RU2246445C2 - Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles - Google Patents
Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246445C2 RU2246445C2 RU2002114865/15A RU2002114865A RU2246445C2 RU 2246445 C2 RU2246445 C2 RU 2246445C2 RU 2002114865/15 A RU2002114865/15 A RU 2002114865/15A RU 2002114865 A RU2002114865 A RU 2002114865A RU 2246445 C2 RU2246445 C2 RU 2246445C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbonate
- particles
- calcium carbonate
- product
- precipitate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Способ получения крупнодисперсного химически осажденного карбоната кальция с пластинчатой формой частиц относится к технологии получения мела, который применяется в производстве пигментов, лаков, красок. Он может использоваться на химических предприятиях, выпускающих карбонат кальция высокого качества.A method for producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with a lamellar particle shape relates to the technology for producing chalk, which is used in the production of pigments, varnishes, paints. It can be used in chemical plants producing high-quality calcium carbonate.
Известен способ /1/ получения монодисперсного карбоната кальция пластинчатой формы, включающий постадийное добавление 5-20-кратного количества воды к суспензии негашеной и/или гашеной извести в метаноле, содержащей 0.5-12% вес. извести, пропускание двуокиси углерода через полученную смесь, регулирование температуры в пределах 30° С в процессе реакции насыщения системы угольной кислотой и настройку времени реакции насыщения угольной кислотой (менее 1,0 минуты). Недостатком способа является токсичность используемых реагентов и загрязнение продукта примесями, присутствующими в гидроксиде кальция.The known method / 1 / for the preparation of monodisperse calcium carbonate in plate form, comprising the stepwise addition of 5-20 times the amount of water to a suspension of quicklime and / or slaked lime in methanol containing 0.5-12% by weight. lime, passing carbon dioxide through the mixture, controlling the temperature within 30 ° C during the process of saturation of the system with carbonic acid and setting the reaction time of the saturation of carbonic acid (less than 1.0 minute). The disadvantage of this method is the toxicity of the reagents used and the contamination of the product with impurities present in calcium hydroxide.
Известен также способ /2/ производства крупнодисперсных частиц карбоната кальция пластинчатой формы, который включает стадии периодического или непрерывного добавления водного раствора гидрокарбоната кальция, имеющего постоянную температуру менее 50° С, со скоростью 10-300 мл/мин, в 1000 мл водной среды с концентрацией Са(НСО3)2 0.1-0.4% вес., в водный раствор, поддерживаемый при температурах 65-90° С, с последующим отделением полученных пластинчатых частиц карбоната кальция от раствора. Недостатком способа является низкая однородность получаемых частиц СаСО3 по размеру (размер частиц колеблется от 3 до 20 мкм).There is also known a method / 2 / for the production of coarse particles of plate-shaped calcium carbonate, which comprises the steps of periodically or continuously adding an aqueous solution of calcium hydrogen carbonate having a constant temperature of less than 50 ° C, at a rate of 10-300 ml / min, in 1000 ml of an aqueous medium with a concentration Ca (HCO 3 ) 2 0.1-0.4% by weight, in an aqueous solution maintained at temperatures of 65-90 ° C, followed by separation of the obtained lamellar particles of calcium carbonate from the solution. The disadvantage of this method is the low uniformity of the obtained particles of CaCO 3 in size (particle size ranges from 3 to 20 microns).
Для устранения указанных недостатков предлагается способ получения крупнодисперсного химическиосажденного карбоната кальция с пластинчатой формой частиц, включающий синтез осадка путем подачи в перемешиваемую смесь реагента, содержащего ионы кальция, отделение осадка от раствора и сушку продукта, отличающийся тем, что в качестве реагента, содержащего ионы кальция, используют водный раствор хлорида кальция, одновременно вводят карбонизирующий реагент - водный раствор карбоната натрия, причем в процессе синтеза поддерживают постоянные потоки реагентов с расходом карбоната натрия не более 103.5 кг/м3· час и постоянный избыток карбонат-ионов не менее 2.35, а температуру процесса синтеза поддерживают в интервале 60-70° С.To eliminate these drawbacks, a method for producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with a lamellar particle shape is proposed, which involves synthesizing a precipitate by feeding a reagent containing calcium ions into a mixed mixture, separating the precipitate from the solution and drying the product, characterized in that as a reagent containing calcium ions, use an aqueous solution of calcium chloride, at the same time introduce a carbonizing reagent - an aqueous solution of sodium carbonate, and during the synthesis process they maintain constant flow of reagents with a flow rate of sodium carbonate of not more than 103.5 kg / m 3 · hour and a constant excess of carbonate ions of not less than 2.35, and the temperature of the synthesis process is maintained in the range of 60-70 ° C.
