SU1555286A1

SU1555286A1 - Способ получени тонкодисперсного мела

Info

Publication number: SU1555286A1
Application number: SU874265869A
Authority: SU
Inventors: Валентина Николаевна Патрушева
Original assignee: Брянский технологический институт
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1990-04-07

Abstract

Изобретение относитс к способу получени тонкодисперсного мела и позвол ет использовать в качестве сырь меловые породы с повышенной степенью загр знени природными примес ми, повысить чистоту и дисперсность мела при одновременном снижении потерь продукта. Предлагаемый способ получени тонкодисперсного мела заключаетс в том, что в качестве диспергатора используют триполифосфат натри или смесь триполифосфата натри с углекислым натрием, вз тым в количестве 0,10-0,60% от массы мела. Диспергатор ввод т на стадии мокрого размучивани с последующим удалением частиц примесей с размером более 5 мм на виброгрохоте и вибросите, а после вторичного тонкого измельчени и сбора суспензии провод т отмывку суспензии водой. 3 табл.

Description

Изобретение относитс к способу получени тонкодисперсного мела дл производства пластмасс, резин и других материалов, используемых в химической , кабельной и резинотехнической промышленности и промышленности строительных материалов.

Целью изобретени вл етс возможность использовани в качестве сырь меловых пород с повышенной степенью загр знени природными примес ми, повышение чистоты и дисперсности мела при одновременном снижении потерь продукта.

Способ осуществл ют следующим образом .

Мелова порода природной влажности подаетс после дроблени и магнитного сепарировани в агрегат дл мокрого

измельчени при влажности до 60% (отн.), куда одновременно вводитс раствор диспергатора : триполифосфат натри (ТПФН) или смесь триполифосфата натри и углекислого натри (КС). вз тых в соотношении 1:4. Количество вводимого диспергатора составл ет 0,10-0,60% от массы сухого мела. Вместе с диспергатором добавл ют щелочь , количество которой зависит от вида и концентрации диспергатора. Полученную меловую пульпу после фрезер- но-метательной мельницы направл ют на виброгрохот и вибросито дл удалени крупных включений (более 5 мм), а затем на тонкое измельчение в струйном дезинтеграторе. После хранени в сборной мешалке суспензи должна быть подвергнута двухстадийному обогащеyi

л л

fo

Х

а

10

нию в гидроциклонах с промежуточным хранением (сбором) суспензии в мешалках , а затем после вторичного измельчени в струйном дезинтеграторе водно-мелова пульпа подвергаетс отмывке от щелочей и водорастворимых примесей , содержащих ионы СГ, и др. Количество отмывок зависит от степени загр знени природного мела водорастворимыми сол ми и количества введенной щелочи с диспергатором. После контрольного отсева продукт подают на распылительную сушку.

Пример 1. Мелова порода ти- 15 па белгородского мела с содержанием кальцита 93,6%, характеризующа с наличием водорастворимых соединений в количестве 0,22 мас.%, крупнозернистых примесей (частицы размером более 20 5 мм) 4,9 мас.%, примесей в виде песка и неразмокаемых в воде меловых агрегатов (частицы размером более 50 мкм) 21,5 мас.% и мел{с х агрегатов с размером частиц менее 25 30 мкм 64,8 мас.%, подаетс после дроблени и магнитного сепарировани . в агрегат дл мокрого измельчени (размучивани ), куда одновременно вводитс диспергатор мела - триполифосфат натри (ТПФН) в количестве 0,60% от массы сухого мела в виде водного

раствора 5%-ной концентрации. С диспергирующей добавкой вводитс щелочь в количестве 0,085 мас.% (в пересчете на СаО).

После размучивани в мельнице вместе с Диспергатором образующа с мелова пульпа сливаетс в емкости дл промежуточного хранени , а затем проводитс отсев гальки (частиц раэме- 40 ром более 5 мм) на виброгрохоте. Посе промежуточного хранени осуществл етс тонкое измельчение в дезинтеграторе и отсев песчаных фракций с размером частиц 0,2-5,0 мм на вибросите 45 (число отверстий в сите 918 отв./см ), затем мокрое обогащение в гидроциклонах с целью удалени частиц крупнее 30 мкм. После повторного измельчени ъ дезинтеграторе и сбора суспензии в JQ мешалках провод т отмывку мела водой. л рассматриваемого примера число отмывок раэно 3. Отмывка осуществл етс отстойниках или центрифугах путем безвоживани до остаточной влажности 5-30% (относительна влажность) с поледующим разбавлением водой до образовани водно-меловой пульпы с низкой зкостью, обеспечивающей получение

30

35

55

10

15 20 5 40 45 Q

30

35

5

тонкодисперсных гранул. После отмывки мела провод т отсел на контрольном вибросите, а затем суспензию направл ют на распылительную сушку.

