Kaltsiumkarbonaadi vastuvõtmine ja lahustamine. Suur nafta ja gaasi entsüklopeedia

Leiutis käsitleb fosfaattoormaterjalide lämmastikhappe töötlemise keemilist tehnoloogiat, et saada kaltsiumkarbonaat kaltsiumnitraadi muundamise teel NPK väetiste tootmisel. Kaltsiumkarbonaadi saamise meetod hõlmab: kaltsiumnitraadi interaktsiooni ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtsaaduse sadestamist suspensioonist, selle pesemist, kuumtöötlust temperatuuril 400 ... 700 ° C ja jahvatamist. Leiutis võimaldab lihtsustada NPK väetiste tootmise kõrvalsaaduse kaltsiumkarbonaadi töötlemise tehnoloogiat täiteaineks, mida kasutatakse erinevates tööstusharudes. 1 wp f-ly, 2 tab.

Meetod on seotud fosfaattoorainete lämmastikhappe töötlemise keemilise tehnoloogiaga, et saada kaltsiumkarbonaat kaltsiumnitraadi muundamise teel NPK väetiste tootmisel.

Leiutist võib kasutada kaltsiumkarbonaadi tootmisel, mida kasutatakse täiteainena polümeeri-, värvi- ja lakitööstuses ning muudes tööstusharudes.

Kaltsiumkarbonaat on NPK väetiste (nt nitroammofoska) tootmise kõrvalsaadus ja selle tootmine põhineb kaltsiumnitraadi lahuse ja ammooniumkarbonaadi lahusega interaktsioonil (muundamisel):

Ca (NO 3) 2 + (NH 4) 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2NH 4 NO 3

Saadud kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse, pestakse emalahusest filtritel ja kuivatatakse. Valmistoode on peen pulber, mis sisaldab kuni 97% põhiainet (Fosfaaditoormaterjalide kompleksne lämmastikhappetöötlus / Goldinov A.L., Kopylev B.A. et al. - L .: Chemistry, 1982. - 207 lk.).

Selle meetodi üks puudusi on tööstuslikes tingimustes vältimatu saadud kaltsiumkarbonaadi saastumine emalahuse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate ühenditega (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, (NH 4) 2 CO 3, NH3 jne). Vees lahustuvate lisandite olemasolu piirab toote kasutamist täiteainena plastide, värvide ja lakkide, tööstuslike kummitoodete ja muude materjalide tootmisel, kuna sel juhul on võimalik nende koostoime orgaaniliste ainetega, termiline lagunemine kõrgendatud temperatuurid, täidetud toodete tööomaduste halvenemine. Lisaks võib hügroskoopsete soolade NH 4 NO 3 ja Ca (NO 3) 2 olemasolu transportimisel ja ladustamisel põhjustada kaltsiumkarbonaadi voolavuse vähenemist, raskendada selle doseerimist ja hajutamist.

Tuntud meetod vähese veeslahustuvate lisandite sisaldusega kaltsiumkarbonaadi tootmiseks (RU 2281921 C1, publits. 20.08.2006). Selle meetodi kohaselt saadakse kaltsiumkarbonaat temperatuuril 50–80 ° C ja ammooniumkarbonaadi lahuse liig on 0,05–0,5% CO 2 vabaks, kaltsiumnitraadi lahuse kontsentratsioon hoitakse vahemikus 10–13%. lahjendamine ammooniumnitraadi lahusega. Filtreerimisega eraldatud sade pestakse ja kuivatatakse. Pesemine toimub vahekorras S: L - (1-3): 1 ühes või kahes etapis, filtraadi tarnimisega teisest etapist esimesse, mis võimaldab vähendada vees lahustuva ammooniumi sisaldust. lisandid kaltsiumkarbonaadis 0,03–0,2% ammooniumnitraadi osas.

