

Поставленная цель достигается тем, что при получении химически осажденного мела по способу, включающему гашение извести водой, карбонизацию углекислым газом при повышенной температуре образовавшегося известкового молока до остаточного содержания гидроксида кальция в нем 5-20 мас.% с последующей декарбонизацией при повышенной температуре, отделение и сушку продукта, углекислый газ на карбонизацию подают под давлением 2-3 кгс /см со скоростью 50-52 нм3/мин, а на декарбонизацию-со скоростью 7-12 нм3/мин при том же давлении. При этом карбонизацию и декарбонизацию осуществляют при температуре 150-170°С.

Под влиянием высокой температуры известковое молоко в карбонизаторе приобретает агрегативную устойчивость, т.е. не расслаивается, что стабилизирует процесс глубокого насыщения известкового молока углекислым газом и карбонизует по реакции

Са(ОН)2 + С02 - СаСОз + Н20

Ведение процесса карбонизации под давлением 2,0-3,0 кгс/см приводит к снижению значения адгезионного сцепления между частицами Са(ОН)2 и СаСОз. что способствует снижению содержания свободной щелочи а готовом продукте и повышению дисперсности продукта. Все указанные факторы способствуют интенсификации процесса карбонизации. Время карбонизации сокращается в 4-5 раз, использование углекислого газа достигает 75- 85%.

Скорость карбонизации регулируется путем изменения количества СОа, подаваемого в карбонизаторы. В свою очередь, количество подаваемого С02 при карбонизации и декарбонизации соответственно регулируется дроссельными заслонками, Температура при ведении процесса тоже регулируется до получения необходимой величины. Процесс карбонизации и декарбонизации производят в одной емкости, что сокращает время всего процесса.

Пример (прототип), 8 кг СаО загз- шивают в 75 л р.оды при 85°С, после охлаждения известкового молока до 5б°С проводят его карбонизацию в насадочном аппарате колонного типа. Средняя скорость карбонизации составляет 27,8% в мин, что достигается путем подачи 115 л/ч известкового молока и 51,5 м /ч печного газа с содержанием С02 21 об.%. После карбонизации суспензия содержит 19% Са(ОН)2 (в пересчете на сухое). Время карбонизации 2,9 мин. Затем суспензию направляют в

другую емкость, где проводят декарбонизацию. В нижнюю часть емкости вводят 28 м /ч печного газа с содержанием С02 14%. Декарбонизация длится 20 мин, т.е.

средняя скорость декарбонизации составляет 0,95% в мин. Общая длительность процесса карбонизации и декарбонизации составляет 22,9 мин. Полученную суспензию отфильтровыва0 ют на вакуум-фильтре и получают 26,6 кг меловой пасты влажностью 51%, которую сушат при 200° С. Получают 13,5 кг продукта с удельной поверхностью 28 м2/г и содержанием свободной щелочи 0,017%.

5 Пример2. (Предлагаемый способ). В карбонизатор емкостью 25 м3 заливают 20 м известкового молока (полученного таким же способом, как и в прототипе) плотностью 1,06 кг/л массовой доли Са(ОН)2

0 75-90 м.д., затем подают печной газ массовой доли СОа 19-22% под давлением 2,2 кгс/см2 со скоростью 50 нм /мин. Карбонизацию известкового молока ведут в течение 105 мин при 160° С до остаточного содержа5 ния гидроокиси кальция в нем 8%, Затем скорость подачи печного газа уменьшают до 10 нм3/мин и проводят декарбонизацию при той же температуре и в той же емкости со средней скоростью 0,5% в минуту. Время

0 декарбонизации длится 15 мин. Общая длительность процесса карбонизации и до- карбонизации составляет 2 ч.

Полученную суспензию отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают меловую

5 пасту влажностью 52%, сушат при 200°С. Получают 3000 кг готового продукта с содержанием свободной щелочи 0,02%.

Пример 3. В карбонизатор емкостью 25 м заливают 20 м известкового молока

0 плотностью 1,06 кг/л массовой доли Са(ОН)а 75-90 м,д., затем подают печной газ массовой доли С02 19-22% под давлением 2 кгс/см2 со скоростью 50 нм3/мин.