Б готовом продукте, полученном по предлагаемому способу, содержание СаС05 + MgCOj возрастает с 93,6 до 98,5%, количество водорастворимых примесей уменьшаетс с 0,22 до 0,07%, что не превышает допустимого содержани их дл мела марок ММО и ШС-1 0,1%. Содержание примесей с ионами С1 и уменьшаетс с 0,15 до 0,01- 0,014%.

Во врем выполнени всех указанных операций потери мела вместе с отсеиваемой галькой и песчаными фракци ми не превышают 0,276 кг/т мела, а потери мела в виде агрегатов размером более 30 мкм уменьшаютс с 26,4-34,0 . (по прототипу) до 8,7-11,4% от массы мела, т.е. в 3,9-4,2 раза, и не пре- ,вышают 108 кг/т мела.

Пример 2.В случае использовани мела типа бр нского, содержащего СаСО + MgCO$ 87,2%, а также примесей в виде цементирующих водорастворимых включений в количестве 0,04% и заметные количества крупных примесей в виде гальки и кварцевого песка до 10%, пептизаци по предлагаемой технологии до высокой степени дисперсности достигаетс с помощью добавки ТПФН или смеси ТПФН+КС, вз тых в количестве 0,15 мас.%.

Переработка бр нского мела ведетс так же, как и белгородского. Количество отмывок в рассматриваемом случае составл ет 2,

Потери мела вместе с галькой и крупным песком составл ют 0,276 кг/т очищаемого мела, а потери мела в виде мелового песка и меловых агрегатов размером более 30 мкм 94-137 кг/т готового продукта, т.е. в 2,55-3,9 раза меньше, чем по известному способу.

В готовом продукте содержание СаСО + MgCO, возрастает с 87,2 до 98,5%, количество водорастворимых примесей уменьшаетс с 0,04 до 0,010%, в т.ч. ионов 0,010 до 0,005%, при этом число частиц размером менее 30 мкм увеличиваетс с 63,6 до 84,7%, частиц размером менее 5 мкм - с 34,8 до 55,4%, а частиц размером менее 2 мкм - в 3,5 раза.

В табл. 1 приведены данные о содержании водорастворимых цементирующих

примесей до и после отмывки по пред- лагаемому способу.

Количество водорастворимых примесей в виде отдельных ионов и органик после трех отмывок показано дл условий , когда влажность частично обезвоженного остатка в среднем составл ет 25% (отн.).

Повышение степени чистоты готового продукта происходит за счет удалени содержащихс в природном меле водорастворимых примесей во врем повтор ющихс операций промывки и частичного обезвоживани . Так как водорастворимые примеси сосредоточены в меловой части, то в известном способе после удалени с помощью гидроциклонов грубозернистых примесей и включений количество водорастворимых примесей в меловой части увеличиваетс пропорционально количеству удал емых грубозернистых включений из-за отсутстви операций по отмывке мела.

В табл. 2 представлены данные о дисперсности получаемого мела в зависимости от вида и количества диспергатора .

Дисперсность мела определ ют методом седиментационного анализа в дистиллированной воде.

Таким образом, дисперсность получаемого продукта повышаетс при введении диспергатора в. количестве 0,10- 0,60% от массы сухого мела. При меньших количествах не достигают цели изобретени , а при больших - эффект практически не мен етс , возрастает количество отмывок. В известном способе диспергатор ввод т в количестве 0,, но при таком количестве не достигаетс интенсивна пептизаци . Введение больших количеств диспергатора приводит к загр знению продукта щелочью , котора по известному способу не отмываетс . Данные табл. 2 свидетельствуют и о большей эффективности диспергатора, используемого в предла- ,гаемом способе. Достигнута высока степень дисперсности сохран етс на всем прот жении последующего технологического цикла.

Потери мела в предлагаемом способе по сравнению с известным характеризуютс данными табл. 3.