Selle meetodi puudused hõlmavad seadmete koormuse suurenemist, mis on tingitud täiendavate koguste ammooniumnitraadi lahuse lisamisest protsessi ja vees lahustuvate lisandite mittetäielikku pesemist.

Mittetäielik pesemine on tingitud asjaolust, et massilise kristalliseerumise ajal kõrge üleküllastuse väärtuste korral toimub kaltsiumkarbonaadi osakeste kiire kasv polünukleaarse mehhanismi kaudu, mille käigus moodustuvad osakesed sfääriliste polükristalliliste kasvude kujul. Sel juhul toimub paratamatult emalahuse masssorptsioon (oklusiivne püüdmine) kristallidevahelises ruumis ja kaltsiumkarbonaadi kasvavate osakeste sisemistes poorides. Sel juhul ei kaasne kaltsiumkarbonaadi sademe pesemise tõhususe suurendamine tõrjumise või lahjendamise teel kinnipüütud veeslahustuvate lisandite täielikku eemaldamist. Kuna saadud kaltsiumkarbonaat ei vasta oma dispergeeritud koostises täiteainete nõuetele, on peenjahvatamine selle kasutamise selles suunas kohustuslik etapp. Osakeste hävimisel avanevad kristallidevahelised õõnsused ja tekkivale pinnale väljuvad varem ummistunud lisandid, mis suurendavad vees lahustuvate ühendite sisaldust purustatud tootes. Omakorda ei saa tunnustada juba purustatud toote pesemise täiendava etapi korraldamist ratsionaalne otsus probleem, mis on tingitud raskustest ülipeente osakeste filtreerimisel ja pesemisel, tehnoloogilise skeemi keerukusest, pesuvee kasutamise vajadusest jne. Sarnased probleemid tekivad ka sisselihvimise kasutamisel veekeskkond.

Sisuliselt kõige lähedasem pakutud meetodile on meetod sadestatud kaltsiumkarbonaadi saamiseks NPK väetiste tootmisel saadud kaltsiumkarbonaadist (US 6790424 B2, publits. 14.09.2004), viies läbi järgmised järjestikused etapid:

Kaltsiumkarbonaadi saamine NPK väetiste tootmisel;

Märg kaltsiumkarbonaadi kuumtöötlemine 30-90 minutit temperatuuril 850-950 ° C kaltsiumoksiidi CaO saamiseks;

Skraberis põletamisel eralduvate veeaurude ja gaaside (СО 2, NH 3, NOx) neeldumine;

Põletatud toote lihvimine ja jahutamine temperatuurini 40-50 ° С;

Kustutamine veega, et saada lubjapiima suspensioon kontsentratsiooniga 15 ... 23% tahkes faasis;

Raskete osakeste eemaldamine lubjapiima suspensioonist settimise või märgsõelumisega läbi 60–100 sõela või mõlema;

Lubjapiima suspensiooni lahjendamine kuivainesisalduseni vahemikus 10...20%;

Lubjapiima karboniseerimine temperatuuril 25 ... 45 ° C CO 2 - õhu gaasiseguga, mille CO 2 mahuosa on vahemikus 25 kuni 75% ja voolukiirus 10-15 cm / s. vedrustus;

Kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse filtrimise või tsentrifuugimise teel ja kuivatatakse.

Selle meetodiga saadud sadestunud kaltsiumkarbonaadi puhtus on üle 97%, heledus üle 96%, puistetihedus 0,40–0,65 g / ml, keskmine suurus 5-20 mikroni suurused osakesed ja seda saab kasutada plasti, kummi, värvide ja muude toodete tootmisel.

Selle meetodi puudused on protsessi keerukus ja mitmeetapiline iseloom, vajadus kasutada toote saamiseks täiendavaid aineid - süsinikdioksiid ja vesi.

Leiutisega lahendatav probleem on lihtsustada kaltsiumkarbonaadi – NPK väetiste tootmise kõrvalsaaduse – töötlemise tehnoloogiat erinevates tööstusharudes kasutatavaks täiteaineks.