Использование в качестве реагентов водных растворов хлорида кальция и карбоната натрия позволяет получать высококачественный карбонат кальция, содержащий не менее 99.0% основного вещества, утилизировать отходящие растворы CaCl2 производства кальцинированной соды.The use of aqueous solutions of calcium chloride and sodium carbonate as reagents makes it possible to obtain high-quality calcium carbonate containing at least 99.0% of the basic substance, to utilize the CaCl 2 effluent solutions produced by soda ash.
Поддержание в процессе синтеза постоянных потоков хлорида кальция и карбоната натрия с расходом карбоната натрия не более 103.5 кг/м3· час и постоянного избытка карбонат-ионов не менее 2.35 способствует формированию пластинчатых крупнодисперсных частиц карбоната кальция с высокой однородностью получаемых частиц СаСО3 по размеру.Maintaining in the synthesis of constant flows of calcium chloride and sodium carbonate at a flow rate of sodium carbonate is not more than 103.5 kg / m 3 · h and a constant excess of carbonate ions is not less than 2.35 promotes formation of lamellar coarse particulate calcium carbonate with high uniformity obtained particles of CaCO 3 in size.
Ограничение величины потока карбоната натрия не более 103.5 кг/м3· час позволяет поддерживать в процессе синтеза СаСО3 возможность роста крупных пластинчатых частиц СаСО3 на уже сформировавшихся частицах карбоната кальция.The restriction of the flow of sodium carbonate to not more than 103.5 kg / m 3 · hour allows you to support the possibility of growth of large lamellar particles of CaCO 3 on the already formed particles of calcium carbonate during the synthesis of CaCO 3 .
Снижение избытка карбонат-ионов менее 2.35 в процессе синтеза приводит к появлению объемных (не пластинчатых) частиц СаСО3, что ухудшает физико-химические характеристики карбоната кальция.A decrease in the excess of carbonate ions of less than 2.35 during the synthesis leads to the appearance of bulk (non-lamellar) CaCO 3 particles, which impairs the physicochemical characteristics of calcium carbonate.
Проведение синтеза в интервале температур 60-70° С ускоряет процесс роста пластинчатых крупнодисперсных кристаллов СаСО3. При температуре ниже 60° С снижается размер частиц, а при температуре выше 70° С в осадке возрастает доля мелких частиц за счет их разрушения.The synthesis in the temperature range of 60-70 ° C accelerates the growth of plate coarse crystals of CaCO 3 . At temperatures below 60 ° C, the particle size decreases, and at temperatures above 70 ° C, the fraction of small particles in the sediment increases due to their destruction.
Примеры осуществления способаExamples of the method
Пример №1. В качестве реагента взят отфильтрованный раствор хлорида кальция с концентрацией CaCl2 77 г/л (7.15 вес.%), что соответствует концентрации иона кальция 2.58% вес. Такой раствор образуется в виде отхода в производстве кальцинированной соды. В качестве второго реагента использован раствор кальцинированной соды, содержащий Na2CO3 230 г/л (18.7% вес.), что соответствовало концентрации карбонатиона 10.58% вес.Example No. 1. The reagent was a filtered solution of calcium chloride with a concentration of CaCl 2 of 77 g / l (7.15 wt.%), Which corresponds to a concentration of calcium ion of 2.58% by weight. Such a solution is formed as waste in the production of soda ash. A solution of soda ash containing Na 2 CO 3 230 g / l (18.7% wt.) Was used as the second reagent, which corresponded to a concentration of carbonation of 10.58% wt.
