Способ получения дисиликата кальция Советский патент 1982 года по МПК C01B33/24 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ

1

Изобретение относится к технологии получения дисиликатного материала, используемого в технологии очистки сточных вод, содержащих фтористые соединения, которые получаются в процессе кислотной переработки фосфатного сырья на фосфорную кислоту, удобрение и минеральные соли.

Известен способ получения кальцийсодержащего материала для очистки фторсодержащих кислых стоков на основе СаСОз 1.

Недостатком способа является низкая активность СаСОз и невозможность достигнуть санитарных норм по очистки сточных вод от фтора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силиката кальция, заключающийся в смещении кальцийсодержащего материала, например извести, с кремнийсодержащим материалом, например песком, т. е. SiO2, гидрохимическую обработку силикатом натрия с последующей термообработкой. Для интенсификации процесса смесь (СаО + SiOa) перед термообработкой обрабатывают раствором силиката натрия и формируют таблетки 2.

Недостатком известного способа получения силиката кальция является его низкий выход и активность по отношению к фтору в растворах.

Целью изобретения является упрощение 5 способа и повыщение выхода целевого продукта, а также повышение сорбционной активности целевого продукта по отношению к фтору.

Поставленная цель достигается способом получения дисиликата кальция путем смешения кальцийсодержащего материала с алюмосиликатной породой, из расчета получения весовых отношений в шихте CaOiSiOz, равного 4-25:1 и СаО:А12Оз, равного 1,5- -20:1, термообработки и размола материала до остатка на сите 0,08 мм 2-16 вес. %.

Способ осуществляют следующим образом.

Кальцийсодержащий материал (СаСОз, СаО, Са(ОН)2, CaSO4 Н2О и т. д.) смешивают с кремнеземсодержащим минералом

20 АЬОз 2SiOj 2Н2О и т. д.) до получения гомогенной шихты с последующим усреднением смеси минералов.

При этом усреднение шихты производят таким образом, чтобы получить весовое отношение CaOrSiO, равное 4-25 и СаО: А1гОз равное 1,5-2,0. Обеспечение таких соотношений в шихте дает возможность получать в конечном продукте двукальциевый силикат 2CaO-SiO2 алюминат кальция состава 12 СаО-УАЬОз за счет протекания реакций 5,7 СаСОз + А12Оз-25Ю2-2Н;гО 2(2CaO-SiO2) + 1,7СаО-А12Оз + + 5,7СО2 + 2Н2О 5,7Са{ОН)2 + АЬОз X X 2SiO2- НгО 2(2CaO-SiO2) + 1,7СаО+ + АЬОз + 7,7Н2О; 5,7СаО + Al2O3-2SiO2-2H2O 2(2CaO-SiO2) + 1,7СаО-А12Оз + 2Н2О. Установлено, что при таком соотношении соединений 2CaO-SiO2 и 1,7СаОА12Оз, часть Ala Оз (0,1-0,3%) находится в двукальциевом силикате, что является причиной его повышенной активности. Выбор весовых отношений обусловлен соотношением компонентов СаСОз и алюмосиликатной породы используемых для синтеза двукальциевого силиката. При отношении CaO:SiO2 ниже чем четыре в исходной шихте остается часть несвязанного кремнезема алюмосиликатной породы и выход силиката кальция будет низкий. При дозировке выше чем весовое отношение CaOrSiOj, равное 25, в шихте останется значительная часть свободной извести. Что касается весового отношения СаО: lAbOa, то при дозировке СаО к ниже 1,5 выход алюмината кальция незначителен, а при весовом отношении CaOiAbOs больСаСОз-HAlg 63X

мы и ше чем 2 в спеке останется свободная окись кальция. После приготовления шихты ее подвергают термообработке при 1100-1200°С. В результате термообработки получают двукальциевый силикат. Для придания большей гидравлической активности полученный материал размалывают до остатка на сите 0,08 мм 8-12%. При размоле материала ниже 8% остатка на сите 0,08 мм активность материала возрастает незначительно, в случае остатка выше 12% резко снижается. пример. При добыче известняка (СаСОз) полученную породу смешивают с кремнеземсодержащим минералом каолином (А12Оз X X2SiO2-2H2O) из расчета получения весового отношения CaOiSiQz равного 18,7 и CaOiAljOa равного 1,71 и подвергают усреднению. Усредненную карбонатную породу подвергают обжигу при 1200°С в течение 0,2 ч. После обжига материал размалывают до получения остатка на сите 0,02 мм 8%. При этом в конечном материале содержится 95% силиката кальция. Для проверки его гидравлической активности последним обрабатывают сточные воды, содержащие фтор. В таблице представлены результаты сравнительного синтеза силикатов кальция по известному и предлагаемому способам. Из приведенных в таблице данных видно, что полученный по предлагаемому способу дисиликат кальция обладает повышенной активностью и его выход при использовании алюмосиликатной породы выше чем у известного.

Формула изобретения

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

L Копылев Б. А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. Л., «Химия, 1972 с. 311.

2. Патент СССР № 320990, кл. С 01 В 33/24, 1971.