Tehniline tulemus seisneb plastide, lakkide, värvide ja muude toodete dispergeeritud täiteainete nõuetele vastava kaltsiumkarbonaadi valmistamise meetodi lihtsustamises.

Tehniline tulemus saavutatakse sellega, et pakutud meetodil, sealhulgas kaltsiumnitraadi lahuse ja ammooniumkarbonaadi lahusega interaktsioonil, sihtprodukti setete eraldamisel ja pesemisel, kuumtöötlemisel ja jahvatamisel, kuumtöötlemisel. kaltsiumkarbonaat viiakse läbi temperatuuril 400-700 ° C.

Meetodi erinevus seisneb kuumtöötlemises temperatuuril 400–700 ° C. Sel juhul töödeldakse märg kaltsiumkarbonaati pärast pesemist kuumtöötlus või eelkuivatatakse niiskusesisalduseni alla 1%.

NPK väetiste töötootmise käigus saadud kaltsiumkarbonaadi proovi, mille jääkniiskuse sisaldus pärast filtreerimist ja pesemist on 11,5%, kuumtöödeldakse kl. erinevad temperatuurid muhvelahjus. Töötlemisaega hoitakse konstantsena 1 tund. Proov pärast kuumtöötlemist jahvatatakse 10 minutit laboratoorses vibratsiooniveskis peeneks, mis vastab 100% läbilaskmisele läbi sõela, mille võrgusilma suurus on 45 μm. Purustatud tootest analüüsitakse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite sisaldust, nii nende üldsisaldust, võttes arvesse seotud vorme proovi täielikul happelisel lagunemisel, kui ka pinnaga seotud kujul vesiekstraktsiooni abil. Mõõdetakse ka vesisuspensiooni pH. Võrdluseks, kaltsiumkarbonaadi purustatud proovi sarnane analüüs viiakse läbi ilma eelneva kuumtöötluseta. Tulemused on näidatud tabelis 1.

Katsed viidi läbi nagu on kirjeldatud näites 1, kuid esialgseks prooviks võeti kaltsiumkarbonaat, mis on eelnevalt kuivatatud niiskusesisalduseni 1% (tabel 2).

Vesilahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite eemaldamine nii ligipääsetaval pinnal adsorbeeritud kujul kui ka seotud ummistunud kujul kuumtöötlemise teel võimaldab saada kaltsiumkarbonaadi jahvatamisel täiteainete sisalduse nõuetele vastavat toodet. vees lahustuvatest lisanditest. Ilmselt on vees lahustuvate lisandite sisalduse vähenemise taga lämmastikku sisaldavate ühendite termiline ebastabiilsus kõrgel temperatuuril. See on teada (Technology mineraalsoolad... 2. osa / Pozin M.E. et al. - Chemistry, 1970. - 1558 lk.) Et ammooniumnitraadi märgatav lagunemine algab temperatuuril ~ 150 ° C ja protsess kulgeb intensiivselt, kui seda kuumutatakse üle 200 ° C. 500 °C ja kõrgemal dissotsieerub kaltsiumnitraat täielikult CaO-ks ja NO2-ks.

Kuumtöötlemise deklareeritud temperatuurivahemiku alumine piir on 400 ° C, kuna sellel temperatuuril on vees lahustuvate ainete sisaldus saadud tootes märgatavalt vähenenud. Deklareeritud vahemiku ülempiir on piiratud temperatuuriga 700 ° C, kuna rohkem kõrge temperatuur, nagu tulemustest näha, muutub märgatavaks kaltsiumkarbonaadi dissotsiatsioon, mis ilmneb pH tõusust.

