RU2757876C1 - Method for production of chemically deposited chalk - Google Patents
Method for production of chemically deposited chalk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757876C1 RU2757876C1 RU2019141743A RU2019141743A RU2757876C1 RU 2757876 C1 RU2757876 C1 RU 2757876C1 RU 2019141743 A RU2019141743 A RU 2019141743A RU 2019141743 A RU2019141743 A RU 2019141743A RU 2757876 C1 RU2757876 C1 RU 2757876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- lime
- chalk
- calcium oxide
- chemically precipitated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/02—Oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
- C01F11/182—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by an additive other than CaCO3-seeds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
- C09C1/021—Calcium carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству мела химически осажденного. Основные потребляющие отрасли: целлюлозно-бумажная, пищевая, парфюмерно-косметическая, медицинская, фармацевтическая, химическая, резинотехническая, лакокрасочная и полимерная.The invention relates to the production of chemically precipitated chalk. The main consuming industries: pulp and paper, food, perfumery and cosmetic, medical, pharmaceutical, chemical, industrial rubber, paint and varnish and polymer.
Известен способ получения химически осажденного мела (патент на изобретение РФ № 2390496, опубл. 27.05.2010 г.), включающий приготовление содержащей гидроксид кальция воды, обработку воды в карбонизаторе газом - диоксидом углерода или его смесью с другим газом, выведение из карбонизатора суспензии мела, выделение его из водной среды, высушивание, согласно изобретению в качестве карбонизатора используют проточный реактор, выполненный в виде цилиндрического корпуса с разделенным внутренним его пространством пористыми перегородками на две соосные продольные полости, сообщающиеся между собой через поры перегородок, в наружную полость подают под давлением содержащую гидроксид кальция воду, а во внутреннюю полость также под давлением подают газ, при этом давление в полости с газом выше давления в полости с содержащей гидроксид кальция водой. В качестве содержащей гидроксид кальция воды используют известковую воду или известковое молоко.There is a known method of producing chemically precipitated chalk (patent for invention of the Russian Federation No. 2390496, publ. 05/27/2010), including the preparation of water containing calcium hydroxide, treatment of water in a carbonizer with gas - carbon dioxide or its mixture with another gas, removal of the chalk suspension from the carbonizer , its separation from the aqueous medium, drying, according to the invention, a flow-through reactor is used as a carbonizer, made in the form of a cylindrical body with its inner space divided by porous partitions into two coaxial longitudinal cavities communicating with each other through the pores of the partitions, the outer cavity is supplied under pressure containing calcium hydroxide water, and gas is also fed into the inner cavity under pressure, while the pressure in the gas cavity is higher than the pressure in the cavity with water containing calcium hydroxide. Lime water or milk of lime is used as the water containing calcium hydroxide.
Недостатком известного способа является относительно невысокое качество продукции, необходимость использования большого количества карбонизаторов для обеспечения непрерывности процесса карбонизации известкового молока, а также недостаточная производительность.The disadvantage of this method is the relatively low quality of products, the need to use a large number of carbonizers to ensure the continuity of the lime milk carbonation process, as well as insufficient productivity.
Известен способ получения химически осажденного мела (патент на изобретение РФ № 2156737, опубл. 27.09.2000 г.), включающий гашение извести водой при 80-90°С, карбонизацию известкового молока с образованием меловой суспензии, отделение и сушку продукта, согласно изобретению гашение извести водой осуществляют до образования 10-14% суспензии известкового молока, перед карбонизацией суспензию известкового молока подвергают очистке, карбонизацию ведут газом известково-обжигательных печей с объемной долей диоксида углерода не менее 20%, отделение мелового продукта производят при разрежении 80-90 Па, а сушку - до достижения насыпной плотности не более 0,25-0,35 г/см3. Оптимальными условиями являются следующие: гашению подвергают известь комовую технологическую с массовой долей суммы активных оксида кальция и оксида магния в пересчете на оксид кальция не менее 70%; суспензию известкового молока подвергают очистке до достижения плотности при 20°С, равной 1,06-1,11 г/см3; газ извести обжигательных печей предварительно очищают в пылеосадительной камере, циклоне и водяных противоточных осадителях; сушку продукта осуществляют в петлевых сушилках; сушку продукта в петлевых сушилках осуществляют с помощью теплоносителя - продуктов горения природного газа; после сушки производят размол продукта. Техническим результатом изобретения является сокращение энергозатрат при одновременном повышении степени белизны мела.There is a known method of producing chemically precipitated chalk (patent for invention of the Russian Federation No. 2156737, publ. 09/27/2000), including slaking lime with water at 80-90 ° C, carbonization of lime milk with the formation of a chalk suspension, separation and drying of the product, according to the invention, quenching lime with water is carried out until 10-14% of a suspension of milk of lime is formed, before carbonization, the suspension of milk of lime is purified, carbonization is carried out with a gas of lime-kilns with a volume fraction of carbon dioxide of at least 20%, the separation of the chalk product is carried out at a rarefaction of 80-90 Pa, and drying - until the bulk density is not more than 0.25-0.35 g / cm 3 . The optimal conditions are the following: lump technological lime is slaked with a mass fraction of the sum of active calcium oxide and magnesium oxide in terms of calcium oxide not less than 70%; a suspension of milk of lime is purified to achieve a density at 20 ° C, equal to 1.06-1.11 g / cm 3 ; lime gas of kilns is preliminarily purified in a dust-settling chamber, a cyclone and water counter-current precipitators; drying of the product is carried out in loop dryers; drying of the product in loop dryers is carried out with the help of a heat carrier - products of natural gas combustion; after drying, the product is ground. The technical result of the invention is to reduce energy consumption while increasing the degree of whiteness of the chalk.
