UA64997A - A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay - Google Patents
A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay Download PDFInfo
- Publication number
- UA64997A UA64997A UA2003043496A UA2003043496A UA64997A UA 64997 A UA64997 A UA 64997A UA 2003043496 A UA2003043496 A UA 2003043496A UA 2003043496 A UA2003043496 A UA 2003043496A UA 64997 A UA64997 A UA 64997A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- temperature
- kaolin clay
- aluminum sulfate
- clay
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
- 239000004927 clay Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 title claims abstract description 15
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 241000202943 Hernandia sonora Species 0.000 description 1
- 241001611408 Nebo Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000007966 viscous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Винахід відноситься до хімічної промисловості і може бути використаний при отриманні неочищеного сульфату алюмінію з метою використання його для очищення природних та стічних вод.The invention relates to the chemical industry and can be used in obtaining crude aluminum sulfate for the purpose of using it for the purification of natural and waste water.
Відомі способи отримання коагулянту сульфату алюмінію шляхом кислотного розкладання алюмовмісної сировини, що являє собою відходи різноманітних виробництв, чи не є достатньо кондиційною для використання у цільових процесах (наприклад, низькоякісна каолінова глина, що не відповідає вимогам порцелянової промисловості). За способом (А.с. 1357353 СССР, МКИ?Я СО1Е7/74, СО2Е1/52. Способ получения коагулянта /There are known methods of obtaining aluminum sulfate coagulant by acid decomposition of aluminum-containing raw materials, which are wastes of various industries, or are not sufficiently conditioned for use in target processes (for example, low-quality kaolin clay that does not meet the requirements of the porcelain industry). According to the method (A.s. 1357353 of the USSR, MKY?I СО1Е7/74, СО2Е1/52. The method of obtaining coagulant /
Акимов Л.И., Дмитриев В.Д. Новопавловский М.Б. - Заявл. 16.12.85; Опубл. 07.12.87, Бюл. Мо45.) осад водоочисної станції складу, 95 мас.: АІгОз - 25,5; Бег2Оз - 1,74; Сас - 0,66; МОО - 0,35; БІО» - 18,25 та 58 органічних домішок висушують при 100-1107С та обробляють концентрованими сульфатною та азотною кислотами. За способом (А.с. 1742214 СССР, МКИЄ СО1Е7/74. Способ получения коагулянта на основе сульфата алюминия из геленитового шлака / Споршева Т.М., Лайнер Ю.А., Шварц А.Л., Палант А.А., Симановский Б.А. - Заявл. 26.03.90;Akimov L.Y., Dmitriev V.D. Novopavlovsky M.B. - Application 16.12.85; Publ. 07.12.87, Bull. Mo45.) sediment of the water treatment plant of the warehouse, 95 wt.: AIgOz - 25.5; Beg2Oz - 1.74; Sas - 0.66; MOO - 0.35; BIO" - 18, 25 and 58 organic impurities are dried at 100-1107C and treated with concentrated sulfuric and nitric acids. According to the method (A.s. 1742214 of the USSR, MKIE СО1Е7/74. Method of obtaining a coagulant based on aluminum sulfate from helenite slag / Sporsheva T.M., Lainer Y.A., Schwartz A.L., Palant A.A. B.A. Symanovsky - Application 03/26/90;
Опубл. 23.06.92, Бюл. Ме23.) геленітовий шлак складу, 95 мас.: АЇгОз - 23,3; БегОз - 3,0; Сас - 23,4; 5іО» - 24,0 вилуговують 35-4595-вою сульфатною кислотою за 75-80 С на протязі 45-60хв.Publ. 23.06.92, Bul. Me23.) helenite slag composition, 95 wt.: AIgOz - 23.3; BegOz - 3.0; SAS - 23.4; 5iO" - 24.0 is leached with 35-4595 sulfuric acid at 75-80 C for 45-60 minutes.
Недоліком цих способів є застосування багатостадійної кислотної обробки вихідної сировини та примусовий підігрів реакційної суміші.The disadvantage of these methods is the use of multi-stage acid treatment of the raw material and forced heating of the reaction mixture.
Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб, за яким неочищений сульфат алюмінію отримують з каолінової глини, випаленої за температури з00 -5506, Після охолодження до 50-80С каолін розкладають 63-7895-вою сульфатною кислотою на протязі 6-8год. при 105-1157С. дісля закінчення варки масу з вмістом 6- 895 вільної сульфатної кислоти вивантажують у зрільники, де у результаті її дозрівання за температури 108-110 С на протязі 8 год. вміст вільної кислоти знижується до 2-2,595. Визрілу масу вивантажують на стіл і кристалізують при природному охолодженні 6-8год., вільну кислоту нейтралізують нефеліном (Запольский А.К.The closest to the proposed method is the method by which crude aluminum sulfate is obtained from kaolin clay fired at a temperature of 00-5506. After cooling to 50-80C, kaolin is decomposed with 63-7895 sulfuric acid for 6-8 hours. at 105-1157C. at the end of cooking, the mass with a content of 6-895% of free sulfuric acid is unloaded into maturing tanks, where as a result of its ripening at a temperature of 108-110 C for 8 hours. the content of free acid decreases to 2-2.595. The ripened mass is unloaded on the table and crystallized under natural cooling for 6-8 hours, the free acid is neutralized with nepheline (Zapolsky A.K.
Сернокислотная переработка вьісококремнистого алюминиевого сьрья. - К.: Наукова думка, 1981. -с.172).Sulfuric acid processing of high-silica aluminum sry. - K.: Naukova dumka, 1981. -p.172).
Недоліками цього способу є необхідність тривалого нагріву реакційної суміші, використання висококонцентрованої сульфатної кислоти, що спричинює її втрати через випаровування і, як наслідок, несприятливу санітарну обстановку в цеху, та агресивні властивості реакційної суміші.The disadvantages of this method are the need for long-term heating of the reaction mixture, the use of highly concentrated sulfuric acid, which causes its loss due to evaporation and, as a result, unfavorable sanitary conditions in the workshop, and the aggressive properties of the reaction mixture.
В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу отримання коагулянту на основі неочищеного сульфату алюмінію з каолінової глини шляхом мінімізації енергетичних витрат у процесі розкладання глини сульфатною кислотою.The invention is based on the task of improving the method of obtaining a coagulant based on crude aluminum sulfate from kaolin clay by minimizing energy costs in the process of clay decomposition with sulfuric acid.
Ця задача досягається тим, що у способі отримання коагулянту на основі неочищеного сульфату алюмінію з попередньо випаленої каолінової глини шляхом розкладання останньої сульфатною кислотою новим є те, що з каолінової глини та нагрітої до температури 50-60 С води готують суспензію при співвідношенні маси води до маси глини Р:Т - 4-41, яку надалі розводять концентрованою сульфатною кислотою дозою 93-9595 від стехіометрії реакції та перемішують на протязі 1-1,5год. з подальшим висушуванням отриманої пульпи за температури 130 -140'С та прожарюванням отриманого продукту за температури 330 -35070,This task is achieved by the fact that in the method of obtaining a coagulant based on crude aluminum sulfate from pre-fired kaolin clay by decomposing the latter with sulfuric acid, what is new is that a suspension is prepared from kaolin clay and water heated to a temperature of 50-60 C at a water-to-mass ratio clay P:T - 4-41, which is further diluted with concentrated sulfuric acid in a dose of 93-9595 from the stoichiometry of the reaction and stirred for 1-1.5 hours. with subsequent drying of the obtained pulp at a temperature of 130-140'C and roasting of the obtained product at a temperature of 330-35070,
Загальними суттєвими ознаками прототипу та пропонованого способу є: отримання неочищеного сульфату алюмінію (коагулянту) з попередньо випаленої каолінової глини, використання для розкладання сульфатної кислоти.General essential features of the prototype and the proposed method are: obtaining crude aluminum sulfate (coagulant) from pre-fired kaolin clay, use for decomposition of sulfuric acid.
Відмітними суттєвими ознаками є виключення необхідності нагрівання реакційної суміші на стадії розкладу сировини за рахунок надходження тепла від процесу розведення нагрітої до температури 50-60 С води концентрованою сульфатною кислотою.Distinctive essential features are the elimination of the need to heat the reaction mixture at the stage of decomposition of raw materials due to heat input from the process of diluting water heated to a temperature of 50-60 C with concentrated sulfuric acid.
Спосіб реалізується наступним чином.The method is implemented as follows.