В термостатируемую при 60° С круглодонную колбу с пропеллерной мешалкой (скорость вращения 300 об/мин) рабочим объемом 200 мл с помощью двух перистальтических насосов одновременно и непрерывно подавали водный раствор хлорида кальция с объемной скоростью 0.18 л/час и водный раствор карбоната натрия со скоростью 0.09 л/час. Величина потока Wi в пересчете на промышленный реактор рассчитывается по формуле:An aqueous solution of calcium chloride at a volumetric rate of 0.18 l / h and an aqueous solution of sodium carbonate at a rate of 0.09 l / hour. The value of the flow Wi in terms of an industrial reactor is calculated by the formula:
Wi=vi× C/Vp,Wi = vi × C / Vp,
где vi - объемная скорость раствора i-ного вещества, м3/час;where vi is the volumetric rate of the solution of the i-th substance, m 3 / hour;
С - концентрация i-ного вещества, кг/м3;C is the concentration of the i-th substance, kg / m 3 ;
Vp - рабочий объем реактора, м3.Vp is the working volume of the reactor, m 3 .
Величина потока раствора карбоната натрия составляла постоянную величину:The flow rate of the sodium carbonate solution was a constant value:
Wi=vi× C/Vp=0.09× 230/0.200=103.5 кг/м3· чacWi = vi × C / Vp = 0.09 × 230 / 0.200 = 103.5 kg / m 3
Величина потока раствора хлорида кальция составляла постоянную величину:The flow rate of the calcium chloride solution was a constant value:
Wi=vi× C/Vp=0.18× 77/0.200=69.3 кг/м3· часWi = vi × C / Vp = 0.18 × 77 / 0.200 = 69.3 kg / m 3 · hour
Величина массового соотношения между карбонат-ионами и ионами кальция в процессе синтеза составляла:The mass ratio between carbonate ions and calcium ions in the synthesis process was:
где - масса карбонат-иона;Where - mass of carbonate ion;
- молекулярная масса карбоната натрия; - molecular weight of sodium carbonate;
- масса иона кальция; - mass of calcium ion;
- молекулярная масса хлорида кальция. - molecular weight of calcium chloride.
Полученный осадок фильтровали на воронке Бюхнера. Осадок карбоната кальция репульпировали и промывали 3 раза. Для этого осадок с фильтра помещали в термостатируемый при 60° С стеклянный реактор и заливали дистиллированной водой в соотношении Ж:Т=5. Промывку осуществляли при перемешивании в течении 20 минут. Затем осадок фильтровали на воронке Бюхнера. Процесс промывки осадка проводили в три стадии, каждый раз фильтруя осадок. Затем сушили пасту карбоната кальция в сушильном шкафу при температуре 100° С, поместив пасту тонким слоем на фильтровальную бумагу на ровной металлической подложке. Высушенный осадок карбоната кальция анализировали на оптическом микроскопе, а также подвергали химическому анализу. Результаты опыта приведены в таблице. Получен осадок СаСО3 с крупнодисперсными частицами только пластинчатой формы и средними размерами - 12.5 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.12%.The resulting precipitate was filtered on a Buchner funnel. The calcium carbonate precipitate was repulped and washed 3 times. To do this, the filter cake was placed in a glass reactor thermostatically controlled at 60 ° C and poured with distilled water in the ratio W: T = 5. Washing was carried out with stirring for 20 minutes. Then the precipitate was filtered on a Buchner funnel. The sludge washing process was carried out in three stages, each time filtering the sludge. Then, the calcium carbonate paste was dried in an oven at a temperature of 100 ° C, placing the paste in a thin layer on filter paper on a flat metal substrate. The dried precipitate of calcium carbonate was analyzed using an optical microscope and also subjected to chemical analysis. The results of the experiment are shown in the table. A precipitate of CaCO 3 with coarse particles of only a plate shape and an average size of 12.5 μm was obtained. The content of CaCO 3 in the product was 99.12%.
Параметры частиц карбоната кальция, полученного при различных условиях синтезаTable.
