RO105941B1 - Procedeu de obținere a unui sortiment de carbonat de calciu de puritate ridicata si granulație fina - Google Patents

Abstract

Invenția prezintă un proces tehnologic de obținere a CaCO3 de puritate avansata, din șlamul de CaCO3 rezultat la caustifîcarea varului in procesul Solvay de fabricare a sodei caustice, procedeu bazat pe aplicarea unei tehnici hidrodinamice de purificare a suspensiei de slam, grefate la sfirsitul actualei faze tehnologice de filtrare. Prin hidrociclonarea in doua trepte sucesive, in serie, in prima faza, pe hidrociclon cu dn = 100 sau 150 mm, la un debit de 2...15 m3/h si in faza a doua pe un hidrociclon cu dn = 45 mm, la un debit de 1...10 mVh, se obține, in final,un carbonat de calciu de puritate ridicata (CaCO3 98,5%, Fe2O3 + A12O30,05%, MnO,003%, Cu 0,001%, grad de alb 90%, suprafața specifica 8.5 m2/g, cu dimensiunea particulelor in domeniul 3...7 μπι , cu 70% din particule cu dimensiunea de 4.5 μια si dimensiunea medie 4,7 μαϊ). Produsul este utilizabil in industria de materiale plastice, parțial in cea a cauciucului si in industria hirtiei.

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unui sortiment de* carbonat de calciu de puritate ridicată și granulație fină, din șlamul rezultat la caustificarea varului din cadrul procedeului Solvay de fabricare a hidroxidului de sodiu, șlam care, în prezent, este un deșeu. Sortimentul de CaCOs de puritate ridicată ce se obține este utilizabil în industria de prelucrare a materialelor plastice, a hârtiei și în anumite domenii ale industriei cauciucului.

După cum se știe, șlamul rezultat la caustificare, cn un conținut, ridicat de impurități, are, pe de o parte, o valorificare redusă, de exemplu, ca amendament în agricultură pentru soluri acide și, pe de altă parte, fiind un semideșeu, pune probleme de depozitare, respectiv de poluare.

Se cunoște că șlamul de carbonat de calciu rezultat la caustificare are o compoziție care depinde direct de calitatea varului utilizat in reacție, și de procesul tehnologic aplicat. întrucât pentru obținerea unui carbonat de calciu de compoziție superioară se cere implicit un var de calitate superioară, acesta ar trebui purificat la faza de preparație, _prin procedee proprii industriei miniere, executate la nivelul exploatării și al prelucrării în industria de fabricare a varului.

La caustificarea varului prin procedeul Solvay, de regulă, se utilizează însă un var de calitate inferioară, cu multe impurități și incomplet ars, rezultând în mod firesc un șlam de carbonat de calciu de calitate inferioară.

în literatura de specialitate sunt puține referințe cu privire la purificarea și utilizarea acestui șlam.

Până în prezent, tehnica uzuală de purificare a șl amu lui de carbonat de calciu de la caustificare este sitorea succesivă, metodologie care nu este însă fiabilă, deoarece duce la un con2 sura ridicat de material de sitare, datorat abrazivității unor componente din șlam și, de asemenea, la un consum mare de energie.

Prezenta invenție are ca obiect obținerea unui carbonat de calciu de puritate ridicată, de min. 98% din șîamul de la caustificare, indiferent 3c natura varului și de metoda tehnologică utilizată, ceea ce are ca urmare valorificarea superioară a unui subprodus, deșeu al industriei de produse cloro-sodice. în același timp, se are în vedere un procedeu simplu, slab consumator energetic și practic fără consumuri suplimentare de materiale.

Acest obiectiv se rezolvă prin eliminarea din șlamul de CaCC>3 a unor impurități nedorite ce însoțesc varul, materia primă de bază a procesului tehnologic, și anume: nisip, steril, hidroxizi ai metalelor grele, particule de CaCO3 de dimensiuni mari, CaCC>3 nears din var și aglomerate, în vederea obținerii unui carbonat de calciu de puritate ridicată șî cu un spectru granulometric restrâns.

în cadrul procesului conform invenției, prin care se poate obține un CaCO3 de puritate ridicată, cu o granulație uniformă, pe un domeniu foarte restrâns și de dimensiune mică, eliminarea acestor impurități se realizează prin grefarea a două faze de purificare prin hidrociclonare succesive după reșlămuirea precipitatului de carbonat de calciu separat pe filtrul rotativ.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- realizarea unui produs finit de calitate superioară și constantă;

- utilizarea unei materii prime - var - de calitate inferioară;

- valorificarea superioară a unui subprodus, actualmente deșeu de fabricație;

- obținerea unui CaCO3 utilizabil în industria maselor palstice și parțial in cea a cauciucului;

- fabricarea unui CaCO3 la un preț de cost industrial redus;

- simplitatea din punct de vedere constructiv a instalației industriale, fără modificarea procesului tehnologic existent în orice unitate chimică ce utilizează reacția de caustificare a varului;

- fiabilitate mărită a procedeului elaborat.