Каолінову глину перед розкладанням її сульфатною кислотою подрібнюють та піддають дегідратуючому випалу за температури 600 -650 С на протязі 30 хв. Після випалювання склад каолінової глини наступний, 90 мас.: АІ25Оз - 31,55; БегОз - 2,35; Сас - 1,14; МОО - 0,45; МагО - 0,61; КО - 2,19; БІО» - 60,95; ТО» - 1,37. Випалену глину подрібнюють до розмірів часточок «0,25мм та завантажують до теплоізольованого реактору з механічним перемішуванням, до якого перед цим було залито нагріту до температури 50-60 воду (співвідношення РТ -Kaolin clay before its decomposition with sulfuric acid is crushed and subjected to dehydrating firing at a temperature of 600-650 C for 30 minutes. After firing, the composition of kaolin clay is as follows, 90 wt.: AI25Oz - 31.55; BegOz - 2.35; SAS - 1.14; MOO - 0.45; MagO - 0.61; KO - 2.19; BIO" - 60.95; TO" - 1.37. The fired clay is crushed to a particle size of 0.25 mm and loaded into a heat-insulated reactor with mechanical stirring, into which water heated to a temperature of 50-60 was previously poured (the ratio of RT -
З3,2-4,8). До суспензії при перемішуванні додається концентрована сульфатна кислота (з розрахунку 93-11595 від стехіометричної кількості на розкладання). За рахунок теплоти розведення кислоти температура суміші зростає у середньому з 60 с до 82-86 і далі повільно спадає до 46-480 протягом 90 хв. Отримана суспензія висушується за температури близько 140, Для зменшення залишкової вільної кислотності готового продукту його прожарюють на протязі 0,5 год. за температури, вищої температури кипіння концентрованої сульфатної кислоти 7 330 С), Вміст у готовому продукті водорозчинного алюмінію у перерахунку на АІ26Оз складає 11-1295 (ступінь вилучення АЇгОз з глини 36-3890), активної кремнекислоти у перерахунку на 5іО2 - 1-1,195, вільної сульфатної кислоти Н25Ох - 1,6-2,595.C3,2-4,8). Concentrated sulfuric acid (based on 93-11595 of the stoichiometric amount for decomposition) is added to the suspension while stirring. Due to the heat of dilution of the acid, the temperature of the mixture rises on average from 60 s to 82-86 and then slowly decreases to 46-480 within 90 minutes. The obtained suspension is dried at a temperature of about 140. To reduce the residual free acidity of the finished product, it is roasted for 0.5 hours. at a temperature higher than the boiling point of concentrated sulfuric acid 7,330 C), the content of water-soluble aluminum in the finished product in terms of AI26Oz is 11-1295 (the degree of extraction of AIgOz from clay is 36-3890), active silicic acid in terms of 5iO2 - 1-1,195, of free sulfuric acid H25Ox - 1.6-2.595.
Приклади 1-3 (див. табл.) реалізовано в умовах зниженого співвідношення вмісту в реакційному середовищі маси води до маси глини (густа та в'язка суспензія). Отриманий за даних умов продукт характеризується порівняно незначним ступенем вилучення цільового компоненту через несприятливий гідродинамічний режим та досить високим вмістом вільної кислоти через недостатньо повне використання останньої за тієї ж причини.Examples 1-3 (see table) were implemented under the conditions of a reduced ratio of the content of the mass of water to the mass of clay (thick and viscous suspension) in the reaction medium. The product obtained under these conditions is characterized by a relatively small degree of extraction of the target component due to an unfavorable hydrodynamic regime and a rather high content of free acid due to insufficient full use of the latter for the same reason.
Приклади 4-6. Умови даних прикладів дозволяють підвищити вміст Аї2Оз у готовому продукті за рахунок кращих умов доступу кислоти до частинок глини. При відношенні Р:Т - 4 та дозі кислоти 11595, маємо найвищий ступінь вилучення алюмінію з глини, проте досить високим залишається вміст вільної сульфатної кислоти (приклад 6).Examples 4-6. The conditions of these examples make it possible to increase the Al2Oz content in the finished product due to better access conditions of the acid to the clay particles. With a P:T ratio of 4 and an acid dose of 11595, we have the highest degree of aluminum extraction from clay, but the content of free sulfuric acid remains quite high (example 6).
Приклади 7-9, проведені за умов значно розведеної реакційної суспензії показують деяке зниження ефективності вилучення АІ2Оз через втрати вологи при випаровуванні зі стабільно високим вмістом вільної кислоти.Examples 7-9, carried out under the conditions of a significantly diluted reaction suspension, show a slight decrease in the extraction efficiency of AI2O3 due to moisture loss during evaporation with a consistently high content of free acid.
