Способ получения белого наполнителя из фосфогипса Советский патент 1993 года по МПК C09C1/02 

Изобретение относится к производству белых наполнителей, в частности к способам получения наполнителя из фосфогипса, и может быть использовано в лакокрасочной промышленности для получения масляной краски.

Целью изобретения является уменьшение расхода известкового молока и улучшение малярно-технических характеристик красок на основе этого наполнителя.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения белого наполнителя из фосфогипса, включающем взаимодействие водной суспензии фосфогипса и известкового молока, последующую фильтрацию и сушку осадка при 100-160°С, согласно изобретению, процесс взаимодействия осуществляют при рН 3,3-3,8, после чего к полученной реакционной суспензии добавляют известковое молоко до рН 7-8.

Фосфогипс-дигидрат - отход производства экстракционной фосфорной кислоты, подают в первый репульпатор, куда одновременно подают техническую воду. С помощью подачи известкового молока рН в репульпаторе поддерживают в пределах 3,3-3,8. Нейтрализация при этом протекает с образованием наиболее растворимого из фосфатов кальция-дигидрофосфата кальция. В указанном интервале рН протекает нейтрализация фосфорной кислоты, присутствующей в растворе, а также создаются благоприятные условия для перехода кислоты из внутреннего объема кристаллов фосфогипса на их поверхность. Если величину рН на этой стадии поддерживать менее 3,3, то не достигается полнота осаждения дигидро- фосфата кальция, т.е. нейтрализация неэффективна. Если же величину рН поддерживать более 3,8, то продуктом реакции является трудно растворимый гидрофосфат кальция, который, осаждаясь на поверхности кристаллов фосфогипса, препятствует диффузии кислоты на поверхность .и ее нейтрализации, Из первого репульпатора суспензию фосфогипса переел

с

:00

;о

|V|

;о о

i

качиваю т во второй репульпатор, где с помощью известкового молока поддерживают рН7-8.

Значение рН 7-8 на второй стадии обус- ловлено тем, что в этом интервале рН нейтрализация проходит с образованием наименее растворимого из фосфатов кальция - гидроксилаппатита. Если значение рН будет менее 7, то осаждается более растворимая соль - гидрофосфат кальция, что равнозначно повышению водорастворимых форм фосфатов, Увеличение значения рН на второй стадии сверх 8 сопряжено с повышенным расходом известкового молока.

Пример 1,. Фосфогипс-дигидрат, поступающий из цеха экстракционной фосфорной кислоты в количестве 45 т/ч и содержащий: мас.%: 42 общей Н20, 0,8 водорастворимого PaOs, подают в первый репульпатор, представляющий собой цилиндрическую емкость 90 м с мешалкой. Туда же для поддержания постоянного соотношения жидкой фазы к твердой подают техническую воду в количестве 28 т/ч. С помощью клапана в репульпатор подают известковое молоко с концентрацией 100 г СаО + МдО в 1 дм3 до рН 3,5. ;

Поддерживая уровень в первом репуль- паторе постоянным, пульпу центробежным насосом подают во второй репульпатор, аналогичный первому, где с помощью известкового молока поддерживают рН 7,5.

Из второго репульпатора суспензию подают на карусельный вакуум-фильтр, где фосфогипс фильтруют до содержания общей влаги 40% и далее - на стадию сушки, где высушивают фосфогипс до содержания общей влаги 22%.

Содержание водорастворимых фосфатов в полученном таким образом фосфогип- совом наполнителе 0,08% РаОэ в пересчете на безводный продукт. Расход известкового молока при этом составляет 3,5 т/ч. рН водной вытяжки наполнителя - 6,5.

Пример 2. Выполняют аналогично примеру 1, только рН в первом репульпато- ре поддерживают равным 3.3, во втором - 7,0.

Содержание P2U5 в наполнителе 0,10%. Расход известкового молока 3,2 т/ч, рН водной вытяжки - 6,3.

Пример 3. Выполняют аналогично примеру 1, только рН в первом репульпато- ре поддерживают равным 3.8, во втором --8.

Содержание РгОз в наполнителе 0,07%. Расход известкового молока 3,7 т/ч, рН водной вытяжки 6.6.

Пример 4 (прототип). Выполняют аналогично примеру 1, только рН в первом и во втором репульпаторе поддерживают равным 7.

Содержание Р20з в наполнителе 0,35%. Расход известкового молока - 4,4 т/ч, рН водной вытяжки - 5,5.

Для определения пигментных свойств фосфогипсового наполнителя готовят масляную краску МА - 25. Рецептура краски соответствует ГОСТ 10503-71. При изготовлении краски на фосфогипс заменяют часть баритового наполнителя. Результаты определения свойств краски в зависимости от

условий получения фосфогипсового наполнителя, а также от его количества в составе

краски представлены в таблице. Вязкость

краски определяют на вискозиметре В-3-4

по ГОСТу 8420-74, укрывистость - по ГОСТу

19007-73. Соответствие цвета краски установленному стандарту определяют визуально, что предусмотрено по ГОСТ 10503-71.

Из таблицы следует, что при полной замене баритового наполнителя на фосфогипсовый, независимо от способа нейтрализации фосфогипса. вязкость и укрывистость краски, а в случае нейтрализации по прототипу - и цвет, не соответствуют показателям ГОСТа 10503-71. Приуменьшениисодержания фосфогипсового наполнителя в краске проявляется зависимость свойств краски от условий нейтрализации фосфогипса. Проведение нейтрализации согласно изобретению позволяет заменить на фосфогипс 50%

баритового наполнителя, при этом показатели краски соответствуют ГОСТу 10503-71. В случае же использования фосфогипса, нейтрализованного согласно прототипу, без ухудшения свойств краски, может быть

заменено лишь 25% баритового наполнителя.

. Ф о р м ула изобретения

Способ получения белого наполнителя из фосфогипса, включающий взаимодействие его водной суспензии и известкового молока, последующую фильтрацию и сушку осадка при 100-160°С, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения расхода известкового молока и улучшения маляр- но-технических характеристик красок на основе этого наполнителя, процесс взаимодействия осуществляют при рН 3,3-3,8, поеле чег.о к полученной реакционной суспензии добавляют известковое молоко до рН 7-8.

Зависимость пигментных свойств краски МА- 25 от содержания фосфогипсового наполнителя и условий его получения

Использование: получение красок. Сущность изобретения: водную суспензию фос- фогипса и известковое молоко подают в первый репульпатор; рН 3,3-3,8. Выдер.жи- вают-15-60 мин. При постоянном уровне в правом репульпаторе суспензию подают во второй репульпатор. Добавляют известковое молоко до рН 7-8. Выдерживают также 15-60 мин. Осадок отделяют и сушат при 100-160°С. Укрывистость краски 98- 180 г/м , цвет соответствует эталону. 1 табл.