Se dau în continuare două exemple de realizare a invenției.

Exemplul 1. Obținerea carbonatului de calciu se realizează prin tratarea șlamului rezultat la caustifîcarea laptelui de var în procedeul Solvay de fabricare a sodei caustice. După purificările și condiționările în sine cunoscute, suspensia de carbonat de calciu precipitat este filtrată pe un filtru rotativ.

Șlamul turtă de pe filtrul rotativ, cu o compoziție în stare uscată de: Ca CO3 95. ..96%, insolubile în HC1 0,2%, Fe2O3+Al2O3 0,15%, Mn 0,01%, grad de alb 84, a fost reșlămuit, obținânduse o suspensie cu 5...15% corp solid, care se trece pe un grătar cu .ochiuri de 1...3 mm, pentru eliminarea particulelor grobe. In continuare, se trece printr-un hidrociclon cu diametrul normal, dn - 150 mm și diametrul duzei de evacuare, de, cuprins între 2 și 20 mm și diametrul duzei de suprascurgere, ds, cuprins tot între 2 și 20 mm, cu un debit variind între 2 și 15 m³/h și la o presiune de 1...5 at. Suprascurgerea rezultată se introduce în alimentarea unui hidrociclon'cu dn 45 mm, având diametrul duzelor de evacuare și de suprascurgere 4...20 mm, la un debit de 1...10 m3/h și o presiune de 1...3 at. A rezultat un CaCO3 cu următoarea compoziție: CaCC>3 98,5%, insolubile în HC1 0,04%, Fe2O3+AhO3 0,05%,

Mn 0,003%, grad de alb 90%, dimensiunea particulelor 3...7 m și dimensiunea medie de 4,7 m. Densitatea în grămadă în stare tasată este de aproximativ 0,6 g/cm , caracteristică reacției de caustificare ce stă la baza procesului de obținere a respectivului produs.

Exemplul 2. Suspensia de șlam obținută în modul descris în exemplul 1 a fost hidrociclonată întâi pe un hidrociclon cu diametrul normal dn « 100 mm, cu un debit 2...15 m /h, la o presiune de 1...5 at, având diametrul duzelor de evacuare și de suprascurgere de 2...20 mm, iar apoi suspensia rezultată din suprascurgere a fost introdusă în alimentarea unui hidrociclon cu dn - 45 mm, în condițiile descrise Ia exemplul 1. Carbonatul de calciu, produsul finit rezultat a avut aceleași proprietăți ca și cel obținut în exemplul 1.

Claims (5)

1. Revendicare

   Procedeu de obținere a unui sortiment de carbonat de calciu de puritate ridicată și granulație fină într-un spectru gronulometric îngust, prin purificarea hidrodinamică a carbonatului de calciu precipitat rezultat în procesul de caustificare a varului, caracterizat prin aceea că se grefează, după faza de filtrare a șlamului de carbonat de calciu, o fază de reșlefuire și două faze de hidrocicloane, în serie, prima utilizând hidrocidonare cu diametrul normal de 100 sau 150 mm, cu un debit de alimentare de 2...15 m³/h și presiunea de 1...5 at, avrnd diametrele duzelor de suprascurgere și evacuare, de
2. 2.. .20 mm, iar a doua, utilizând hidrocicloane cu diametrul normal de 45 mm, la un debit de alimentare de 1...10 m³/h, presiune 1...
3. 3 at și diametrul duzelor de evacuare și suprascurgere de
4. 4.. .20 mm, în evacuatul hidroci cloane105941

   5 6 lor având loc concentrarea impurităților, S1O2, R2O3, iar în suprascurgerea finală rezultând o suspensie purificată de CaCO3 cu un spectru granulometric cuprins între 3 și 7 m, cu maximul de 70% la 4,5 m și cu dimensiunea medie de 4,7 m, avînd compoziția în stare uscată: CaCO3 98,5%, insolubile în HC1 0,04%, Fe2O3+Al2O3 0,05%, Mn 0,003%,
5. 5 Cu 0,001%, grad de alb 90%, și suprafața specifică de 8,5 in/g.

   Grapa 11