Способ получения дисиликата кальция

 

описднив

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„ 960119 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.10.80 (21) 3224156/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл.

C 01 В 33/24

Гесударствевее кемитет

СССР (53) УДК 661.862..65 (088.8) Опубликовано 23.09.82. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 28.09.82 по валам кзобретений к открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Алексеев и В. Я. Абрамов

Северо-Западный заочный политехнический инстйтут (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ

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 смешении кальцийсодержащего материала, например извести, с кремнийсодержащим материалом, например песком, т. е. Si02, гидрохимическую обработку силикатом натрия с последующей термообработкой. Для интенсификации процесса смесь (CaO + SiO ) 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 способа и повышение 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 СаО:SiOz, равного 4 — 25:1 и СаО:А1зОз, равного 1,5— — 20:1, термообработки и размола материа15 ла до остатка на сите 0,08 мм 2 — 16 вес. %.

Способ осуществляют следующим образом.

Кальцийсодержащий материал (CACO„

СаО, Са(ОН)з, Са$0 НгО и т. д.) смешивают с кремнеземсодержащим минерало

А1 0з 2Si02 2Н О и т. д.) до получения гомогенной шихты с последующим усреднением смеси минералов.

При этом усреднение шихты производят таким образом, чтобы получить весовое от960119

Остаток

Отношения

Гидрав= личесВыход, 4

Способ

Состав на сите

0,08 мм, о сiОг СаО

Маг О А1г Оз

СаО

S i0 кая активность, о

3:1 1,6:1 90

100

10

96

10

100

10

96

10

100

10

16

10 ношение CaO:%0», равное 4 — 25 и CaO:

А1»Оз равное 1,5 — 2,0.

Обеспечение таких соотношений в шихте дает возможность получать в конечном продукте двукальциевый силикат 2СаО SiO» алюминат кальция состава 12 СаО 7А1»Оз за счет протекания реакций

5,7 СаСОэ + А1»Оэ 2SiO».2H O=

= 2(2CaO SiO») + 1,7СаО.А1»Оз +

+ 5,7СО» + 2Н»0 5,7Са(ОН)г + А1»Оэ Х

Х 2Si0» Н»0 = 2(2CaO SiO») + 1,7CaO+

+ А1»Оз + 7,7Н» О;

5,7СаО+ А1гОэ 2SiO» 2Н»0 =

= 2(2СаО 310») + 1,7CaO А!гОз + 2НгО

Установлено, что при таком соотношении соединений 2СаО.SiO» и 1,7СаО А1» Оз, часть А1» Оз (0,1 — 0,3%) находится в двукальциевом силикате, что является причиной его повышенной активности.

Выбор весовых отношений обусловлен соотношением компонентов СаСОэ и алюмосиликатной породы используемых для синтеза двукальциевого силиката.

При отношении CaO:SiO» ниже чем четыре в исходной шихте остается часть несвязанного кремнезема алюмосиликатной породы и выход силиката кальция будет низкий. 25

При дозировке выше чем весовое отношение CaO:SiO», равное 25, в шихте останется значительная часть свободной извести. Что касается весового отношения СаО:

:А40з, то при дозировке СаО к А1»Оэ ниже

I 5 выход алюмината кальция незначителен, а при весовом отношении CaO:А1гОз больИзвестный Ca0+S10г+ЯагО 2

Предлагаемый СаСОз+А1г Озх х 2510г ° 2Н О 4 ше чем 2 в спеке останется свободная окись кальция.

После приготовления шихты ее подвергают термообработке при !100 — 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 (А1»Оз X

Х 2SiO» 2Н»0) из расчета получения весового отношения СаО:SiQä равного 18,7 и

СаО:А1гОз 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.

1,71 92

1,71 98

1:71 99

1,50 97

1,71 98

2,0 99

1,71 98

1,71 98

1,7 98

960119

Формула изобретения

Составитель Т. Беренштейн

Редактор Н. Рогулич Техред А. Бойкас Корректор Н. Король

Заказ 6856/24 Тираж 509 Пс чписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ получения дивиликата кальция, включающий смешение кальцийсодержащего материала с кремнеземистым материалом и термообработку смеси, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения выхода целевого продукта, в качестве кремнеземистого материала используют алюмосиликатную породу, смешение ведут из расчета получения весовых отношений в шихте СаО:$10г, равного 4 — 25:1, и СаО:А1аОз равного 1,5 — 20:1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной активности целевого продукта по отношению к фтору, после термообработки проводят размол материала до остатка на сите 0,08 мм

2 — 16 вес. %.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

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