RU2051101C1 - Method of producing chemically precipitated chalk - Google Patents
Method of producing chemically precipitated chalk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051101C1 RU2051101C1 SU5059756A RU2051101C1 RU 2051101 C1 RU2051101 C1 RU 2051101C1 SU 5059756 A SU5059756 A SU 5059756A RU 2051101 C1 RU2051101 C1 RU 2051101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- precipitate
- carbon dioxide
- solution
- washed
- lime
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству неорганических материалов, в частности к способам изготовления химически осажденного мела, предназначенного для пищевой, парфюмерно-косметической, медицинской, химической и других отраслей промышленности. The invention relates to the production of inorganic materials, in particular to methods for the manufacture of chemically precipitated chalk, intended for food, perfume, cosmetics, medical, chemical and other industries.
Известен способ получения химически осажденного мела путем приготовления и очистки известкового молока, карбонизации этого молока обжиговыми газами известковых печей при повышенном давлении (0,35 МПа), очистки и фильтрования мелового молока с получением осадка влажностью 55-63% и сушки отделенного осадка [1]
Недостатками такого способа являются большая продолжительность процесса карбонизации (10-12 ч), необходимость использования обжиговых газов с высоким содержанием диоксида углерода, повышенное давление и сложность аппаратуры.A known method of producing chemically precipitated chalk by preparing and purifying lime milk, carbonizing this milk with calcining gases of calcareous furnaces at elevated pressure (0.35 MPa), purifying and filtering chalk milk to obtain a precipitate with a moisture content of 55-63% and drying the separated precipitate [1]
The disadvantages of this method are the long duration of the carbonization process (10-12 hours), the need to use calcining gases with a high content of carbon dioxide, high pressure and complexity of the equipment.
Известен способ получения химически осажденного мела путем каустификации содового раствора (10-15% Na2CO3 или 70-100 г/л Na2O) негашеной известью или известковым молоком при 80оС в отсутствии диоксида углерода, фильтрования полученной суспензии, промывки и сушки осадка [2]
Недостатками этого способа являются сравнительно невысокий выход готового продукта, вследствие чего в нем содержится значительное количество (более 4 мас.) свободного гидроксида кальция, невозможность ускорения процесса повышением температуры из-за еще большего снижения выхода продукта, необходимость многоступенчатой промывки осадка от щелочи, что приводит к образованию значительного количества щелочных сточных вод, и потребность дефицитного сырья кальцинированной соды.A method of obtaining a chemically precipitated chalk by causticizing a soda solution (10-15% Na 2 CO 3 or 70-100 g / l Na 2 O) with lime or lime milk at 80 ° C in the absence of carbon dioxide, filtering the resulting slurry, and wash sludge drying [2]
The disadvantages of this method are the relatively low yield of the finished product, as a result of which it contains a significant amount (more than 4 wt.) Of free calcium hydroxide, the inability to accelerate the process by raising the temperature due to an even greater decrease in the yield of the product, the need for multi-stage washing of the precipitate from alkali, which leads to to the formation of a significant amount of alkaline wastewater, and the need for scarce raw materials of soda ash.
Известен и способ получения химически осажденного мела [3] по которому натриево-кальциевый гидроксилат обрабатывают при повышенной температуре содовым раствором, содержащим 150-220 г/л Na2O углекислого в присутствии углекислого газа. В результате такой обработки получают пульпу, содержащую персонит Na2CO3˙CaCO3˙2H2O и гель кремниевой кислоты SiO2˙nH2O. Пульпу разделяют на персонит и гель кремниевой кислоты в отстойной аппаратуре. Полученный персонит обрабатывают водой при 95-100оС с получением раствора Na2CO3 и осадка углекислого кальция СаСО3, который отделяют от раствора, промывают и высушивают. Такому способу присущи сложность и многостадийность, загрязнение получаемого мела кремнеземом, потребность в дополнительной энергии на разложение персонита и значительный расход воды на промывку с образованием сточных вод.There is also known a method for producing chemically precipitated chalk [3] by which sodium-calcium hydroxylate is treated at elevated temperature with a soda solution containing 150-220 g / l of Na 2 O carbon dioxide in the presence of carbon dioxide. As a result of this treatment, a pulp is obtained containing lichit Na 2 CO 3 ˙CaCO 3 ˙ 2H 2 O and a silicic acid gel SiO 2 ˙nH 2 O. The pulp is separated into pomit and silicic acid gel in a settling apparatus. The resulting personit is treated with water at 95-100 about With obtaining a solution of Na 2 CO 3 and a precipitate of calcium carbonate CaCO 3 , which is separated from the solution, washed and dried. This method is characterized by complexity and multistage, pollution of the resulting chalk with silica, the need for additional energy for decomposition of persona and a significant consumption of water for washing with the formation of wastewater.