Недостатками способа являются необходимость использования большого количества карбонизаторов для обеспечения непрерывности процесса карбонизации известкового молока, а также недостаточная производительность, обусловленная технологией стадии карбонизации путем барботирования диоксида углерода через известковое молоко, в которой каждый карбонизатор работает в периодическом режиме.The disadvantages of this method are the need to use a large number of carbonizers to ensure the continuity of the lime milk carbonization process, as well as insufficient productivity due to the technology of the carbonization stage by bubbling carbon dioxide through the milk of lime, in which each carbonizer operates in a batch mode.
Задачей настоящего изобретения является создание высокопроизводительного способа производства мела химически осажденного.The object of the present invention is to provide a highly productive method for the production of chemically precipitated chalk.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении качества очистки гашеной извести за счет воздействия озоном в качестве дополнительного окислителя, позволяющего выводить в осадок окрашивающие примеси.The technical result of the claimed invention is to improve the quality of slaked lime purification due to exposure to ozone as an additional oxidizing agent, which allows colourant impurities to be removed into the sediment.
Заявленный технический результат достигается благодаря тому, что согласно изобретению, смешивание оксида кальция с водой ведут в присутствии озона и при большом избытки воды.The claimed technical result is achieved due to the fact that according to the invention, the mixing of calcium oxide with water is carried out in the presence of ozone and with a large excess of water.
Основа заявляемого способа - это процесс приготовления карбонатных пород: обжиг, получение содержащей гидроксид кальция воды, обработку воды в карбонизаторе газом - диоксидом углерода и озоном, выведение из карбонизатора суспензии мела, выделение его из водной среды, промывку, высушивание и измельчение. Изобретение снижает себестоимость и увеличивает рыночную стоимость готовой продукции, суммарный экономический эффект соответствует снижению себестоимости на 15-25%. Это достигается улучшением основных характеристик - чистоты и белизны. Интенсификация процесса происходит за счет озонирования содержащей гидроксид кальция воды и примесей входящих в ее состав, при этом время процесса дополнительно снижается за счет наличия механических интесификаторов процесса на каждой операции от гашения извести до восстановления известкового молока, сушки готовой продукции и финального размола частиц. The basis of the proposed method is the process of preparing carbonate rocks: roasting, obtaining water containing calcium hydroxide, treating water in a carbonizer with gas - carbon dioxide and ozone, removing a chalk suspension from a carbonizer, separating it from an aqueous medium, washing, drying and grinding. The invention reduces the cost and increases the market value of the finished product, the total economic effect corresponds to a decrease in the cost by 15-25%. This is achieved by improving the main characteristics - purity and whiteness. The intensification of the process occurs due to ozonization of water containing calcium hydroxide and impurities included in its composition, while the process time is further reduced due to the presence of mechanical process intensifiers at each operation from lime slaking to lime milk recovery, drying of finished products and final grinding of particles.
Операции озонирования и механической интенсификации процесса позволяют получить продукты значительно превосходящие характиристики ГОСТ 8253-79 «Мел химически осажденный» первый сорт. Что позволяет уверенно конкурировать с международными лидерами в данной области. Operations of ozonation and mechanical intensification of the process make it possible to obtain products significantly superior to the characteristics of GOST 8253-79 "Chemically precipitated chalk", first grade. That allows you to confidently compete with international leaders in this field.
Для осуществления заявленного способа используют линию, включающую в себя:To implement the claimed method, a line is used, which includes:
- стадию подготовки сырья (измельчение природного мела);- the stage of preparation of raw materials (grinding of natural chalk);
- стадию обжига природного мела;- the stage of burning natural chalk;
- стадию генерации озона;- the stage of ozone generation;
- стадию гашения;- stage of extinguishing;
- стадию карбонизации;- stage of carbonization;
- стадию концентрирования углекислого газа;- the stage of concentration of carbon dioxide;
- стадию сушки;- drying stage;
- стадию размола.- grinding stage.