Как видно из табл. 3, при одинаковой степени загр знени меловых пород грубозернистыми примес ми, удал емыми

10

5

0

во врем отсева, из-за коллоидно-химического эффекта в предлагаемом спо- собе потери мела минимальны. После удалени грубозернистых примесей в предлагаемом способе потери мела в гидроциклонных установках оказываютс меньше потерь, имеющих место в известном способе. Уменьшение потерь сырь во врем обогащени в гидроциклонах достигаетс за счет того, что. в известном способе не осуществл етс глубока пептизаци природного мела и отделени частиц мела от примесных нер змокаемых в воде включений.

Таким образом проведение процесса получени тонкодисперсного мела по предлагаемому способу позвол ет по сравнению с известным использовать в качестве сырь мел с высокой степенью засорени природными примес ми. В предлагаемом способе дл получени тонкодисперсного мела в качестве сырь примен ют меловые породы с содер- 5 жанием СаСО + МаСОэ не менее 73,6%, водорастворимых примесей до 1%, песка до 19,6% и гальки до 10%,тогда как по известному способу содержание СаСО + MgC03 должно быть не менее 97,5-98,5%, песка 0,4%, водорастворимых примесей 0,1-0,25%, а содержание гальки не допускаетс . В предлагаемом способе усиливаетс пептизаци природных меловых агрегатов за счет коллоидно-химического эффекта и увеличиваетс выход частиц размером менее 30 мкм в 1,4-1,5 раза, частиц менее 5 мкм - в 1,5-2,1 раза, а частиц.менее 2 мкм - в 3,2-1.7 раз; повышаетс содержание CaCO-j + MgCO в целевом продукте до 98,5%, снижаетс количество водорастворимых примесей в получаемом меле; уменьшаютс потери мела с крупными загр зн ющими включени ми, удал емыми во врем отсева в 6-12 раз, а в гидроциклонах при мокром обогащении - в 2,5-3,6 раза.

Формула -изобретени Способ получени тонкодисперсного мела, включающий грубое дробление исходного сырь , магнитное сепарирование , мокрое размучивание, тонкое измельчение в струйных дезинтеграторах, сбор суспензии с введением диспергатора , обогащение в гидроциклонах с промежуточным сбором суспензии, вторичное тонкое измельчение в струйных дезинтеграторах, сбор суспензии, контрольный отсев, сбор суспензии, рас0

5

0

5

0

5

пылительную сушку, отличающийс тем, что, с целью использовани в качестве сырь меловых пород с повышенной степенью загр знени природными примес ми, повышени чистоты и дисперсности мела при одновременном снижении потерь продукта, в качестве диспергатора используют три- полифосфат натри или смесь триполи

фосфата натри с углекислым натрием, вз тым в количестве 0,10-0,60% от массы мела, диспергатор ввод т на стадии мокрого размучивани с последующим удалением частиц с размером более 5 мм примесей на виброгрохоте и вибросите , а после вторичного тонкого измельчени и сбора суспензии провод т отмывку суспензии водой.

Таблица 1

Известный способ.

Потери мела в виде грубозернистых примесей (галька, песок )

Потери с грубозернистыми примес ми (галькой, песком) на каждый процент потерь песка и гальки

Потери мела во врем полной очистки в гидроциклонах при максимальном размере частиц в готовом продукте 30 мкм

у белгородского

мела

у бр нского мела

2-27,6 0,020-0,276 2-27,6 0,020-0,276

0,5-1,0 (1,0-27,7) 4-6

10

-4

(8-165,6)НО

8,7-11,4 9,9-14,4

0,083-0,108 0,094-0,137

26,4-34 34,9-37

0,251-0,323 0,322-0,352

Таблица 3

4-6

(8-165,6)НО

-+

26,4-34 34,9-37

0,251-0,323 0,322-0,352

Claims

Формула -изобретения Способ получения тонкодисперсного мела, включающий грубое дробление исходного сырья, магнитное сепарирование, мокрое размучивание, тонкое измельчение в струйных дезинтеграторах, сбор суспензии с введением диспергатора, обогащение в гидроциклонах с промежуточным сбором суспензии, вторичное тонкое измельчение в струйных дезинтеграторах, сбор суспензии, контрольный отсев, сбор суспензии, рас пылительную сушку, отличающийся тем, что, с целью использования в качестве сырья меловых пород с повышенной степенью загрязнения природными примесями, повышения чйс тоты и дисперсности мела при одновре менном снижении потерь продукта, в

I качестве диспергатора используют три полифосфат натрия или смесь Триполи- jq фосфата натрия с углекислым натрием, взятым в количестве 0,10-0,60% от массы мела, диспергатор вводят на стадии мокрого размучивания с последующим удалением частиц с размером более 5 мм примесей на виброгрохоте и вибросите, а после вторичного тонкого измельчения и сбора суспензии проводят отмывку суспензии водой.