Известен также способ получения химически осажденного мела [4] по которому известковое молоко приготовляют гашением извести содовым раствором, содержащим 1-1,5 мас. соды (6-9 г/л Na2O углекислого). Затем пульпу карбонизируют обжиговыми газами известковых печей. Наличие соды в жидкой фазе пульпы ускоряет процесс карбонизации в 10-12 раз. Осадок осажденного мела отделяют от раствора, промывают и высушивают.There is also known a method of producing chemically precipitated chalk [4] in which milk of lime is prepared by slaking lime with a soda solution containing 1-1.5 wt. soda (6-9 g / l Na 2 O carbon dioxide). Then the pulp is carbonized by calcining gases of lime kilns. The presence of soda in the liquid phase of the pulp accelerates the carbonation process by 10-12 times. The precipitate of precipitated chalk is separated from the solution, washed and dried.
Этот способ обладает следующими недостатками: резкое замедление процесса карбонизации при снижении концентрации диоксида углерода в газовой смеси, барботирующей пульпу, что не позволяет использовать дымовые газы котелен, так как в них содержание СО2 не превышает 10 мас. а в газах известковых печей содержится 16-30 мас. диоксида углерода; низкая степень использования диоксида углерода из-за слабой поглотительной способности содового раствора, содержащего 6-9 г/л Na2O.This method has the following disadvantages: a sharp deceleration carbonization process while reducing the concentration of carbon dioxide in the gas mixture, the bubble pulp, which does not allow to use the flue gases boilers, since they are not CO 2 content exceeds 10 wt. and in the gases of lime kilns contains 16-30 wt. carbon dioxide; low carbon dioxide use due to the low absorption capacity of the soda solution containing 6-9 g / l Na 2 O.
Целью изобретения является повышение интенсивности карбонизации известковой суспензии газовыми смесями с пониженным содержанием диоксида углерода, повышение степени использования диоксида углерода и исключение сточных вод. The aim of the invention is to increase the intensity of carbonization of the lime slurry with gas mixtures with a low content of carbon dioxide, increase the degree of use of carbon dioxide and the exclusion of wastewater.
Цель достигается тем, что обработку кальциевого соединения производят содовым раствором, содержащим 30-60 г/л Na2O углекислого, полученную суспензию очищают и карбонизируют при 80-100оС газовой смесью, допускающей пониженное содержание СО2, осадок отделяют от раствора и промывают водой, количество которой берут равным количеству влаги в осадке.The object is achieved in that the treatment of the calcium compound produce soda solution containing 30-60 g / l Na 2 O of carbon, the resulting suspension was purified and carbonized at 80-100 ° C with a gas mixture, allowing a reduced content of CO 2, and the precipitate was separated from the solution and washed water, the amount of which is taken equal to the amount of moisture in the precipitate.
Сущность предлагаемого способа поясняется схемой, приведенной на фиг.1. The essence of the proposed method is illustrated by the circuit shown in figure 1.