Карбонизацию известкового молока ве5 дут при 150° С до остаточного содержания в нем гидроокиси кальция 20% в течение 120 мин. Затем скорость подачи печного газа уменьшают до 7 нм3/мин и проводят декарбонизацию при той же температуре в

0 той же емкости а течение 30 мин. Общая длительность процесса карбонизации и до- карбонизации составляет 150 мин.

После отфильтрования полученной суспензии на вакуум-фильтре получают мело5 вую массу влажностью 52%, которую сушат при 200° С. Получают 3000 кг готового продукта с содержанием свободной щелочи 0,02%.

П р и м е р 4. В карбонизатор емкостью 25 м заливают 20 м известкового молока

плотностью 1,06 кг/л массовой доли Са(ОН)2 75-90 м.д. затем подают печной газ массовой доли С02 19-22% под давлением 3 кгс/см со скоростью 52 нм /мин.

Карбонизацию известкового молока ведут при 170°С до остаточного содержания гидроокиси кальция 5% в течение 120 мин. Затем скорость подачи печного газа уменьшают до 12 нм3/мин и проводят до- карбонизацию при 170°С в течение 16 мин.

Общая длительность процесса карбонизации и докарбонизации составляет 136 мин. После отфильтровывания и сушки получают 3000 кг готового продукта с содержанием свободной щелочи 0,02%.

Примеры, поясняющие способ, приведены в таблице.

Из таблицы видно, что количество готового продукта, получаемого по известному

следующие преимущества: возможность установить карбонизаторы большой единичной мощности - не менее 25 м ; процесс карбонизации может быть непрерывным и

5 ведется в одной емкости; уменьшается выброс в атмосферу углекислого газа. Формула изобретения 1. Способ получения химически осажденного мела, включающий гашение изве10 сти водой, карбонизацию углекислым газом при повышенной температуре образовавшегося известкового молока до остаточного содержания гидроксида кальция в нем 5-20 мас.% с последующей докарбони15 зацией при повышенной температуре, отделение и сушку продукта, отличающий- с я тем, что. с целью интенсификации процесса, углекислый газ на карбонизацию подают под давлением 2-3 кгс/см2 со скоспособу, равно 0,59 кг/мин, а по предлага- 20 ростью 50-52 нм /мин, а на докарбонизаемому - 25,0 кг/мин, что значительно больше.

Использование предлагаемого способа получения химически осажденного мела

цию - со скоростью 7-12 нм /мин при том же давлении.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что карбонизацию и декарбонизацию

обеспечивает по сравнению с известными 25 осуществляют при 150-170°С.

следующие преимущества: возможность установить карбонизаторы большой единичной мощности - не менее 25 м ; процесс карбонизации может быть непрерывным и

ведется в одной емкости; уменьшается выброс в атмосферу углекислого газа. Формула изобретения 1. Способ получения химически осажденного мела, включающий гашение извести водой, карбонизацию углекислым газом при повышенной температуре образовавшегося известкового молока до остаточного содержания гидроксида кальция в нем 5-20 мас.% с последующей докарбонизацией при повышенной температуре, отделение и сушку продукта, отличающий- с я тем, что. с целью интенсификации процесса, углекислый газ на карбонизацию подают под давлением 2-3 кгс/см2 со скоцию - со скоростью 7-12 нм /мин при том же давлении.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что карбонизацию и декарбонизацию

осуществляют при 150-170°С.

Изобретение относится к способу получения высокодисперсного химически осажденного мела и может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретения -интенсификация процесса. Способ включает гашение извести водой, карбонизацию углекислым газом образовавшегося известкового молока до остаточного содержания гидроксида кальция в нем 5- 20 мас.% при подаче углекислого газа под давлением 2-3 кгс/см2 со скоростью 50-52 нм3/мин с последующей декарбонизацией со скоростью газа 7-12 нм3/мин при том же давлении. Температура стадий карбонизации и декарбонизации составляет 150-170° С. Способ позволяет интенсифицировать процесс, уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Продолжение таблицы

U