SE440069B - Forfarande for omkristallisation av gips - Google Patents

Description

82Û73li3-8 10 15 20 25 30 35 varvid kalciumkarbonat behandlas med rykande svavelsyra, varvid erhålles en finfördelad anhydritgips.

Norskt patent N0-A-54,999 beskriver ett förfarande för framställning av en ytterst finfördelad och till synes amorf kalciumsulfat varvid anhydritgips uppvärmes och blandas med 2496~ig H2SO4 vid en temperatur av 100°C i sådan mängd att det gär 4-5 g S03 per ”100 g CaSO4. Gipsen är härvid infuktad med svavelsyra. Temperaturen upprätthålles intill dess svavelsyran koncentrerats och önskad överföring-i ny kristallstruktur genomförts.

Brittiska patentet GB-A-848,617 (C = DE-B-1.118.188) beskriver ett förfarande för framställning av anhydritgips i pigmentär form, varvid gips med en partikel- storlek av mindre än 200 mesh (7 5 /um) får bilda en suspension med vatten (20-5096 torrsubstanshalt). Suspensionen sättes därefter till konc. svavelsyra (74-8096-ig) vid en temperatur av 20-80°C, efter en initial bildning av anhydrit- gipsgroddar, varvid bildas anhydritgips. l EP-Al-O 012 487 beskrives ett förfarande för framställning av anhydritgips från dihydratgips genom uppslutning av den senare i 40-65 vikt9ó svavelsyra vid en temperatur av 40-90°C under 5-30 min. Erhâllen anhydritgips har en partikelstorlek av 0,5-3/um. Omkristallisationen sker eventuellt i närvaro av flervärda metalljoner.

I EP-A2-0 044 120 beskrives ett ytterligare förfarande för framställning av anhydritgips, varvid en viss grovfraktion dihydratgips fallen från en våt-fosfor- syraprocess uppslutes med konc. svavelsyra för omkristallisation i slurry av ingående dihydratgíps till anhydritgips.

En väsentlig nackdel med ovan angivna tidigare kända metoder är att vissa partikulära syraolösliga föroreningar i gips från fosforsyratillverkning inte elimineras utan kvarstår i denna, och då partiklarna är svarta eller åtminstone mycket mörkfärgade har de en negativ inverkan på kvaliteten hos gipsen, speci- ellt om den skall användas som ljusa pigment eller fyllmedel. 10 20 25 30 35 8207343-8 Beskrivning av föreliggande uppfinning Det har nu överraskande visat sig möjligt att genom föreliggande uppfinning kunna framställa en finpartikulär gips med kontrollerad partikelstorlek och med eliminering av eventuellt förekommande partikulära., syraolösliga förore- ningar, varvid uppfinningen karaktäriseras av att gips i hemihydrat och/eller díhydratform löses till Övermättnad i en mängd av åtminstone 100 g per liter svavelsyralösning i nämnda svavelsyralösning vid en temperatur av åtminstone 60°C, varefter finpartikulär anhydritgips tilläts falla ut, vilken gips isoleras och torkas.

Ytterligare karaktäristika för uppfinningen framgår av hithörande patentkrav.

Genom att bringa gipsen i lösning till stor Övermättnad erhålles en mycket homogen kristallfraktion med avseende på siktanalys. Dessutom erhålles en mycket kraftig sänkning av volymvikten hos den erhållna anhydritgípsen i jämfö- relse med ingående gips vilket gagnar produktens användning som fyllmedel och pigmentfyllmedel i cellulosafíbermaterial eller bestrykningsmedel för cellulosafiberprodukter.

Gipsens normala löslighet i angiven svavelsyralösning är <10 g per liter.

Allmänt tillgär förfarandet enligt föreliggande uppfinning så att en 35% svavel~ syralösning uppvärmes till 85°C, varefter 400 g (X-hemihydratgips, såsom gips fallen från fosforsyratillverkning enligt vätprocessförfarande, dvs omsättning mellan svavelsyra och räfosfat, löses i svavelsyralösningen. Omedelbart på lösandet av hemihydratgipsen faller anhydritgipskristaller ut i mycket finpartiku- lär form (ID/um. Svavelsyralösningen bíbehâlles vid 85°C under 1-3 h, varvid i gipsen förekommande föroreningar av fluor och fosfor utlöses. I rägipsen förekommande mörkfärgade partikulära, syraolösliga föroreningar faller vid upplösning av gipsen omedelbart till botten i upplösningskärlet och kan avlägsnas genom dekantering eller annan separationsmetod, exempelvis medelst hydrocyk- lon.

