Способ получения метасиликата кальция

 

ОП ИСАНИЕ <»929555

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

C4lO3 .COO9lCNNX

Соцнапнстнчесинк

Рес убп

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02. 07. 80 (21) 2950519/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Б1)М. Кл.

С 01 В 33/24

Веударстееквыб комитет

СССР ао делам вэебретеккй н открмткй (53) УДК 553.67 (088. 8)

Опубликовано 23 . 05 .82. Б1оллетень М 19 . Дата опубликования описания 23 . 05 . 82 (72) Авторы изобретения

М.А.Сафарян, М.С.Манучарян и А.М.Са рян

Институт общей и неорганической химии

АН Армянской ССР.(7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАСИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к области производства силикатных материалов, в частности к силикатным наполнителям и пигментам, а также наиболее эффективно может быть использовано при комплексной переработке кремнеземсодержащих и алюмосиликатных по род.

Известен способ получения кальциймагниевого гидрометасиликата путем взаимодействия щелочнокремнеземистого раствора с окислами соответствующих металлов при температуре

80- 150 С в течение 1-4 ч (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения метасиликата кальция путем каустификации щелочнокремнеземистого раствора известью или известковым молоком при повышенных температурах в две стадии с подачей на вторую ста1 дию — исходного раствора. Полученныи

3 осадок промывают противопотоком на пяти барабанных фильтрах путем репульпации при Х:T=10:7 (2).

Недостатками известных способов являются большие затраты тепловой энергии и времени на обжиг карбонат-. ного сырья, а также продолжительность процесса получения готового продукта связанная с медленной отмывкой осадка от щелочи и низкой скоростью фильтрации суспензии.

Цель изобретения - упрощение, ин-. тенсификация и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу путем двухста15 дийной каустификации щелочнокремнеземистого раствора карбонатом кальция при молярном соотношении CaO:Si0<, равном 1,4-2,2, и соотношении к ис20 ходному раствору (Га(.ОЗ+ГлЯ10 )

:NR Я.O> равном 0,95-1,12 на первой стадии и при соотношении Гл(.Р q:

@б 10 рва о 1,8- 2,4 на вторЫ стадии.

3 929555 4

Отличием способа является испьль- 95-100 С в течение 0,75 ч. Полученную зование в качестве соединения каль- суспензию фильтруют. Фильтрат имеет ция карбонат кальция при данном мо- следующий состав, г/л: лярном соотношении СаО $10< и соот- г Оке 52а 5 ношении к исходному раствору, а так- 1й00крк 33,64 же использование на первой стадии Si0g . . 2,94 процесса осадка второй, а на второй Химический состав полученного осадфильтрата первой стадии с добавлени- ка,4: ем карбоната кальция, СаО 48,67

При каустификации щелочнокремне- l0 SiOg 24,83 земистого раствора используют раствоР . СР 24,96 с койцентрацией SiO - 40-120 г/л и Полученный осадок с молекулярным 3 00 - 45-130 гlл процесс nPOBQAR ш н СаОо при температуре 90-110 С в течение БхОу

1,5-2,0 ч. д первую стадию каустификации. Карбонизированный метасиликат кальция после

После процесса каустификации по- первой стадии каустификации с молярлученную суспензию фильтруют и промы- СаО вают от щелочи при щ:т 4-:5:l и затем ным соотношением ЯΠ— = 1,01 сод Р*и сушат в пе и. (0,20 4 0. Влажность составляет 563

П р и м е о 1. Исходный шелочно- Затем продукт сушат в печи. Удель20 кремнеземистый раствор (состав: ще ная поверхность продукта составляет лочность по 1Ф Oliver 80 г/л. 1 1а Г1 - . 190 м /г.

J МИ 6

9.4 г/л и SiO>.- 82 г/л) каустифицируют шламом осадок после второй стаИ кальция получают конденсационным

48,95ф; $10 - 24,30 „. СО - 25, 3 ll (0:Ы0,2 = 1,01); регенерируют щелочь до содержания в ней SiOg— молярным соотношением . "- 2 15

Si0

2 94 г/л. а соотношение осадка к исходному раст- П и м е 2. И

30 р и м е р 2. Исходный щелочновору оставля т + 1 05 кРемнеземистый РаствоР (состав: щелочность flo Ха Око,,т- 80 г/л;

ПРоцесс каУстификации пРоводЯт в Ре- 11а 0 - 9,4 .r/Il Si0 - 82 r/ä) акторе с мешалкой п и темпе ат е каустифицируют шламом (осадок после

95- е ение 0 75 ч второй стадии)с химическим соста95-100 С в течение 0 ч.