Технология производства химически осажденного мела включает в себя следующие этапы.The technology for the production of chemically precipitated chalk includes the following stages.
Добытую породу измельчают (фракция 5-10 мм) и очищают от примесей для последующей обработки - извлечение крупных железосодержащих примесей.The mined rock is crushed (fraction 5-10 mm) and cleaned of impurities for subsequent processing - extraction of large iron-containing impurities.
Кальцит нагревают в печи. При этом кальцит распадается на оксид кальция (СаО) и углекислый газ (СО2). Углекислый газ охлаждают, очищают от механических примесей и улавливают для последующего использования. Оптимальное время обжига природного мела для получения мела химически осажденного составляет 3 часа с момента достижения температуры 900°С в зоне расположения сырья.Calcite is heated in an oven. In this case, calcite decomposes into calcium oxide (CaO) and carbon dioxide (CO2). Carbon dioxide is cooled, cleaned from mechanical impurities and captured for subsequent use. The optimal time for firing natural chalk to obtain chemically precipitated chalk is 3 hours from the moment the temperature reaches 900 ° C in the zone where the raw material is located.
Оксид кальция смешивают с водой и озоном для получения гашеной извести. Для исключения замедления гашения вследствие образования на поверхности известковых частиц тестообразного слоя продуктов гидратации, который препятствует доступу воды к внутренним слоям исходного зерна, процесс протекает при барботаже озоном и механической интенсификации. Оптимальное соотношение извести и воды: 11-15 масс.% негашеной извести и 85-89 масс.% очищенной воды. Для удаления основных окрашивающих примесей, влияющих на белизну и чистоту конечного продукта, проводят химическую очистку при обработке известкового молока озоном. Озон, как сильный окислитель воздействует на элементы, входящие в состав окрашивающих примесей, что может привести к переводу данных элементов из растворимого состояния в не растворимое. А это, в свою очередь, позволит вывести их в осадок, от которого известковое молоко отделяется на фильтрации. Генерируемый озон подается в технологический процесс, концентрация назначается от химического состава сырья и требований к конечному продукту.Calcium oxide is mixed with water and ozone to produce slaked lime. To exclude the slowdown in quenching due to the formation of a pasty layer of hydration products on the surface of the lime particles, which prevents water from accessing the inner layers of the original grain, the process proceeds with ozone bubbling and mechanical intensification. The optimal ratio of lime and water: 11-15 wt.% Quicklime and 85-89 wt.% Purified water. To remove the main coloring impurities that affect the whiteness and purity of the final product, chemical cleaning is carried out when processing lime milk with ozone. Ozone, as a strong oxidant, affects the elements that make up the coloring impurities, which can lead to the transfer of these elements from a soluble state to an insoluble one. And this, in turn, will allow them to be removed into the sediment, from which the milk of lime is separated by filtration. The generated ozone is fed into the technological process, the concentration is assigned from the chemical composition of the raw material and the requirements for the final product.
От гашеной извести отделяют посторонние примеси - с использованием принципа вибро-сепарации.Impurities are separated from the slaked lime using the principle of vibration separation.
Гашеную известь обрабатывают углекислым газом, полученным ранее. В результате реакции карбонизации мел химически осажденный выпадает в осадок.Slaked lime is treated with carbon dioxide obtained earlier. As a result of the carbonization reaction, chemically precipitated chalk precipitates.
От мела химически осажденного отделяют примеси путем проведения дополнительной промывки.Impurities are separated from chemically precipitated chalk by additional washing.
После накопления необходимого объема мелового молока, его направляют на пресс фильтр. Пресс фильтр позволяет наиболее полно отделить воду из фильтруемой среды. Далее мел после пресс фильтра попадает в реактор отмывки. Для фильтрации мелового молока после стадии карбонизации выделена одна единица пресс фильтров, а для фильтрации мелового молока после отмывки две. Далее влажный мел проходит стадию сушки при температуре до 200°С, длительность процесса зависит от исходной обводненности продукта, сушку осуществляют до массовой доли влаги менее 1%.After accumulating the required volume of chalk milk, it is sent to the press filter. The press filter allows the most complete separation of water from the filtered medium. Then the chalk after the press filter enters the washing reactor. For filtration of chalk milk after the stage of carbonization, one unit of press filters is allocated, and for filtration of chalk milk after washing, two. Then wet chalk undergoes a drying stage at temperatures up to 200 ° C, the duration of the process depends on the initial water content of the product, drying is carried out to the mass fraction of moisture less than 1%.
