Способ получения пигмента на основе основного карбоната цинка Советский патент 1992 года по МПК C09C1/04 

Изобретение относится к технологии получения пигмента на основе основного карбоната цинка и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ получения основного карбоната цинка и на его основе порошкообразного оксида цинка путем пропускания через водную суспензию окиси цинка при 20-50°С углекислого газа с заданной скоростью с последующим отфильтровани- ем осадка основного карбоната цинка и сушкой. В результате термообработки последнего при 300°С получают тонкодисперсный порошкообразный оксид цинка высокой чистоты.

Наиболее близким к изобретению является способ получения пигмента на основе основного карбоната цинка, включающий взаимодействие раствора бикарбоната аммония с оксидом цинка при 60°С, последующее кипячение реакционной смеси в течение 1-1,5 ч, отделение осадка основного карбоната цинка и высушивание его при 80-100°С. Известный пигмент используется

преимущественно для красок с пониженной горючестью.

Указанные способы основаны на использовании дефицитных химических реагентов.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования аммоний- но-карбонатных сточных вод в качестве исходного раствора для получения пигмента.

Цель обеспечивается тем, что в качестве исходного раствора используют аммоний- но-карбонатные сточные воды, которые предварительно очищают от железа и сульфатов, а затем насыщают аммиаком до содержания его в свободном виде 20-25 г/л, и взаимодействие полученного раствора с окисью цинка осуществляют при перемешивании при 60-65°С до содержания основной соли цинка в осадке 10-12% в пересчете на ZnO, осадок отделяют из реакционной суспензии и cyu. at.

При этом очистку сточной воды осуществляют путем последовательного добавления в раствор сульфида аммония гашеной

со

с

XJ оо

Јь О

ю -N

окиси кальция, активированного угля и по- лиакриламида и перемешивания после каждого добавления указанных реагентов с последующим фильтрованием раствора.

П р-и м ер. В реактор емкостью 10 м3, снабженный паровым обогревом и мешалкой, загружают 7 м3 аммонийно-карбонатных сточных вод. Состав воды разных проб

описан в табл.1. - г

В данный раствор загружают 5 л/м3 20%-ного водного раствора сульфида аммония, перемешивают до достижения однородного состояния реакционной смеси, затем загружают 5 кг/м3 окиси кальция, предварительно гашенной в 10 л воды, перемешивают, загружают 1 кг/м активированного угля, перемешивают, загружают 2 кг/м3 насыщенного раствора полиакри- ламйда и перемешивают до достижения равномерного состояния реакционной смеси. Раствор фильтруют через фильтрпресс.

В результате очистки содержание примесей тяжелых металлов, содержание железа, сульфатов в продукте соответствует данным табл.2.

В реактор, изготовленный из стали марки 1X18Н9Т, емкостью 10м3 загружают 7м3 очищенной аммонийно-карбонатнрй смеси. Реакционную смесь насыщают аммиаком до достижения содержания свободного аммиака 20-25 г/л., Загружают 800 кг окиси цинка марки А. Загрузку окиси цинка производят по- степёнНо и равномерно при наличии интенсивного перемешивания в течение 2 ч. После загрузки окиси цинка реакционную смесь подогревают до 60-65°С.

Перемешивание продолжают до достижения равномерного состоянйя систёмы.

Продолжительность перемешиваний определяется по содержанию карбонатов и основной соли 6 твердой фазе, а аммиака - в маточном растворе.

Содержание карбонатов в твердой фазе должно составлять 11-14% (в пересчете на сухое вещество). Содержание аммиака в маточном растворе должно составлять 5-6 г/л. Содержание основной соли в твердой фазе должно составлять 10-12% (в пересчете на ZnO).

Твердую фазу, состоящую преимущественно из основного карбоната цинка, отделяют от маточного раствора на барабанном вакуум-фильтре, : .; . ;- ..

Ее отмывают от аммиака и сушат при

100-105°С. Сухой продукт разгружают в контейнеры и отправляют на склад готовой продукции. Полученный пигмент соответствует техническим требованиям согласно ТУ

6-09-3869-77. Состав пигмента для различных проб описан в табл.3.

Изобретение таким образом позволяет исподьзовать для получения пигмента на основе основного карбоната свинца аммонийно-карбонатных сточных вод и таким образом обеспечивает экономию углекислых солей и расширяет сырьевую базу пигмента. Кроме того, утилизация указанных вредных сточных вод улучшает экологию окружающей среды.

Формула .изобретения 1,Способ получения пигмента на основе основного карбоната цинка, включающий

взаимодействие раствора, содержащего аммоний и карбонат-ио ны , с окисью цинка при нагревании, отделение осадка из реакционной суспензии и сушку его, отличающийся тем, что, с целью обеспечения

использования аммонийно-карбон атных сточных вод Ё качестве исходного раствора, последние предварительно очищают от железа и сульфатов, а затем насыщают аммиаком до содержания его в свободном-виде

20-25 г/л, а взаимодействие полученного раствора с окисью цинка осуществил ют при перемешивании до Содержания основной соли цинка в осадке 10-12% в пересчете на ZnO. .

2.Спрсоб по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что очистку сточной вбдьГосуществляют путем последовательного добавления в раствор сульфида аммония, гашеной окиси кальция, активированного угля и насыщенного раствора полиакрилаШда и перемешивания после каждого добавления указанных реагентов с последующим фильтрованием раствора.

3.Способ поп.1, отл ичэ ю щи и ся Уем,

что взаимодействие раствори сточной воды после очистки и насыщения аммиаком с оксидом цинка осуществляют при 60-65°С

Таблица 1

Сущность изобретения: аммонийно-кэр- бонатные сточные воды очищают от сульфатов и железа и насыщают аммиаком до 20-25 г/л свободного аммиака, полученный раствор перемешивают с оксидом цинка при 60-65°С до содержания основной соли цинка в осадке 10-12% ZnO. Очистку вод проводят до содержания сульфатов 0,8- 1,9 г/л S042 и железа 0,001-0,006 г/л. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

Таблица 2 Химический состав аммонийно-карбрнатных сточных вод после очистки

Результаты анализа пигмента основного карбоната цинка

Таблица 3