Таблица 1

Вид мела Количество компонентов водорастворимых примесей на 100 г сухого мела, мг 1 1 О 1 М 1 1 ' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1------------------------1 δοζ² 1 1 1 N 1 1 4- 1 1 Ш 1 1 и 1 1 1 1 1 1-----------1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1? 1 I ω I I £ 1 1 1 1 1 1------------------------1 1 1 1 1 J Органика Белгородский Предлагаемый способ природный 43,3 106 5 40,8 5,2 14,5 обогащенный и отмытый .1,4 13,2 8,4 3,6 4,8 Белгородский Известный способ природный 43,3 106, 5 40,8 5,2 14,8 обогащенный 45,2 108 ,3 41,7 5,3 14,8. без отмывки 57,5 138 53,0 5,8 18,8 Т а блица 2 Мел Количество Количество частиц в меле, % диспергато- I Т ра, мае. % до 30 мкм до 5 мкм | до 2 мкм

Диспергатор - ТПФН ·

Белгородский 0,00 . 64,8 16,7 1,9 0,01 65,1 17,0 7,0 0,05 74,7 36,1 7,3 0,10 76,5 40,1 1 1,8 0,15 78,7 43,7 14,5 0,60 91,3 67,9 45,3 1,00 88,6 68,3 45,7 Брянский 0,00 63,0 34,8 9,1 0,01 64,0 35,1 10,2 0,05 65,1 37,5 14,6 0,10 75,1 46,9 20,4 0,15 80,7 53,9 25,8 0,60 84,5 66,1 44,0 1,00 85,4 58,5 30,8 Диспергатор - ТПФН+КС, взятые в соотношении 1:4 Белгородский 0,00 64,8 14,7 1,9 0,01 66,1 20,2 2,0 0,05 74,7 36,1 3,2 0, 10 79,2 45,1 5,3 0, 15 80,2 47,3 7,6 0,60 84,6 58,4 31,7 1,00 95,7 75,0 51 ,0 Брянский 0,00 63,0 34,8 9,1 0,01 65,1 35,0 10,0

Продолжение табл.2

Мел Количество диспергатора, мае. % Количество частиц в меле, % до 30 мкм до 5 мкм до 2 мкм 0,05 72,8 38,9 21,4 0,10 78,1 49,5 26,9 0,15 84,7 55,4 31,7 0,60 87,0 60,0 38,7 1 ,00 . 90,1 64,3 ’ * 40,6 Диспергатор - пирофосфат натрия Белгородский 0,01 65,6 15,5 2,7 0,10 65,7 *' 50,0 3,0 0,60 70,4 58,2 6,1 Брянский 0,01 64,1 35,0 10,3 0,10 69,3 43,7 17,9 0,60 76,3 48,0 20,9

Известный способ.

Таблица 3

Виды потерь мела на отдельных стадиях

Потери мела при использовании способа предлагаемого известного %

кг/т мела кг/т мела

Потери мела в виде грубозернистых примесей (галька, пе-

сок) Потери с грубозер- 2-27,6 0,020-0,276 2-27,6 0,020-0,276 нистыми примесями (галькой, песком) на каждый процент по- терь песка и гальки 0,5-1,0 (1,0-27 *10“⁴ ,7)м 4-6 (8-165,6)»10 Потери мела во вре- мя полной очистки в гидроциклонах при максимальном размере частиц в готовом продукте 30 мкм у белгородского мела 8,7-11,4 0,083-0, 108 26,4-34 0,251-0,323 у брянского мела 9,9-14,4 0,094-0, 137 34,9-37 0,322-0,352

Составитель М. Беляева Редактор Н. Гунько · Техред А.Кравчук Корректор Т. Малец Заказ 535 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ’’Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101