PL129168B1 - Method of preparation of cadmium carbonate - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest bezodpadowy sposób wytwarzania weglanu kadmowego przydatny na przyklad do otrzymywania odczynnikowego weglanu kadmu lub weglanu kadmu stosowanego do produkcji pigmentów.Wedlug znanych dotychczas sposobów wytwarzania weglanu kadmu, rozpuszczalne w wodzie sole kadmo¬ we traktuje sie w srodowisku wodnym rozpuszczalnymi w wodzie weglanami i poprzez reakcje podwójnej wy¬ miany wytraca sie nierozpuszczalny w wodzie weglan kadmu zgodnie z równaniem: CdX2 +Me2 C03 =2MeX+CdC03 w którym CdX2 i Me2C03 oznaczaja odpowiednio rozpuszczalna w wodzie, sól kadmu i rozpuszczalny w wodzie weglan; MeX oznacza takze rozpuszczalna w wodzie sól tworzaca sie oprócz CdCO3 w wyniku reakcji wymiany.W celu otrzymania substratu dla tej reakcji, nalezy z surowców hutniczych, czyli kadmu metalicznego lub z tlen¬ ku kadmu najpierw wytworzyc rozpuszczalna w wodzie sól kadmowa.Wedlug znanych dotychczas sposobów wytwarzania weglanu kadmowego, do reakcji uzywa sie zwykle azotanu kadmu i weglanu sodu. Wówczas jako pozostalosc po reakcji otrzymuje sie wodny roztwór azotanu sodu. Postepowanie wedlug podanych sposobów zwiazane jest jednak z licznymi niedogodnosciami, do których nalezy zwlaszcza koniecznosc przetworzenia kadmu metalicznego lub tlenku kadmu na azotan kadmu, czy inna sól kadmu rozpuszczalna w wodzie, stracanie weglanu kadmu za pomoca sody lub innego rozpuszczalnego w wo¬ dzie weglanu i nieodlacznie zwiazana z tym koniecznosc starannego odmycia osadu weglanu kadmu od zanieczy¬ szczen solami wystepujacymi w roztworze. Do niedogodnosci nalezy takze koniecznosc utylizacji duzej ilosci scieków tworzacych sie na etapie filtracji, jak równiez obecnosc pewnych ilosci zwiazków kadmu w filtracie i w wodach poplucznych. Obecnosc ta dyskwalifikuje filtrat zawierajacy azotan sodu jako zródlo azotu nawozo¬ wego.Celem wynalazku jest opracowanie takiej metody wytwarzania weglanu kadmu, która nie mialaby wymie¬ nionych niedogodnosci a jednoczesnie umozliwialaby otrzymywanie produktu wysokiej jakosci, zwlaszcza wol¬ nego od zanieczyszczen, które nieuchronnie wprowadza sie w procesie stracania.Istota rozwiazania polega na wykorzystaniu znanej zdolnosci wiazania dwutlenku wegla przez tlenek kadmu w taki sposób, aby mozliwe bylo glebokie przereagowanie tlenku kadmu zC02 niezbedne dla praktycznie2 129168 calkowitego przetworzenia CdO wCdC03. Bezodpadowy sposób wytwarzania weglanu kadmowego wedlug wynalazku polega na sporzadzeniu wodnej zawiesiny tlenku kadmu, zwlaszcza otrzymanego w wyniku spalenia par metalu w tlenie, o uziarnieniu nie wiekszym niz 1 mm i zawartosci 50-300 g CdO drrr3, w temperaturze otoczenia lub wyzszej, ale nie przekraczajacej temperatury wrzenia zawiesiny oraz przepuszczaniu przez te zawiesine gazowego dwutlenku wegla z szybkoscia nie przekraczajaca wartosci krytycznej dla porywania cieczy w stosowanym ukladzie oraz zawracaniu nieprzereagowanego C02 ponownie dowodnej suspensji tlenku kadmu, to znaczy cyrkulowanie gazowego dwutlenku wegla przez wspomniana zawiesine wodna tlenku kadmu, korzyst¬ nie z jednoczesnymi mieszaniem zawiesiny, az do pozadanego przereagowania tlenku kadmu do CdCC^.Po zakonczeniu nasycania zawiesiny CdO, gdy cala ilosc tlenku kadmu praktycznie przejdzie w CdC03 co mozna zaobserwowac wizualnie jako zmiane zabarwienia zawiesiny z odcienia brunatnego na mleczno-szary, wytworzony weglan kadmowy mozna oddzielic od roztworu w znany sposób i wysuszyc oraz stosownie rozdrob¬ nic bez przemywania. Przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku, korzystne jest jednak odmienne postepo¬ wanie polegajace na bezposrednim wprowadzeniu zawiesiny weglanu kadmu wraz z fala wodna do suszarni rozpylowej, skad od razu otrzymuje sie CdC03 w postaci proszku, a opary wodne po skondensowaniu zawraca sie do sporzadzenia suspensji CdO, co powoduje calkowite zamkiecie obiegu. W ten sposób unika