После каустификации полученную суо- вом р . пензию фильтруют. Фильтрат имеет Q 48,.19 следующий состав, г/л: SiO 36,50

Ыа окачст 59,78 СО 23,31 и О„:,« 24,8 CROO5

SiO 39 98 40 и молярным соотношением О = 1 41

$100

Химический состав оса ка 3: и состав осадка, 3: а соотношение осадка к исходному раСаСО +Са$10э

$iO 37,90 2,9В

CO 20,1

Процесс каустификации проводят в

Влага . 6,25 реакторе с мешалкой при температуре

Получаем корбонизированный метаси- 95-100 С в течение 1 ч. Полученную ликат кальция с молярным соотношени- суспензию фильтруют. Фильтрат имеет ем . = 1,01. следующий химический состав, г/л:

$10 0 Ма Окауст . 70, 62 фильтрат после первой стадии каус- Na00< 14,43 тификации подают на вторую стадию, Si0 60,33 где добавляют кальций карбонат (осаж- Химический состав осадка, денный) при соотношении к фильтрату СаО 35,36

4 SiOg 35,98

Wa

Процесс каустификации проводят в ма о 0 35 реакторе с мешалкой при температуре Влажность 6,52

929555

ВНИИПИ Заказ 3396/27 Тираж 514 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Получаем карбониэированный метасиликат кальция с молярным соотношением †. = 1,05. Фильтрат после

СаО%Од первой стадии каустификации подают на вторую стадию, где добавляют кальций карбонат (осажденный)при соотно. СаСОз шении к фильтрату — —. = 1,8. ПроХа Я.О цесс каустификации проводят в реакторе с мешалкой при температуре 95100 С в течение 1 ч. Полученную суспензию после второй стадии фильтруют

Фильтрат имеет следующий состав,г/л

Na@O@c, 53,62

Na

Я О 3, 16

Химический состав осадка, 4:

СаО 46,98

SiOj 35,55

С0 д 22,89

Получаемый осадок с молярным соотношением - = 1,41 подают на

СаОо

S>O первую стадию каустификации. Карбониэированный метесиликат кальция после первой стадии каустификации с моСаО лярным соотношением „. = 1,05 со$10 держит 0,353 -Na О. Влажность составляет 574. Затем продукт сушат в печи.

Удельная поверхность продукта составляет 200 м /г. Карбониэированный метасиликат кальция получают конденса" ционным (CaO:Б10 = 1,05); регенирируют щелочь до содержания в ней SiO<

3, 16 г/л,.При,применении готового продукта карбониэированного кальция в качестве адсорбирующего и фильтрующего порошка скорость фильтрации повышается в 1,5 раза.

Использование предлагаемого способа получения метасиликата кальция путем каустификации, щелочно-кремнеземистого раствора карбонатом кальция позволит: интенсифицировать процесс, сделать его непрерывным, получить карбонизированный метасиликат кальция конденсационным (CaO:SiO = 0,9 1,121; .исключить трудоемкий, энергоемкий .и длительный процесс - обжиг карбонатного сырья; регенерировать щелочь до содержания в ней SiO 2-3,5 для использования его в технологическом цикле при комплексной переработке высококремнеэемистых и алюмосиликатных.пород для получения метасиликата натрия,содо. кремнеземистой смеси, чистого кремнезема, глинозема, цемента и адсорбента метасиликата кальция; упростить и повысить скорость фильтрации и промывки карбонизированного метасиликата кальция; уменьшить расход воды для отмыв" ки готового продукта от щелочи; получить карбонизированный метасиликат кальция с удельной поверхностью 180-200 см /r, обладающий хоХ рошими адсорбционными и фильтрующими свойствами.

20 Предлагаемый способ прост и экономичен, так как за счет интенсификации и упрощения процесса, снижения расхода топлива и электроэнергии сокращаются энерготехнические и материальные затраты.

Формула изобретения

1. Способ получения метасиликата

30 кальция путем двухстадийных каустификаций щелочнокремнеземистого раствора соединением кальция, о т л ич а ю щ .и и с я тем, что, с целью упрощения, интенсификации и удешевления процесса, в качестве соединения кальция используют карЬонат кальция при молярном соотношении CaO:Si+, равном .1,4-2,2, и соотношении к,,ис ходмому раствору (CaCO++CaSiO) Ма ЙО

4о равном 0,95- 1, 12 на первой стадии и при соотношении CACO> .Na+SiO>„равном 1,8:2,4, на второй стадии.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на первОй стадии используют осадок второй, а второй фильтрат первой стадии с добавле. нием карбоната кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

V 247265, кл. С 01 В 33/24,. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР и 281438, кл. С 0.1 8 33/24, 1970.