Способ обогащения каолиновой суспензии Советский патент 1980 года по МПК B28C1/06 B01D37/02 C04B33/04 

Изобретение относится к обезвожива1шю тонкодисперсш 1х суспензий, преимущественно глиносодерисащихр и может быть испопьзовано в ттроизводстве строительных материалов, керамической, химической, 1Ч)рпорудной и ; других отраслях промьшшенности. В настоящее время при производстве многих товаров и изделий бумажной, керамической, резиновой, кабельной, ттрфюмерной, химической, фармацевтической и других отраслях промьшшеннос7« испольаует ся обогащеняш каолин. Наибодае трудоемкой и дорогостоящей операцией в процессе обопащеггия каолщш является его обезвоживание, осуществляемое в большинстве случаев в 2 стадии: в 1-ой стадии - на фильтропрессах и 2-ой-на сушилках. Известен способ обогащения каол1ша путем снижения содержания активной извести в каолине, заключающийся в выдерживании каолина на складе в течение 2-3 месяцев, в результате чего активная из- весть Са(ОН)2 переходит в карбонат Са COj 1. Однако данный способ обладает существенными недостатками, не отвечает условиям интенсивного ведения промьшшенного производства, неизбежно связан с загрязнением сырья, требует больших площадей складов, предполагает наличие запаса сырья на несколько месяцев. Обеспечить такие условия практически трудно, Наиболее близким к описываемому стюсобу является способ обогащения каолиновой сусшшз1ш, включаквций обработку ее известковым молоком, фильтрование под давлением и обезвоживание полученного осадка 2. Известный способ с применением извеоти обестючивает повышешю производительности фильтрования, но при этом боарастают влажность осадка, содержание окиси кальция в готовом продуюе и активная щелочность ( рН). Повышевие влажности осадка фидьтроТфессов вьЕЗьшаеж необходимость истсарения дополнительного количества воды. Наличаю окиси в Каоливе, испол зуемом на фарфоровых заводах, даже в кодичестваз: шоке 0,8О %, вызывает повыше ную влажность фарфоровой массы ITOCJE ее фильтроващш, что затрудняет ошрадшо формования изделий к сражает ее качество Окись кальция, содержащаяся в каолин.- ухудшает также литьевые свойсттва шликеров, используемых в керамической промыш йешгости. Цель изобретения - уменьшение содер зкания активной извести в каолине и сниже ние времени ф1шътрования. Указанная цель Достигается тем, что в сиособе обогащения каолшадвой суспензии, включающем обработку ее известковым молоком, фильтрование под давлением и обезвоживание полученного осадка, осадок до110, продувают ут/вкислым газом. Прохождение углекислого газа через осадок обеспечивает нейтрализацию активйой 11звести и тюревод ее в нерастворимый Карбонат кальция, разрушение агрегатов Цастиц и освобождевде содержащейся в них воды, освобождрние воды, химически свйбванной с кальцием, удаление воды в фильтрат. Углекислый газ, растворяясь в воде, содержащейся в осадке, образует угзтекислоту7 41 Уг;юкислота реагирует с известью, на ходящейся в растворе, образует карбонат кальция и воду Са710нОн:,/СО -2H20 CoiCO при растворении каждая мо;юкула yTissкислого газа ггрисоединякт одну молекулу воды, затем угольная кислота, реахируя с известью, освобсиодает две молекулы воды. Результирующий эффект - кагкдая молекула СО2 освобождает молекулу воды, химически связанную в моле1суж Са(ОН)2. Вода, освободившаяся из агрегатов частиц, в результате разлсхжения мопекул активной извести, под действием давления уттюкислого газа удаляется в фильтрат, благодаря чему влажность осадка уменьщается. Активная известь, переведенная в 1шрастворимый карбонат кальция; не оказывает отрицательного влияния при использовании осадка, на.Т1ример в керамической промышленности. Одновременно нейтрализуется щелочность -осадка, что таюке положительно сказывается на качестве продукции. В качестве источника углекислого газа можно использовать после соответствующей очистки отходящие газы из сушильных или обжиговых пвчей. Изобретение иллюстрируется конкре-р

Суспензия без реагентов, т. е. без добавки известкового молока и без обработки углекислым газом

Суспензия с добавкой известкового молока (10 кг извести на 1 т каолина) без обработки уклекислым газом

Суспензия с добавкой известкового молока (10 кг извести на 1 т каолина), с обработкой углекислым газом (барботаж в течение 1 мин)

53,5

177

69,6

1О

56,0

169

G

Пример, Проводят фильтрование каолиновой сустюнзии в фильтровальной установке титта 39-фт. В фильтровальный стакан с перфорированным дном, дарекры- тый фильтровальной перегородкой, наливают суспензию и ф1шьтрование ведут атмосферным воздухом, сжатым до давления 0,4 МПа.

Результаты опытов изображены на графике.

Кривая 1 представляет собой кинетику фильтрования суспензии без реагентов (без извести и без углекислого газа), кривая 2 - кинетику фильтрования суспензии, обработанной известковым молоком нз расчета 10 кг гавести на 1 т каолина.

Из анализа кривых 1 и 2 следует, что известь способствует ускоренгао фильтрования, но объем выделявшегося при этом фильтрата уменьшается, т.е. влажность осадка возрастает, в данном случае с 34,7 % до 40,2 %.

Кривая 3 характеризует ход фильтрования по описываемому способу. Суспензию обрабатьюают известью и фильтруют обыч. ным способом до выде;юння основного количества воды (до точки А на кривой 3). Когда процесс фильтрования начинает за медляться, через осадок продувают углекислый газ. При той же производительное. ти процесса, т.е. за одно и то же время объем фильтрата посш подачи газа увеличивается, в результате чего влажность осадка снижается (см. кривые 2 и 3). Давление углекислого газа принимается таким же, как и давление фильтрования до подачи углекислого газа, т.е. в течение всего цикла ф1шьтрования давление поддерживается nOCTOSffiHHM.

Использование настояшепо стжоев по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества: можно увеличить производительность фильтрования суспензии повышением дазнровки извести без опасения, что не будут выдержаны контролируемые показатели качества ixjTOBoro продукта (содержание охиси кальция U рН); снижается влажность осадка, полученного после фильтрова1тя сусшнзин, в резул1лтате чего уменьшав ются затраты на cyui.i: повышается качество каолина (снижается содержание окиси кальция и рН), что положительно сказывается на экономической деятгельнос- ти предприятий - поставщиков каолина я предприятий - потребителей каолина.

Формула изобретения

Способ обогащения каолиновой суспензии, включающий обработку ее известковым молоком, фильтровшше под давлением и обезвой ивание полученного еюадка, отличающийся тем, что, с целью уменыиения содержа1тя активной извести в каолине и снижешш времени фильтрова1ши осадок доползиггельно продувают углекислым пазом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

npadoif3fa/fffe/Kfi Kffi6 fu fb/ry am// /