Способ получения гидроокиси кальция Советский патент 1983 года по МПК C01F11/06 

. .1

Изобретение относится к получению гидроокиси кальция в порошкообразном виде, применяемой в химической и нефтехимической промышленности, например, в качестве присадок к моторным маслам для автотранспортиых двигателей.

I Известен способ получения гидроокиси кальция, включающий термическое разложение карбонатного сырья, гидратацию образовавшейся при этом окиси кальция кратковременным ,Q погружением последней в горячую воду, отсев непрореагировавших частиц окиси кальция с повторной их гидратацией {1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения гидроокиси кальция, включаюший термическое разложение карбоната кальция, удаление фракции с размером частиц менее 20 мм. гидратацию образовавшейся окиси кальция с одновременным 20 удалением фракции с размером частиц более 15 мм и последующую классификацию гидрата окиси кальция до получения продукта с размером частиц не более 5 мм и затем до

получения целевого продукта с размером час тиц не более 0,25 мм с окончательной гидратацией продукта в неподвижном слое 2.

Недостаток известных способов заключается в получении продукта недостаточно высокой дисперсности, составляющей 60-80 мкм, в то время как для производства высокощелочных сульфонатиых присадок, например, С-300 и С -150, а также высокощелочных алкилфеиопьиь1х присадок и некоторых других присадок, требуется гидроокись кальция с размером частиц 10-40 мкм. Такая дисперсность продукта улучшает его суспеизирование в присадках и уменьшает их абразивность.

Целью юобретения является повышение дисперсности продукта.