ТаблицяTable
Вилучення Аг269Оз з каолінової глини в залежності від умов розкладанняExtraction of Ag269Oz from kaolin clay depending on decomposition conditions
Мо Я Я Вміст вільноїMo I I Content free
Вміст Аі2О3|. Ступінь ка. РТ Доза, у готовому| вилучення птовому ду продукті, 90. АІ2Оз, 95 продукті, 95 6Щ|4|115| 1495 | 4739 | 1693 8 |48|104| 1062 | 33,65 | 1553 се |48|л15| 1293 | 4098 | 50Content of Аi2О3|. The degree of RT Dose, ready| extraction of a bird's eye product, 90. AI2Oz, 95 products, 95 6Ш|4|115| 1495 | 4739 | 1693 8 |48|104| 1062 | 33.65 | 1553 se |48|l15| 1293 | 4098 | 50
З наведених результатів випливає, що найбільш оптимальний склад має продукт, приготований за умов прикладу 4 (Р:Т - 4, доза кислоти на розкладання - 9395). Вміст водорозчинного А269Оз у цьому продукті відповідає вимогам до неочищеного сульфату алюмінію, а вміст вільної сульфатної кислоти найменший з усіх наведених прикладів. За допомогою математичного моделювання оптимальні значення технологічних параметрів були уточнені (Р:Т - 4,044, доза кислоти - 94,6795, що відповідає концентрації кислоти у пульпі 19,5495). За цих умов вміст Аг2Оз у готовому продукті складає 11,695 (ступінь вилучення - 36,795), вільної Небо - 9,296.It follows from the given results that the product prepared under the conditions of example 4 has the most optimal composition (P:T - 4, dose of acid for decomposition - 9395). The content of water-soluble A269Oz in this product meets the requirements for crude aluminum sulfate, and the content of free sulfuric acid is the lowest of all the examples given. With the help of mathematical modeling, the optimal values of technological parameters were specified (R:T - 4.044, acid dose - 94.6795, which corresponds to the concentration of acid in the pulp 19.5495). Under these conditions, the content of Ag2Oz in the finished product is 11.695 (degree of extraction - 36.795), free Nebo - 9.296.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043496A UA64997A (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043496A UA64997A (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA64997A true UA64997A (en) | 2004-03-15 |
Family
ID=34515814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003043496A UA64997A (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA64997A (en) |
-
2003
- 2003-04-17 UA UA2003043496A patent/UA64997A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2703644C1 (en) | Method of producing gypsum binder from gypsum-containing slurry | |
| UA64997A (en) | A method for preparing the coagulant based on an unpurified aluminum sulfate from the kaolin clay | |
| CN108085740A (en) | A kind of preparation method of anhydrous calcium sulfate whisker | |
| DE687896C (en) | position | |
| EP2938431B1 (en) | Preparation of silica-alumina composition | |
| US1913960A (en) | Process of producing a composition for decolorizing and purifying oils | |
| RU2745771C1 (en) | Method of producing a gypsum binder from wastes of metallurgical production | |
| CN110482853B (en) | Method for solidifying toxic metal ions in electroplating wastewater in soda-lime-aluminosilicate glass and obtained glass | |
| EP0025817B1 (en) | A method for forming stable dispersions of alumina in water and the so-obtained dispersions | |
| US20210221726A1 (en) | Procedure for providing and improving pumpability of high to very high biosolids containing dewatered solid sewage sludge | |
| CN104357830A (en) | Method for preparing non-ferrous metal surface treating agent | |
| Kushnyrenko et al. | Justification of the innovative method of preliminary processing of fish raw materials | |
| CN101857420A (en) | Making method of chromium goldstone ceramic | |
| SU423752A1 (en) | ||
| RU2790313C1 (en) | Method for manufacturing an abrasive tool on a ceramic bundle | |
| CN107628631A (en) | A kind of aluminium polychloride preparation method | |
| US930376A (en) | Method of treating aluminous materials. | |
| RU2476607C1 (en) | Iron-ore pellet treatment method | |
| Baasanjargal et al. | Some parameter results of the seasoned and dried horse meat product study | |
| SU1754765A1 (en) | Method of processing acid tar from pools | |
| SU1765114A1 (en) | Method of expanded graphite production | |
| US345987A (en) | Method of utilizing the waste of breweries | |
| JPS63274486A (en) | Treatment of droppings of domestic fowl and dung of pig or the like | |
| DE472006C (en) | Process for the production of aluminum | |
| SU1491833A1 (en) | Method of producing gypsum binder |