Kavandatud meetodil saadud kaltsiumkarbonaadil on järgmised omadused füüsikalis-keemilised omadused: keskmine osakeste suurus ~ 5 mikronit, sõela jääk nr 045 mitte rohkem kui 0,1%, valgesus ~ 95%, puistetihedus 0,6-0,7 g / cm 3, vees lahustuvate lisandite sisaldus on alla 0,1% ja võib kasutada dispergeeritud täiteainena plastide, värvide ja lakkide ning muude toodete valmistamisel.

Seega pakutakse kuumtöötluse temperatuuril vahemikus 400 ... 700 ° C probleemi lahendust nii märja kaltsiumkarbonaadi kui ka eelkuivatatud puhul. Kuiva kaltsiumkarbonaadi niiskusesisalduse ülempiiri piirang 1% on seotud selle omaduste halvenemisega kõrge õhuniiskus, mis väljendub voolavuse kadumises ja toote kokkukleepumises ladustamisel ja transportimisel.

1. Meetod kaltsiumkarbonaadi saamiseks, sealhulgas kaltsiumnitraadi interaktsioon ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtprodukti sette eraldamine suspensioonist, selle pesemine, kuumtöötlemine, jahvatamine, mis erineb selle poolest, et kuumtöötlus on viiakse läbi temperatuuril 400-700 ° C.

2. Meetod vastavalt nõudluspunktile 1, mida iseloomustab see, et kaltsiumkarbonaat kuivatatakse enne kuumtöötlemist niiskusesisalduseni alla 1%.

Sarnased patendid:

Leiutis käsitleb keemiatehnoloogiat, eelkõige kõrgelt dispergeeritud kaltsiumkarbonaadi CaCO3, kaltsiumkarbonaadi tootmist, mis on äärmiselt oluline vahesaadus keemia- ja muude tööstusharude jaoks.

Leiutist saab kasutada keemia-, värvi- ja laki- ning paberitööstuses. Vesipõhiste mineraalsete materjalide valmistamiseks a) pakkuda vähemalt ühte mineraalmaterjali vesisuspensioonina või kuivas vormis, b) pakkuda vähemalt ühte osaliselt või täielikult liitiumiga neutraliseeritud vees lahustuvat orgaanilist polümeeri, mis on valitud akrüüli rühmast. homopolümeerid või metakrüülhape ja/või akrüül- ja/või metakrüülhappe kopolümeerid ühe või mitme akrüül-, vinüül- või allüülmonomeeriga, kusjuures neutraliseerimata happerühmade mooliosa on vahemikus 0–10%, c) kombineerides vähemalt üks osaliselt või täielikult liitiumiga neutraliseeritud vees lahustuv orgaaniline polümeer etapist b) koos vähemalt ühe mineraalmaterjaliga etapist a). Saadud mineraalseid materjale või nende vesisuspensioone kasutatakse paberi, plasti ja värvide tootmisel. Leiutis võimaldab saada materjali, millel on stabiilne pH, madal Brookfieldi viskoossus, mis püsib aja jooksul stabiilsena ja vajab vähendatud dispergeeriva ja/või jahvatusaine sisaldust. 8 n. ja 26 p.p. f-kristallid, 13 tab., 13 eks.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Meetod kaltsiumkarbonaati sisaldavate materjalide valmistamiseks, mille osakeste pinnal on dispergeeriva aine paremad adsorptsiooniomadused, hõlmab järgmisi etappe: a) vähemalt ühe kaltsiumkarbonaati sisaldava materjali saamine vesisuspensiooni kujul. või kuival kujul; b) saadakse vähemalt üks liitiumiooni sisaldav ühend, mis on valitud rühmast, kuhu kuuluvad liitiumhüdroksiid või liitiumoksiid, või anorgaanilised ja/või orgaanilised monomeersed liitiumisoolad, mis on valitud rühmast, kuhu kuuluvad ühe- või mitmealuselised soolad, happed, näiteks liitiumkarbonaat, liitiumsulfaadid, liitiumtsitraat, liitiumvesinikkarbonaat, liitiumatsetaat, liitiumkloriid, liitiumfosfaat, kuival kujul või vesilahusena ja nende segud; c) kombinatsioon vähemalt ühest etapi b) liitiumiooni sisaldavast ühendist ja vähemalt ühest etapi a) kaltsiumkarbonaati sisaldavast materjalist. Leiutis võimaldab saada materjali, mis sisaldab kaltsiumkarbonaati kuivas vormis või suspensioonina, millel on kõrge kuivaine kontsentratsioon ja samal ajal madal Brookfieldi viskoossus, mis jääb aja jooksul stabiilseks ja hea puhverdusvõime pH suhtes. 7 n. ja 37 lk. f-kristallid, 2 dwg., 10 tbl., 9 eks.