Anhydritgips-svavelsyralösningen filtreras därefter i varmt tillstànd, varefter filterkakan tvättas fri från syralösning med varmt vatten. F- och P2O5-inne- hällen är vardera <0 ,3% i den slutliga anhydritgipsen. 82Û73l43-8 10 15 20 25 För att sluttorka produkten kan kalcinering vid en temperatur understigande 300°C genomföras, varvid gipsens löslighet ytterligare minskar vilket ökar retentionen därav i ett cellulosafibermäldsystem.

-Då särskild finpartikulär gips önskas (<3/um) tillsättes Na-joner i form av NaCl, N aNO3 eller Na2SO4 till upplösningen av gips i svavelsyra. Na-jonkoncent- rationen bör därvid vara 0,3 - 3 mol/1 för att önskat resultat ska uppnås.

Föreliggande uppfinning kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till ett antal exempel utan att dock vara begränsad härtill.

Exem 1 250 ml 35% H2SO4 värmdes till 85°C varefter 75 g oc-hemihydratgips fallen från en vât-fosforsyraprocess inlöses. lnlösningen skedde under de första 60-90 min varefter finpartikulär gips föll ut. Reaktionen var avslutad efter 120 min, varefter erhâllen kristallmassa filtrerades varm, tvättades fri från närvarande syra med varmt vatten och torkades. Partikelstorleken var <3 /um (mede1partí- kelvärde enligt Counter Colter-räkning). Gipsen förelåg som 10096 anhydritgips. 1 Exempel 2-29 Följande finpartikulära gipser framställdes i enlighet med Exempel 1 ovan. 10 15 20 30 35 8207343-a EX H2SO4 H2SO4 H3PO4 H3PO4 Temp Na 96 an- Parfikel-ag) ml % ml % “C mol/1 hydrit- storlek glps /um 2 50 95 200 54 85 - 100 30(20%<4/um) 3 100 95 150 54 85 - 100 8 4 200 95 50 54 85 - 100 4 5 100 95 150 54 85 1,4 100 30 6 - - 250 54 - - 0 30 7 0 - 250 35 85 - 0 50 8 50 95 200 35 85 - 5 40 9 100 95 150 ss ss - 100 30(209a<5/um) 10 150 95 100 35 85 - 100 25(20%<2,5/um) 11 200 95 50 35 85 - 100 25(20%<2,0/urn) 12 0 - 250 35 85 2,8 0 40 13 100 95 150 35 85 1,4 100 15(25%<5/um) 14 250 40 0 - 100 - 100 8(85%2,5-15/um) 15 250 40 0 - 85 0,28 100 13(80%5-15/um) 16 250 40 0 - 85 1,4 100 12 17 250 40 0 - 85 - 100 8 18 150 40 100 35 85 - 5 30(80%<12/um) 19 250 40 0 - 75 - 100 8 20 250 40 0 - 65 - 100 8 21 250 40 0 - 55 - 2 30 22 200 40 50 35 85 ~ 22 20 23 250 35 0 - 85 - 100 8 24 250 50 0 - 85 - 100 10 25 250 60 0 ~ 85 - 100 26 250 70 0 - 85 - 100 4 27 250 70 0 - 50 - 200 10 28 250 70 0 - 40 - 100 - 29 250 70 0 - 20 - 100 2 *) Partikelstorleksangivelsen avser övre gränsen för 50% av fraktionen.

I exemplen 2-13 har närvarande svavelsyra tíllsatts som 95%, varvid i fosforsyran använts som 54%-íg syra för att mängden vatten i systemet enligt Exempell skall vara densamma.

Claims (4)

80207303-8 10 15 zoo 25 PATENTKRAV

1. Förfarande för omkristallísation av gips fallen från våt-fosforsyraprocess för uppnâende av en fínpartikulär gips i anhydritform genom omsättning med koncentrerad svavelsyralösning samt eventuellt tillsats av fosforsyra, varvid svavelsyran har en koncentration av minst 35 vikt96, k ä n n e t e c k n a t av att gips i hemi- och/eller dihydrat form inlöses till Övermättnad i en mängd av åtminstone 100 g per liter svavelsyralösning i nämnda svavelsyralösning vid en temperatur av åtminstone 60°C, varefter finpartikulär anhydritgips tilläts falla ut, vilken gips isoleras och torkas.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att gips löses till Övermättnad i en mängd av upp till 600 g per liter, företrädesvis 200-400 g per liter svavelsyralösning.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att fosforsyra tillsättes svavelsyran före inlösning av gips, varvid fosforsyran utgör 20-40096 _ av svavelsyramängden.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den isolerade anhydritgípsen kalcineras vid en temperatur överstigande 300°C.