Готовую меловую суспензию сушат, измельчают и упаковывают.The finished chalk suspension is dried, crushed and packaged.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141743A RU2757876C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Method for production of chemically deposited chalk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019141743A RU2757876C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Method for production of chemically deposited chalk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2757876C1 true RU2757876C1 (en) | 2021-10-22 |
Family
ID=78289605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019141743A RU2757876C1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Method for production of chemically deposited chalk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2757876C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1285891A (en) * | 1968-10-15 | 1972-08-16 | English Clays Lovering Pochin | Improvements in or relating to the treatment of minerals |
SU1558874A1 (en) * | 1988-01-28 | 1990-04-23 | Предприятие П/Я А-3732 | Method of obtaining rectified calcium carbonate |
US5585005A (en) * | 1989-12-06 | 1996-12-17 | University Of Toronto Innovations Foundation | Method for effecting gas-liquid contact |
RU2156737C1 (en) * | 2000-03-07 | 2000-09-27 | Кузнецов Игорь Олегович | Method of production of chemically precipitated chalk |
US6413365B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-07-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
RU2596827C2 (en) * | 2011-05-16 | 2016-09-10 | Омиа Интернэшнл Аг | Precipitated calcium carbonate from pulp mill waste having improved brightness, method for production and use thereof |
US20170274109A1 (en) * | 2014-12-01 | 2017-09-28 | Colgate-Palmolive Company | Use of Ozone to Control Bioburden in Precipitated Calcium Carbonate Slurry (PCC) |
-
2019
- 2019-12-16 RU RU2019141743A patent/RU2757876C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1285891A (en) * | 1968-10-15 | 1972-08-16 | English Clays Lovering Pochin | Improvements in or relating to the treatment of minerals |
SU1558874A1 (en) * | 1988-01-28 | 1990-04-23 | Предприятие П/Я А-3732 | Method of obtaining rectified calcium carbonate |
US5585005A (en) * | 1989-12-06 | 1996-12-17 | University Of Toronto Innovations Foundation | Method for effecting gas-liquid contact |
RU2156737C1 (en) * | 2000-03-07 | 2000-09-27 | Кузнецов Игорь Олегович | Method of production of chemically precipitated chalk |
US6413365B1 (en) * | 2001-07-11 | 2002-07-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Method of loading a fiber suspension with calcium carbonate |
RU2596827C2 (en) * | 2011-05-16 | 2016-09-10 | Омиа Интернэшнл Аг | Precipitated calcium carbonate from pulp mill waste having improved brightness, method for production and use thereof |
US20170274109A1 (en) * | 2014-12-01 | 2017-09-28 | Colgate-Palmolive Company | Use of Ozone to Control Bioburden in Precipitated Calcium Carbonate Slurry (PCC) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5705141A (en) | Calcium and/or magnesium hydroxide, and preparation and use thereof | |
EA010106B1 (en) | Process for complete utilization of olivine constituents | |
RU2757876C1 (en) | Method for production of chemically deposited chalk | |
KR101933659B1 (en) | The manufacturing method of magnesium carbonate and calcium chloride using dolomite as raw material | |
KR20170004915A (en) | The manufacturing method of magnesium carbonate and calcium chloride using dolomite for raw material | |
US1542006A (en) | Decolorizing carbon particularly for medicinal use | |
CN112174093B (en) | Method for producing bleaching powder by using carbide slag | |
CN110963520A (en) | Method for producing cubic calcium carbonate from lime foam | |
RU2709872C1 (en) | Method of producing chemically precipitated chalk | |
JP4084751B2 (en) | Method for producing precipitated calcium carbonate from industrial by-products containing high concentrations of calcium carbonate | |
KR20010083819A (en) | Manufacture method of calcium carbonate | |
CA1084957A (en) | Plaster made from ferrous sulphate | |
RU2725255C1 (en) | Method of producing silicon dioxide | |
US2073398A (en) | Activated magnesium hydroxide and method of manufacture | |
JPH0745324B2 (en) | Method for producing fibrous calcium carbonate | |
US2035460A (en) | Magnesium product and process of manufacture | |
US1266339A (en) | Process of making light precipitated chalk. | |
RU2211803C2 (en) | Method of recovering magnesium oxide from natural brines | |
US654393A (en) | Process of treating sludge in water-purifying. | |
RU2407703C1 (en) | Method of producing silicon dioxide | |
US1379157A (en) | Art of treating calcium carbonate | |
CN101823737B (en) | Method for co-production of ultra-fine calcium carbonate and sodium silicate in preparation of light magnesium carbonate by chlor-alkali brine sludge | |
CN111320403A (en) | Method for preparing multi-morphology α hemihydrate gypsum by using titanium white waste acid and gypsum obtained by method | |
US2802720A (en) | Process for making magnesium carbonate using hydrated magnesium carbonate as source of magnesium oxide precipitating agent | |
US2031898A (en) | Method of decolorizing gypsum |