Поставленная Цель достигается тем, что .. согласно способу получения гидроокиси кальция, I включающему термическое: разложение химически осажденного карбоната кальция, в качестве которого используют, например, промытый шлам рассолоочистки содового производства с влажностью 10-50%, в присутст399ВИИ сульфата кальция и гидроокиси натрия, взятых в количестве 0,2-1,7% и 0,15-0,6% соответствеино от веса исхрдного сырья с последующей гидратацией образовавшейся окиси кальция. Способ осуществляется следующим образом. Полученный химическим осаждением карбонат калзьция обрабатывают методом репульпации раствором, содержащим следующие ком поненты, г/л: Са 2,70-1,60; Na 1,62-0,96; SOV 7,26-4,46; СГ 1,14-0,96; ОН 0,340,10. После рёпульпации суспензии карбоната кальция с добавками сульфата кальция в количестве 0,2-1,7% и гидроокиси натрия в количестве 0,15-0,6% ее подвергают термической обработке при 11 ОС-1150 С и выдержке при данной температуре не менее 3 ч, после чего образовавшуюся окись кальция подвергают гидратации с получением порошка гидроокиси кальция с размером частиц менее 30 мкм. Положительный эффект способа получения гидроокиси кальция достигается тем, что для термического разложения используют химически осажденный карбонат кальция, содержащий ся, например, в шламе рассолоочистки содово го производства, и процесс термического разложения ведут в присутствии сульфата кальци и гидроокиси натрия. Химически осажденный карбонат кальция имеет однообразную консистенцию и однородную кристаллическую структуру, которая в процессе термического разложения в присут ствии CaSO4 и NaOH не сопровождается значительнь1ми структурными изменениями, что обеспечивает получение активной окиси кальция (95%) в виде гранул размером 0,5 0,3 см. Такие гранулы легко гидратируются с образованием мелкодисперсного порошка . гидроокиси кальция с частицами размером от 5 до 30 мкм, не требующими дополнитель ного рассева. Проведенные рентгеноструктурные исследования осажденного карбоната кальция, подвергаемого термическому разложению в присутствии CaS04 и NaOH показали, что суЯьфат кальция адсорбируется на поверхности исходной частицы карбоната кальция и формирует агрегаты, размер которых определяется другой добавкой гидроокисью натрия, способствующей образованию сольватной оболочки вокруг частиц материала. Присутствие сульфата кальция в количестве 0,2-1,7% и гидроокиси натрия в количестве 0,15-0,6% от веса сырья обеспечивает протекание процесса термического разложения с образованием агрегатов окиси кальция размером 0,5-3,0 см без укрупнения их, при гидратации которых получают гидроокись кальция в виде мелкодисперсной однородной массы, не имеющей склонности к комкованию и слипанию. Дисперсность получаемой гидроокиси кальция не превышает дисперсности исходного осажденного карбоната кальция и составляет : 40-20 мкм 34 мас.%; 20-5 мкм 62 мас.% и менее 5 мкм 4 мас.%. С уменьшением количества вводимых добавок CaSO4 и NaOH менее 0,2% и 0,15% соответственно происходит недостаточное обволакивание ими частиц карбоната кальция, что влечет за собой агломерирование агрегатов, укрупнение их, а средний размер частиц получаемой гидроокиси кальция составляет 40 мкм и выше. Увеличение количества вводимых добавок CaSO4 выше 1,7%- и NaOH выше 0,6% приводит к пережогу извести при термообработке и снижению содержания основного вещества в получаемой гидроокиси кальция, что делает продукт не соответствующим техническим условиям на гидрат окиси кальция. Как показали проведенные исследования, в случае использования шлама рассолоочистки содового производства последний необходимо предварительно отфильтровать и отмыть от примесей маточника, содержащего хлорид натрия. Это связано с тем, что хлорид натрия в процессе термического разложения шлама вызывает коррозию аппаратуры пылеулавливания. Указанный интервал влажности пасты карбонатй- кальция 10-50% является оптимальным и определяется установленными нормами по знергозатратам. Более глубокое обезвоживание шлама приводит к увеличению знергозатрат в процессе сушки шлама. Использование шлама с влажностью более 50% приводит к увеличению энергозатрат на стадии разложения карбоната кальция.. Пример 1. Химически осажденный мел подвергают обработке путем рёпульпации в соотношении Т:Ж 1:19 раствором, содержащим, г/л: Са 2,7; Na 1,62; ЗОГ 7,26; С Г 1,14; ОН 0,34 с выдержкой 20-30 мин, после чего суспензию сгущают, фильтруют и промывают водой. Отфильтрованный и отмытый карбонат . кальция в количестве 3412 кг с содержанием солей, мас.%: СаСОз 96,5; NaOH 0,6; CaSO4 1,70; Mg(OH)2 0,8; NaCl 0,20, нерастворимый в HCl 0,12, RjOj 0,08 и влажностью 50% загружают во вращающуюся печь барабанного типа. Исходный материал подвергают термическому разложению при 1100°С и выдерживают в течение 3 ч. Получают 804 кг гранулированной окиси кальция, которую загружают в гаситель, куда подают воду с тем 1ерату{юй 70-95°С в количестве, необходимом для получения порощка гидроокиси кальция. Получают 599 1000 кг продукта следующего шстава, мас.%: Ca(OH)j 96,0; CaCOj 1,20; Mg О. 0,80; CaSO4 1,3, нерастворимый в HCl 0,2; RjOj 0,10; влага 0,4. Степень использования окиси кальция 95%. П р и м е р 2. Условия осуществления способа аналогичны примеру 1, но термическое разложение карбоната кальция ведут в присутствии 0,20% CaSO4 и 0,15% NaOH. 1 Пример 3. Условия осуществления способа аналогичны примеру 1, но термическое разложение карбоната кальция ведут в присутствии 0,93% CaSO и 0,37% NaOK Сравнительные данные усредненного размера частиц целевого продукта, полученного по предлагаемому и известному способу представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет значительно повысить дисперсность целевого продукта. Кроме того, предг лагаемый способ более прост в осуществлении, так как не требует классификации продукта W по фракциям.

Формула изобретения

в количестве 0,2-1,7% а гидроокись натрия - в количестве 0,15-0,6% от веса исходного сырья.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР N 421628, кл. С 01 F 11/06, 22.08.72 (прототип).