The parameters of the particles of calcium carbonate obtained under various synthesis conditions
Пример №2. Способ получения карбоната кальция проводили аналогично примеру 1 с тем отличием, что в процессе синтеза поддерживали избыток карбонат-ионов за счет поддержания массового соотношения между карбонат-ионами и ионами кальция 3.9. В результате получен осадок крупнодисперсных пластинчатых частиц СаСО3 с размерами: максимальный размер 25× 5 мкм, средний размер 10 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.09%.Example No. 2. The method of producing calcium carbonate was carried out analogously to example 1 with the difference that in the synthesis process an excess of carbonate ions was maintained by maintaining the mass ratio between carbonate ions and calcium ions 3.9. As a result, a precipitate of coarse lamellar particles of CaCO 3 was obtained with dimensions: maximum size 25 × 5 μm, average size 10 μm. The content of CaCO 3 in the product was 99.09%.
Пример №3. Способ получения карбоната кальция проводили аналогично примеру 1 с тем отличием, что в процессе синтеза поддерживали массовое соотношение между ионами кальция и карбонат-ионами 2.03. В результате получен осадок пластинчатых и объемных сферических частиц СаСО3 с меньшими размерами: максимальный размер 9 мкм, средний размер 5 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.21%.Example No. 3. The method of producing calcium carbonate was carried out analogously to example 1 with the difference that during the synthesis the mass ratio between calcium ions and carbonate ions was maintained at 2.03. As a result, a precipitate of plate and bulk spherical CaCO 3 particles with smaller sizes was obtained: the maximum size is 9 μm, the average size is 5 μm. The content of CaCO 3 in the product was 99.21%.
Пример №4. Способ получения карбоната кальция проводили аналогично примеру 1 с тем отличием, что в процессе синтеза поддерживали величину потока карбоната натрия 155 кг/м3· час. В результате получен осадок сферических и пластинчатых частиц СаСО3 с размерами: максимальный размер 8 мкм, средний размер 4.5 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.04%.Example No. 4. The method of producing calcium carbonate was carried out analogously to example 1 with the difference that in the synthesis process the flow of sodium carbonate was maintained at 155 kg / m 3 · hour. As a result, a precipitate of spherical and lamellar particles of CaCO 3 was obtained with sizes: maximum size 8 μm, average size 4.5 μm. The content of CaCO 3 in the product was 99.04%.
Пример №5. Способ получения карбоната кальция проводили аналогично примеру 1 с тем отличием, что процесс синтеза проводили при температуре 70° С. В результате получен крупнодисперсный осадок только пластинчатых частиц СаСО3 с размерами: максимальный размер 15× 5 мкм, средний размер 11 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.15%.Example No. 5. The method of producing calcium carbonate was carried out analogously to example 1 with the difference that the synthesis process was carried out at a temperature of 70 ° C. As a result, a coarse precipitate of only CaCO 3 lamellar particles was obtained with dimensions: maximum size 15 × 5 μm, average size 11 μm. The content of CaCO 3 in the product was 99.15%.
Пример №6. Способ получения карбоната кальция проводили аналогично примеру 1 с тем отличием, что процесс синтеза проводили при температуре 75° С. В результате получен осадок пластинчатых и сферических частиц СаСО3 с размерами: максимальный размер 10 мкм, средний размер 6 мкм. Содержание СаСО3 в продукте составило 99.16%.Example No. 6. The method of producing calcium carbonate was carried out analogously to example 1 with the difference that the synthesis process was carried out at a temperature of 75 ° C. As a result, a precipitate of plate and spherical particles of CaCO 3 was obtained with sizes: maximum size 10 μm, average size 6 μm. The content of CaCO 3 in the product was 99.16%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить однородный крупнодисперсный химическиосажденный карбонат кальция с размером частиц 10-12.5 мкм только пластинчатой формы (примеры №№1, 2, 5), при этом продукт содержит не менее 99.0% основного вещества, что позволяет использовать его в производстве пигментов, лаков, красок с высокой кроющей способностью.Thus, the proposed method allows to obtain a homogeneous coarse chemically precipitated calcium carbonate with a particle size of 10-12.5 μm only lamellar form (examples No. 1, 2, 5), while the product contains at least 99.0% of the main substance, which allows its use in production pigments, varnishes, paints with high hiding power.
