Способ получения гидроокиси кальция

 

Н. С. Старчиков. Л; В. Мешкова, В. И. Быстров, Б. А. Шихов, Г; Н. Ворошилов, С.: А. Петренко, М. И. Ворожбиян и В". ЮГЧЗсыка.и:, « ..;:,с, (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРООКИСИ КАЛЬЦИЯ

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

Известен способ получения гидроокиси кальция, включающий термическое разложение карбонатного сырья, гидратацию образовавшейся при этом окиси KBJlbgHK кратковременным 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, включающий термическое разложение карбоната кальция, удаление фракции с размером частиц менее 20 мм, гидратацию образовавшейся окиси кальция с одновременным удалением фракции с размером частиц более

15 мм н 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 выооS кой дисперсности, составляющей 60 — 80 мкм, в то время как для производства высокощелочных сульфонатных присадок, например, "С вЂ” 300" и "С вЂ” 150", а также высокощелоч» ных алкилфенольных присадок и некоторых других присадок, требуется гидроокись кальция с размером частиц 10-40 мкм. Такая дисперсность продукта улучшает его суспенэирование в присадках и уменьшает их абраэивность.

Целью изобретения является повышение диснерсности продукта.

Поставленная цель достигается тем, что . согласно способу получения гидроокиси каль20 ция, включающему термическое. разложение химически осажденного карбоната кальция, в качестве которого используют, например, промытый цшам рассолоочистки содового производства с влажностью !Π— 50%, в присутст998351

3 вии сульфата кальция и гидроокиси натрия, взятых в количестве 0,2 — 1,7% и О,!5 — 0,6% соответственно от веса исходного сырья с последующей гидратвцией образовавшейся окиси кальция, %

Способ осуществляется следующим образом.

Полученный химическим осаждением карбонат кальция обрабатывают методом репульпации раствором, содержащим следующие ком- IO поненты, г/л: Са + 2,70 — 1,60; Na 1,62 — 0,96;

SO 7,26-4,46; С I 1,14 — 0,96; ОН 0,34—

0,10. После репульпации суспензии карбоната кальция с добавками сульфата кальция в ко. личестве 0,2 — 1,7% и гидроокиси натрия в ко- IS личестве 0,15 — 0,6 ее подвергают термической обработке при 1100 — 1150 С и выдержке при,. данной температуре не менее 3 ч, после чего образовавшуюся окись кальция подвергают гидратации с получением порошка гидроокиси щ 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- у ся, например, в шламе рассолоочистки содового производства, и процесс термического разложения ведут в присутствии сульфата кальция и гидроокиси натрия.

Химически осажденный карбонат кальция имеет однообразную консистенцию и однородную кристаллическую структуру, которая в лроцессе термического разложения в присутствии CaSOq u NaOH не сопровождается значительными 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 дополнительного рассева.

Проведенные рентгеноструктурные исследования осажденного карбоната кальция, подвергаемого термическому разложению в присутствии CaSO и NaOH показали, что сульфат 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 05 — 3,0 см без укрупнения их,. при гидратации которых получают гидроокись кальция в виде мелкодисперсной однородной массы, не имеющей склонности к комкованию и слипанию. Диспсрсность 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 содержании 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 рассолоочисткн 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 карбонатЪ- кальция 10 — 50% является оптимальным и определяется установленными нормами по энергозатратам. Более глубокое обезвоживание шлама приводит к увеличению энергозатрат 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 репульпации в соотношении Т:Ж = 1:!9 раствором, содержащим, г/л: Са + 2,7; Na+ 1,62; SO 7,26;

СI 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; Са$04

1,70; Mg(OH) q 0,8; NaCI 0,20, нерастворимый в НС! 0,12, R O3 0,08 и влажностью 50 o загружают во вращающуюся лечь 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 температурой 70-95 С в количестве, необходимом для получения порошка гидроокиси кальция. Получают

998351

Способ

Содержание фракции, мас.%

20 — 10 15 — 10 мкм мкм

40 — 30 мкм

80 — 60 мкм

10 — 5

Менее

5 мкм

30 — 20 мкм

Предлагаемый пример 1

1,32

3,12 24.14 71,43

0,53

79 пример 2 пример 3

32,0

1,0

Известный

90

Составитель В. Попов

Техред М.Костик

Корректор М. Лемчик

Подписное

Редактор Г. Волкова

Заказ 1056/37 Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

1000 кг продукта следующего состава, мас,%:

Са(ОН) 96,0; СаСО> 1,20; Mg О. 0,80;

CaSO 1,3, нерастворимый в НС1 0,2;

RqOq 0,10; влага 0,4. Степень использования окиси кальция 95%.

Пример 2. Условия осуществления способа аналогичны примеру 1, но термическое разложение карбоната кальция ведут в присутствии 0,20% CaSO4 и 0,15% NaOH.

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

1. Способ получения гидроокиси кальция, включающий термическое разложение карбоната кальция с последующей гидратацией образовавшейся окиси кальция, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения дисперсности целевого продукта, разложение ведут в присутствии сульфата кальция и гидро- ап окиси натрия.

2.Способпо и. l,отличающийс я тем, что сульфат кальция используют

Пример 3. Условия осуществления способа аналогичны примеру 1, но термическое разложение карбонага кальция ведут в присутствии 0,93% CaSO и 0,37% МаОН»

Сравнительные данные усредненного размера частиц целевого продукта, полученного по предлагаемому и известному способу представлены в таблице. в количестве 0,2 — 1,7% а гидроокись натрия— в количестве 0,15 — 0,6% от веса исходного сырья, 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я -тем, что разложению подвергают химически осажденный карбонат кальция.

4. Способ по пп. 1 и 3, о т л и ч а юшийся тем, что термическому разложению подвергают промытый шлам рассолоочистки содового производства с влажностью

10-50%.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 315696, кл, С 04 В 1/06, 01.10.71.

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