Обработка кальциевого соединения, например оксида кальция, содовым раствором в присутствии диоксида углерода при условиях, исключающих образование персонита, позволяет перевести оксид кальция в его карбонат. Этот процесс можно описать следующими уравнениями:
Реакция 1 при обычной температуре практически необратима и протекает с достаточно высокой скоростью. Реакция 2 обратимая, благодаря чему при определенных условиях (температуре и концентрации) наступает состояние равновесия. Направление реакции зависит от растворимости Са(ОН)2 и СаСО3 в щелочном растворе при данных условиях. Для повышения скорости взаимодействия между реагирующими веществами и получения легко отмываемого от щелочи осадка процесс проводят при 80оС, не превышая ее, поскольку при повышении температуры из-за уменьшения растворимости гидроксида кальция уменьшается значение константы равновесия реакции 2. По мере протекания реакции 2 содержание NaOH в растворе увеличивается и вследствие повышения концентрации гидроксильных ионов в растворе понижается растворимость Са(ОН)2, что приводит к прекращению образования карбоната кальция. В реакционной смеси остается значительное количество гидроксида кальция. Для нарушения установившегося равновесия и перевода всего гидроксида кальция в карбонат с высокой скоростью следует понизить концентрацию гидроксильных ионов в растворе. Этот эффект можно достичь, связав NaOH в Са2СО3 по реакции 3 путем барботажа реакционной смеси углекислым газом, чем обратимый процесс каустификации соды превращается в практически необратимый процесс карбонизации гидроксида кальция, что позволяет повысить температуру проведения процесса до максимально возможной при атмосферном давлении, одновременно обеспечивая высокую скорость карбонизации и высокую степень использования СО2, полное превращение гидроксидов кальция и натрия в соответствующие карбонаты и получение легко отделяющегося от раствора и хорошо отмываемого от воды осадка. Очевидно, что скорость реакций 2 и 3 и степень использования СО2будут тем выше, чем выше концентрация Na2O в растворе. За счет тепла, выделяемого в процессе реакций 1 и 2, обработку известкового молока возможно организовать автотермично.Treatment of a calcium compound, for example calcium oxide, with a soda solution in the presence of carbon dioxide under conditions excluding the formation of persona, allows the conversion of calcium oxide into its carbonate. This process can be described by the following equations:
Reaction 1 at normal temperature is practically irreversible and proceeds at a fairly high speed.
Скорость процесса карбонизации и степень использования диоксида углерода снижается с уменьшением концентрации СО2 в газовой смеси, барботирующей известковую суспензию, и возрастает с повышением концентрации содового раствора. Поэтому для случая карбонизации известковой суспензии газовыми смесями с низким содержанием СО2 следует применять растворы с возможно высокой концентрацией соды, однако кондиционный продукт без образования сточных вод может быть получен только при концентрации, не превышающей 60 г/л Na2O углекислого. Обусловлено это следующим. Поскольку содержание свободной щелочи в химически осажденном меле ограничено 0,03 мас. СаО или 0,033 мас. Na2O, то после отделения осадка его необходимо промыть водой, количество которой зависит от содержания щелочи в непромытом осадке и степени насыщения промытого осадка исходным раствором. Если это количество превышает количество воды, удаляемой из технологического цикла с готовым продуктом, происходит ее накопление и образованием сточных вод. Поэтому во избежание образования сточных вод необходимо, чтобы содержание щелочи в непромытом осадке было бы не больше, чем ее можно было отмыть количеством воды, соответствующим влажности осадка. В этом случае степень насыщения промытого осадка исходным раствором снижается до 10 мас. Зависимость содержания Na2O углекислого в продукте К, от его концентрации в исходном растворе Со, г/л, влажности осадка W, и степени насыщения промытого осадка исходным раствором m, определяются соотношением
K
Нижняя величина концентрированного предела содового раствора, равная 30 г/л Na2O углекислого, объясняется тем, что при содержании в растворе менее 30 г/л Na2O углекислого продолжительность карбонизации известковой суспензии газовой смесью, содержащей ниже 16 мас. СО2, резко возрастает с одновременным понижением степени использования СО2.The speed of the carbonization process and the degree of use of carbon dioxide decreases with a decrease in the concentration of CO 2 in the gas mixture sparging the lime suspension, and increases with increasing concentration of the soda solution. Therefore, for the case of carbonation of a lime suspension with gas mixtures with a low content of CO 2 , solutions with the highest possible concentration of soda should be used, however, a conditioned product without the formation of wastewater can be obtained only at a concentration not exceeding 60 g / l Na 2 O carbon dioxide. This is due to the following. Since the content of free alkali in chemically precipitated chalk is limited to 0.03 wt. CaO or 0.033 wt. Na 2 O, then after separation of the precipitate, it must be washed with water, the amount of which depends on the alkali content in the non-washed precipitate and the degree of saturation of the washed precipitate with the initial solution. If this amount exceeds the amount of water removed from the technological cycle with the finished product, it accumulates and the formation of wastewater. Therefore, in order to avoid the formation of wastewater, it is necessary that the alkali content in the non-washed sediment be no more than it could be washed with the amount of water corresponding to the humidity of the sediment. In this case, the degree of saturation of the washed precipitate with the initial solution is reduced to 10 wt. The dependence of the content of Na 2 O carbon dioxide in the product K on its concentration in the initial solution Co, g / l, the moisture content of the precipitate W, and the degree of saturation of the washed precipitate with the initial solution m, are determined by the ratio
K
The lower value of the concentrated limit of soda solution, equal to 30 g / l Na 2 O carbon dioxide, is explained by the fact that when the content in the solution is less than 30 g / l Na 2 O carbon dioxide, the duration of carbonization of the lime suspension with a gas mixture containing below 16 wt. CO 2 increases sharply while reducing the degree of use of CO 2 .