Leiutist saab kasutada bioloogilistes ja meditsiinilistes uuringutes. Reaktsiooni CaCl2 + 2NaHCO3 → CaCO3 ↓ + 2NaCl + 2H + ja liigse koguse merkaptoäädikhappega modifitseeritud kvantpunktide vesilahuse tulemusena tekivad poorsed kaltsiumkarbonaadi osakesed kontsentratsiooniga 0,05-4 mg / ml valatakse 0,3 M NaHC03 lahusesse. Saadud suspensiooni, mis sisaldab poorseid kaltsiumkarbonaadi osakesi koos kvantpunktidega, pestakse 1-3 korda veega ja üks kord etanooliga ning pärast iga pesemist töödeldakse ultraheliga. Seejärel kaetakse saadud osakesed polüetüleenimiiniga või 6 kihiga veeslahustuvate polüelektrolüütide seeriast, mis sisaldab DEAE-dekstraani, kitosaani, karrageeni. MÕJU: vähenenud aeg poorsete kaltsiumkarbonaadi osakeste saamiseks koos 100% sisalduvate kvantpunktidega. 1 wp f-ly, 6 ave.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses fosforhappe ekstraheerimise jääkprodukti – fosforkipsi – töötlemisel. Kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaat- ja lämmastiksulfaatväetiste saamiseks muundatakse fosfokips ammooniumkarbonaadi lahusega, et saada ammooniumsulfaadi ja fosfomelli lahus. Fosfomel lahustatakse lämmastikhappes, lahustumatu jääk eraldatakse kaltsiumnitraadi lahusest filtreerimise teel. Järgmisena viiakse läbi kaltsiumnitraadi lahuse interaktsioon ammooniumkarbonaadiga, et saada ammooniumnitraadi lahuses kaltsiumkarbonaadi mass, sellest kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sadestamine ja ammooniumnitraadi lahuse töötlemine. lämmastiksulfaatväetiseks. Tootmispulber jagatakse kaheks osaks, millest üks juhitakse filtreerimisele, et eraldada kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sade, ja teine ​​eelsegamine ammooniumkarbonaadi lahusega, kuni ammooniumkarbonaadi kontsentratsioon vedelas faasis on 4,0. -8,0%. Kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sadestamise protsessis hoitakse temperatuuri 40–45 ° C ja ammooniumkarbonaadi liia kontsentratsioon tselluloosi vedelas faasis on 0,5–1,0%. Pärast kaltsiumkarbonaadi sademe eraldamist saadud ammooniumnitraadi lahus segatakse ammooniumsulfaadi lahusega, mis on saadud pärast fosfokipsi muundamist, segu aurustatakse, granuleeritakse ja kuivatatakse. Leiutis suurendab tõhusust keeruline töötlemine fosfokips, filtreerimise jõudlus kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sadestamise etapis, ammooniumnitraadi saagis vedelas faasis. 1 wp f-kristallid, 2 tbl., 4 eks.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Sadestunud kaltsiumkarbonaadi (PCC) saamise meetod sisaldab järgmisi etappe: (i) kaltsiumiallika valmistamine CaO kujul, mis võib olla osaliselt või täielikult kustutatud; ii) CO2-sisaldusega gaasi tarnimine; (iii) nimetatud kaltsiumiallika ja nimetatud COz-d sisaldava gaasi kokkuviimist vesikeskkonnas reaktoris; (iv) PCC-d sisaldava suspensiooni saamine; v) PCC-d sisaldavat täpsustatud suspensiooni on võimalik kontsentreerida; (vi) valikuliselt dispergeerivate ainete lisamine etapi (iv) ja/või (v) suspensioonile; (vii) valikuliselt jahvatatakse etappide iv, v või vi produkti. Etapis (iii) esineb vähemalt üks polümeer. Leiutis võimaldab suurendada PCC tootmisvõimsust, vähendades karboniseerimisaega. 21 p.p. f-kristallid, 2 dwg., 1 tab.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Fosfokipsi ammooniumsulfaadiks ja fosfomeliks töötlemise meetod hõlmab fosfokipsi muundamist ammooniumkarbonaadi lahusega, millele järgneb fosfomeliidi sade eraldamine ammooniumsulfaadi lahusest filtreerimise teel. Muundamine viiakse läbi ammooniumkarbonaadi lahusega kontsentratsiooniga 3-7%. Konversioonisuspensioon jagatakse kaheks vooluks, millest üks suunatakse ammooniumkarbonaadi lahjendamise etappi määratud kontsentratsioonini 3-5 minutiks ja teine ​​filtreerimisele, et eraldada fosfomeliidi sade ammooniumsulfaadi lahusest. Leiutis võimaldab suurendada ammooniumsulfaadi saagist tootmismassi vedelfaasis keskmiselt kuni 97,6%, suurendada fosfomelli filtreerimisvõimet, lihtsustada seadmeid. tehnoloogiline protsess ja vähendada energiakulusid. 1 wp f-kristallid, 3 tbl., 4 eks.