sie jakichkol¬ wiek odpadów przy produkcji CdC03 z tlenku kadmu.W opisanych warunkach przereagowanie CdO do CdC03 nastepuje wystarczajaco szybko dla technicznej realizacji takiego sposobu produkcji. Szybkosc i glebokosc przereagowania mozna dodatkowo zwiekszyc przez cyrku lowanie dwutlenku wegla pod zwiekszonym cisnieniem. Cyrkulacja CO? w ukladzie zamknietym zabezpie¬ cza przed mozliwoscia przenikania zwiazków kadmu do otoczenia i chroni w ten sposób zaloge i otoczenie przed zatruciem kadmem szczególnie groznym ze wzgledu na rakotwórczy charakter dzialania kadmu i jego zwiazków.Przyklad I. W reaktorze o pojemnosci 25 dm3 zaopatrzonym w spirale grzejna, mieszadlo i uklad barbotek, umieszczono 5,4 kg tlenku kadmowego o zawartosci 98,5% CdO wagowo i uzupelniono woda do objetosci 18 dm3. Zawartosc reaktora podgrzano do temperatury 70°C, po czym przepuszczano C02 z szybkos¬ cia 71,5 dm3C02 na godzine na kg CdO przez 18,75 godziny. Po odfiltrowaniu i wysuszeniu w 120°C otrzyma¬ no produkt zawierajacy 24,15% C02 i 0,2% H2 O.co odpowiada 96,06% przereagowaniu substratu do CdC03.Przyklad II. W ukladzie i w warunkach jak w przykladzie I po 21,75 godzinnym nasyceniu uzyskano produkt zawierajacy 14,47% C02 i 0,26% H20, co odpowiada 97,33% przereagowaniu substratu do CdC03.Przykladlll. W reaktorze jak w przykladzie I umieszczono 1,8 kg CdO o zawartosci 98,5% wagowo tlenku kadmu i uzupelniono woda do 18 dm3, po czym w temperaturze 20°C przez 21 godzin przepuszczano C02 z szybkoscia 40,0 dm3 C02/godz/kg CdO. Uzyskano produkt zawierajacy po wysuszeniu 23,15% C02 i 0,96% H2 O, co odpowiada 92,09% CdC03.Przyklad IV. W ukladzie i w warunkach jak w przykladzie III po 51 godzinnym nasycaniu C02 uzys¬ kano produkt zawierajacy 24,4% C02 i 0,61% H20, co odpowiada 97,25% przereagowaniu CdO do CdC03.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania weglanu kadmowego przez reakcje dwutlenku wegla z tlenkiem kadmu, znamie¬ nny tym, ze przez wodna zawiesine tlenku kadmu o uziarnieniu nie wiekszym niz 1 mm i zawartosci 50-300 g Cd dm-3, w temperaturze otoczenia lub wyzszej, ale nie przekraczajacej temperatury wrzenia zawiesiny przepuszcza sie gazowy dwutlenek wegla z szybkoscia nie przekraczajaca wartosci krytycznej dla porywania cieczy w stosowanym ukladzie oraz nieprzereagowany C02 zawraca sie ponownie do suspensji CdO, czyli cyrku- luje sie gazowy dwutlenek wegla przez wspomniana zawiesine tlenku kadmu, korzystnie z jednoczesnym miesza¬ niem i pod zwiekszonym cisnieniem, az do osiagniecia pozadanego stopnia przereagowania CdO do CdC03- 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze otrzymana zawiesine wodna weglanu kadmowego wprowadza sie korzystnie bezposrednio do suszarni rozpylowej, a opary z suszarni po skondensowaniu zawraca sie do ponownego sporzadzania suspensji CdO.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100egz.Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania weglanu kadmowego przez reakcje dwutlenku wegla z tlenkiem kadmu, znamie¬ nny tym, ze przez wodna zawiesine tlenku kadmu o uziarnieniu nie wiekszym niz 1 mm i zawartosci 50-300 g Cd dm-3, w temperaturze otoczenia lub wyzszej, ale nie przekraczajacej temperatury wrzenia zawiesiny przepuszcza sie gazowy dwutlenek wegla z szybkoscia nie przekraczajaca wartosci krytycznej dla porywania cieczy w stosowanym ukladzie oraz nieprzereagowany C02 zawraca sie ponownie do suspensji CdO, czyli cyrku- luje sie gazowy dwutlenek wegla przez wspomniana zawiesine tlenku kadmu, korzystnie z jednoczesnym miesza¬ niem i pod zwiekszonym cisnieniem, az do osiagniecia pozadanego stopnia przereagowania CdO do CdC03-
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze otrzymana zawiesine wodna weglanu kadmowego wprowadza sie korzystnie bezposrednio do suszarni rozpylowej, a opary z suszarni po skondensowaniu zawraca sie do ponownego sporzadzania suspensji CdO. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100egz. Cena 100 zl PL