На фиг. 2 приведен график, иллюстрирующий предлагаемый способ. Величина верхнего предела концентрации 60 г/л Na2O углекислого
Co= 62,7 г/л
обеспечивает получение качественного продукта с достижением остальных целей решения при влажности осадка химически осажденного мела до 5% что без затруднения осуществляется на современных промышленных фильтрующих центрифугах.In FIG. 2 is a graph illustrating the proposed method. The value of the upper limit of concentration of 60 g / l Na 2 O carbon dioxide
C o = 62.7 g / l
provides a high-quality product with the achievement of other solution goals when the sediment moisture content of chemically precipitated chalk is up to 5%, which is easily carried out on modern industrial filter centrifuges.
П р и м е р. К 60 г негашенной извести добавляли 660 г горячего содового раствора. При таких условиях гашение извести происходило быстро и получалась медленно расслаиваемая известковая суспензия. Полученную суспензию перемешивали в течение 5-10 мин и пропускали через сито для отделения непогасившихся частиц. Очищенную суспензию переносили в термостатируемый стеклянный пачук диаметром 60 мм. Карбонизацию известковой суспензии проводили при 80-100оС, диспергируя в ней со скоростью 4-5 л/мин газовоздушную смесь, содержащую около 9 мас. диоксида углерода. Отработанные газы из пачука выводили через обратный холодильник. Ход процесса карбонизации контролировали отбором проб жидкой фазы и определением в ней содержания Na2O каустического и Na2O углекислого последовательным титрованием пробы соляной кислотой с двумя индикаторами (фенолфталеин и метилоранж). Процесс карбонизации заканчивали только при отсутствии в растворе Na2O каустического. Затем полученную меловую суспензию разделяли (на лабораторной фильтрующей центрифуге фактор разделения 216) до заданной влажности осадка. Конец центрифугирования определяли по массе полученного фугата. Толщина слоя осадка достигала 5 мм. Осадок, непосредственно в роторе центрифуги, промывали горячей водой, количество которой определяли как разницу между массой исходного содового раствора и массой полученного фугата. Степень насыщения промытого осадка исходным раствором поддерживалась равной 10% Содержание неотмытой щелочи в промытом сухом осадке определяли по методике, изложенной в ГОСТ 8253-79.PRI me R. To 60 g quicklime, 660 g hot soda solution was added. Under such conditions, the slaking of lime took place quickly and a slowly exfoliating lime suspension was obtained. The resulting suspension was stirred for 5-10 minutes and passed through a sieve to separate unquenched particles. The purified suspension was transferred to a thermostatically controlled
Методика проведения экспериментов одинакова для всех опытов, а результаты приведены в таблице. The experimental procedure is the same for all experiments, and the results are shown in the table.