Список использованных источников:List of sources used:
1. Патент США 5275651, C 01 F 11/18 Minayoshi, et. al. Монодисперсный ватерит, метод его производства и метод управления ростом частиц при его формировании. Jan. 4, 1994.1. US patent 5275651, C 01 F 11/18 Minayoshi, et. al. Monodisperse vaterite, the method of its production and the method of controlling the growth of particles during its formation. Jan. 4, 1994.
2. Патент США 4857291 С 09 С 001/02; C 01 F 005/24; C 01 F 011/18. Ota, et al. Процесс производства пластинчатых частиц углекислого кальция, August 15, 1989.2. U.S. Patent 4,857,291 C 09 C 001/02; C 01 F 005/24; C 01 F 011/18. Ota, et al. The process for the production of lamellar particles of calcium carbonate, August 15, 1989.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114865/15A RU2246445C2 (en) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114865/15A RU2246445C2 (en) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002114865A RU2002114865A (en) | 2004-01-27 |
RU2246445C2 true RU2246445C2 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=35218920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002114865/15A RU2246445C2 (en) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246445C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101935866A (en) * | 2010-09-16 | 2011-01-05 | 河南城建学院 | Method for preparing flaky calcite calcium carbonate crystal |
US9775378B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-10-03 | Delfortgroup Ag | Cigarette paper comprising flaky filler |
-
2002
- 2002-06-05 RU RU2002114865/15A patent/RU2246445C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101935866A (en) * | 2010-09-16 | 2011-01-05 | 河南城建学院 | Method for preparing flaky calcite calcium carbonate crystal |
CN101935866B (en) * | 2010-09-16 | 2012-01-25 | 河南城建学院 | Method for preparing flaky calcite calcium carbonate crystal |
US9775378B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-10-03 | Delfortgroup Ag | Cigarette paper comprising flaky filler |
RU2636555C2 (en) * | 2012-06-01 | 2017-11-23 | Делфортгруп Аг | Cigarette paper with lamellar filler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002114865A (en) | 2004-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2939659B2 (en) | Precipitated calcium carbonate | |
RU2553305C2 (en) | Preparation of calcium carbonate | |
CA2290816C (en) | Seeding of aragonite calcium carbonate and the product thereof | |
US5342600A (en) | Precipitated calcium carbonate | |
WO2001066466A1 (en) | Precipitated aragonite and a process for producing it | |
SK64598A3 (en) | Process for the preparation of discrete particles of calcium carbonate | |
US10294115B2 (en) | PCC with reduced portlandite content | |
CN101935866B (en) | Method for preparing flaky calcite calcium carbonate crystal | |
JP2857806B2 (en) | Precipitated calcium carbonate | |
RU2215692C2 (en) | Method for preparing calcium carbonate discrete particles | |
JP3910503B2 (en) | Method for producing basic magnesium carbonate | |
US4857291A (en) | Process of producing plate-shaped calcium carbonate particles | |
RU2680067C1 (en) | Precipitated calcium carbonate with high content of solid substance, with depolymerized carboxylated cellulose | |
RU2246445C2 (en) | Method of producing coarse chemically precipitated calcium carbonate with plate shape of particles | |
RU2143398C1 (en) | Method of combined preparation of calcium carbonate and sodium hydroxide | |
CN1150125A (en) | Process for preparing calcium carbonate | |
RU2218305C1 (en) | Method to produce fine-grained chemically settled calcium carbonate with spherical form of particles | |
JP4194288B2 (en) | Method for producing calcium carbonate | |
JP2549857B2 (en) | Method for producing calcium carbonate with controlled particle size | |
CN109292831A (en) | A kind of processing method of cobaltosic oxide production waste water | |
SU704900A1 (en) | Method of preparing insoluble alkaline-earth or heavy metal carbonate | |
WO2019079227A1 (en) | Multi-batch process for generating precipitated calcium carbonate | |
CN118479521A (en) | Preparation method of light calcium carbonate with controllable morphology and particle size | |
GB2360034A (en) | Precipitating aragonite calcium carbonate | |
KR100370433B1 (en) | The production of Calcite which is made from Amorphous Calcium Carbonate and is combined through the carbonation method in Ethanol-Ethylene Glycol system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040606 |