Способ получения наполнителя на основе фосфогипса Советский патент 1993 года по МПК C09C1/02 

Изобретение относится к технологии получения наполнителя из фосфогипса, который может быть использован при производстве, красок, бумаги, резины.

Цель изобретения - повышение качества наполнителя за счет улучшения коэффициента преломления и коэффициента диффузного отражения.

Пример 1 (по прототипу). 7,5 кг фосфогипса, содержащего СаЗОд -2Н20 - 66.9%, Р205общ - 5.11 %. .РгОбводор - 15% и Н20 - .27,1% смешивают с 21 л воды. В полуменную суспензию вводят 3.0 л раствора титанилсульфата аммония концентрации 200 г/дм3, что в расчете на диоксид титана составляет 120 г. Это обеспечивает содержание ТЮг в количестве 1,6% к фосфогипсу. Далее суспензию фильтруют и классифицируют. Половину осадка высушивают при 200°С 1 ч. Высушенный продукт смешивают с остальной частью влажного осадка в шне- ковой мешалке. Полученную смесь подвергают размолу в струйной мельнице. Степень осаждения титана составляет 99%. Коэффициент преломления 1,68. Коэффициент диф- фузного отражения - 74%.

Пример 2. 7.5 кг фосфогипса, содержащего CaS04 2Н20 - 66,9%, РаОбобщ - 5,11%.Р205водоР- 1,5% иН2О-27,1% смешивают с 21 л воды. В полученную суспензию вводят 9,4 л раствора титанилсульфата аммония концентрации 200 г/дм3, что в расчете на диоксид титана составляет Q.375 кг и обеспечивает содержание 5% TI02 к фосфогипсу. По истечении 5 мин в реактор добавляют аммиак до рН 7,5. После перемешивания в течение 20 мин суспензию фильтруют и высушивают. Степень осаждения титана - 100%. Коэффициент преломления - 1,78. Коэффициент дмффуэ- ного отражения - 90.

Пример 3. То же, что в пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 28,1 л раствора титанилсульфата аммония, в расчёте на диоксид титана составляет 1,125 кг и обеспечивает содержание 15,0% в расчете на Т102 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 7,5. Степень осаждения титана

«w

Ё

00

со о

00 00

Ч)

100%. Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 91.

Пример 4. То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 56,2 л раствора титанилсульфата аммония в расчете на диоксид титана составляет 2,250 кг и обеспечивает содержание 30,0% расчете на ТЮ2 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана 100%. Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 92.

П р и м е р 5. То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 8,5 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 3,0 кг и обеспечивает содержание 4,0% в расчете на ТЮ2 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана 100%.

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,68 и коэффициент диффузного отражения 92.

Пример 6. То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 60 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 2,4 кг и обеспечивает содержание 32,0% в расчете на ТЮ2 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана 100%.

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 92.

Л р и м е р 7. То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 37,5 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 1,5 кг и обеспечивает содержание 20,0% в расчете на ТЮ2 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 9,5. Степень осаждения титана 100%.

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,83 и коэффициент диффузного отражения 93.

Пример 8. То же, что и пример 7, но суспензию нейтрализуют до рН 7,0. Степень осаждения титана 98%.

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,78 и коэффициент диффузного отражения 86,

П р и м е р 9. То же, что и пример 7, но суспензию нейтрализуют до рН 10,0. Степень осаждения титана 100%.

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,83 и коэффициент диффузного отражения 93.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При добавлении растврра титанилсуль- фатз аммония к фосфогипсу вначале идет

взаимодействие растворенного титана со свободной пятиокисью фосфора с образованием на поверхности фосфогипса труднорастворимых фосфатов титана. При

дальнейшем добавлении в систему аммиака идет гидролиз растворенного титана с образованием на поверхности фосфогипса гид- ратированного диоксида титана. Таким образом, при получении наполнителя по

предлагаемому способу вначале модифицирование фосфогипса происходит фосфатом титана, а затем гидратированным диоксидом титана.

Показатель преломления кислородсо5 держащих соединений титана выше, чем фосфатов титана, также выше и коэффициент диффузного отражения.

Поэтому увеличение количества используемого для осаждения титанилсульфата

0 аммония приводит к качественным изменениям свойств целевого продукта, который равномерно покрыт большим количеством модификатора. Этот поверхностный слой и будет определять технические характери5 стики целевого продукта.

Результаты примеров осуществления сведены в таблицу.

При осуществлении процесса при меньшем количестве диоксида титана, чем 5

0 мас.%, цель изобретения не достигается из- за низкого коэффициента диффузного отражения и коэффициента преломления. Введение диоксида титана в количестве более 30% неэффективно, т.к. показатели це5 левого продукта не изменяются.

При нейтрализации суспензии до рН меньше 7,5 полнота осаждения титана не достигается, что приводит к получению целевого продукта с низким коэффициентом

0 преломления, а также низким коэффициентом диффузного отражения. Нейтрализовать суспензию выше значения .В нецелесообразно, т.к. цель изобретения достигнута - получаемый продукт имеет высо5 кие потребительские свойства. Однако это требует дополнительного расхода нейтрализующего агента.

Как видно из приведенных материалов и таблицы, предлагаемый способ получения

0 наполнителя из фоефогипса позволяет увеличить коэффициент преломления целевого материала до 1,83, что расширит область его применения, а также значительно повысит его коэффициент диффузного отражения до

5 значения 93, против значения 74 у продукта по известному способу.

Одним из преимуществ предлагаемого способа является его относительная простота осуществления, т.к. здесь исключается стадия смешения высушенного продукта с

влажным осадком и последующий размол. Продукт, полученный по предлагаемому способу, не требует никакой последующей переработки и может сразу после сушки использоваться по назначению. Это сокращает продолжительность получения наполнителя.

Увеличение коэффициента преломления и диффузного отражения наполнителя из фосфогипса повышает качество краски. Например, расход краски с наполнителем по известному способу для покрытия 1 м2 окрашиваемой поверхности составляет 400 г, в то время как с наполнителем по предлагаемому способу только 310 г.

0

5

Формул а изобретения Способ получения наполнителя на основе фосфогипса, путем репульпации фосфогипса раствором титанилсульфата аммония, фильтрации полученной суспензии, сушки и размола, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наполнителя за счет увеличения коэффициента преломления и коэффициента диффузного отражения, репульпацию фосфогипса ведут в растворе титанилсульфата аммония, взятого в количестве 5-30 мас.% в расчете на диоксид титана к фосфогипсу с последующей нейтрализацией суспензии аммиаком до рН 7,5-9.5.

Изобретение относится к технологии получения наполнителя из фосфогипса, который может быть использован при производстве красок, бумаги, резины и т.д. Способ получения наполнителя на основе фосфогипса путем репульпации фосфогипса раствором титанилсульфата, взятого в количестве 5-30 мас.% в расчете на диоксид титана к фосфогМпсу с последующей нейтрализацией суспензии аммиаком до ,5-9,5, фильтрации, сушки и размола. 1 табл.