Предлагаемый способ получения химически осажденного мела в сравнении с известными способами обладает следующими преимуществами: повышенная интенсивность процесса карбонизации известковой суспензии газовыми смесями, содержащими СО2 менее 16 мас. и повышенная степень использования диоксида углерода, поскольку процесс протекает при повышенной температуре с использованием содовых растворов, содержащих 30-60 г/л Na2O углекислого; химически осажденным мел получается отмытым от соды без образования сточных вод, так как осадок отмывают от соды горячей водой, объем которой соответствует влажности осадка.The proposed method for the preparation of chemically precipitated chalk in comparison with known methods has the following advantages: increased intensity of the process of carbonization of the lime suspension in gas mixtures containing CO 2 less than 16 wt. and an increased degree of use of carbon dioxide, since the process proceeds at elevated temperature using soda solutions containing 30-60 g / l of Na 2 O carbon dioxide; chemically precipitated chalk is washed from soda without the formation of wastewater, since the precipitate is washed from soda with hot water, the volume of which corresponds to the moisture content of the precipitate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059756 RU2051101C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Method of producing chemically precipitated chalk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059756 RU2051101C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Method of producing chemically precipitated chalk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2051101C1 true RU2051101C1 (en) | 1995-12-27 |
Family
ID=21612103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5059756 RU2051101C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Method of producing chemically precipitated chalk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2051101C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709872C1 (en) * | 2019-03-14 | 2019-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт технологий органической, неорганической химии и биотехнологий" | Method of producing chemically precipitated chalk |
-
1992
- 1992-02-17 RU SU5059756 patent/RU2051101C1/en active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1. Паус К.Ф. и Евтушенко И.С. Химия и технология мела. М., 1977, с.48-50. * |
2. Зеликин М.Б. Производство каустической соды химическими способами. М.: Госхимиздат, 1961, с.90-151. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 424814, кл. C 01F 11/18, 1974. * |
4. Авторское свидетельство СССР N 67919, кл. C 01F 1/18, 1947. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709872C1 (en) * | 2019-03-14 | 2019-12-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт технологий органической, неорганической химии и биотехнологий" | Method of producing chemically precipitated chalk |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4017425A (en) | Method of activation of red mud | |
SU664554A3 (en) | Method of obtaining calcium fluoride | |
US2224780A (en) | Manufacture of crystalline magnesium hydroxide | |
RU2051101C1 (en) | Method of producing chemically precipitated chalk | |
FI62656C (en) | FRAMEWORK FOR THE FINANCING OF FINANCIAL CONSTITUENTS IN THE FIELD OF CHEMICAL FORMAL CALCIUM MAGNESIUM CARBONATE | |
US6214313B1 (en) | High-purity magnesium hydroxide and process for its production | |
RU2692382C1 (en) | Method for removing off gases from sulfur oxides with obtaining commercial products | |
RU2198842C2 (en) | Method of magnesium oxide producing | |
RU2816710C1 (en) | Method of sub-sludge water treatment | |
US4474737A (en) | Process of purification of magnesic raw material | |
SU1699920A1 (en) | Method of producing magnesium hydroxide | |
CN1281504C (en) | Process for removing silicon dioxide from Bayer process sodium aluminate solution | |
RU2027669C1 (en) | Method of processing of energy coal ash to alumina and gypsum | |
Zsako et al. | Use of thermal analysis in the study of sodium carbonate causticization by means of dolomitic lime | |
RU2808413C1 (en) | Method for producing liquid glass | |
RU2765952C1 (en) | Method of producing amorphous silicon dioxide from processing wastes of hydrofluorosilicic acid and production of aluminum fluoride | |
RU2104937C1 (en) | Method for processing of calcium-containing waste into gypsum | |
SU929555A1 (en) | Process for producing calcium metasilicate | |
SU1097561A1 (en) | Method for desiliconizing aluminate solutions | |
SU1650589A1 (en) | Method for obtaining chemically precipitated calcium carbonate | |
US3447899A (en) | Method of purifying magnesium values | |
SU1411280A1 (en) | Method of producing caustic soda | |
SU467580A1 (en) | Method of concentration of highsilica aluminosilicate rocks | |
SU696082A1 (en) | Method of regeneration of spent magnium-base sulphite liquors in pulp production | |
SU1520007A1 (en) | Method of processing lime of salt liquor purification in ammonia-soda production |