Leiutist saab kasutada kodumajapidamises kasutatavate päikesekollektorite tootmisel. Soojuskandjana kasutatav ja valguskiirguse soojuseks muundamiseks kasutatav vedelik sisaldab vett ja pulbrilist mineraali. Pulbrilisel mineraalil on kõrge hajumisvõime päikesekiirgus ja selle massikontsentratsioon on 1% kuni 3% ja osakeste keskmine suurus on 0,8 kuni 10 µ. Kõrge hajuvusvõimega pulbrilise mineraali osakeste keskmine valgusenergia hajumise koefitsient on üle 0,7. Kaltsiumkarbonaati võib võtta pulbrilise mineraalina. Vedelik võib sisaldada ka antifriisi, pindaktiivset ainet, vahutamisvastast ainet ja bakteritsiidi. Leiutis parandab vedeliku imamisvõimet. 3 n. ja 12 p.p. f-ly, 4 pr.

Kaltsium ... Mida sa sellest tead? "See on metall" - ainult ja paljud vastavad. Millised kaltsiumiühendid eksisteerivad? Selle küsimusega hakkavad kõik kukalt kratsima. Jah, viimase ja kaltsiumi enda kohta pole palju teadmisi. Olgu, räägime sellest hiljem, aga täna vaatame vähemalt kolme selle ühendit – kaltsiumkarbonaati, hüdroksiid ja vesinikkarbonaati.

1. Kaltsiumkarbonaat

See on kaltsiumi ja süsihappe jäägist moodustunud sool. Selle karbonaadi valem on CaCO 3.

Omadused

See näeb välja nagu valge pulber, mis ei lahustu vees ja etüülalkoholis.

Kaltsiumkarbonaadi saamine

See moodustub kaltsiumoksiidi kaltsineerimisel. Viimasele lisatakse vett ja seejärel juhitakse saadud lahust läbi süsinikdioksiid. Reaktsiooniproduktideks on soovitud karbonaat ja vesi, mis on üksteisest kergesti eraldatavad. Kuumutamisel toimub lagunemine, mille saadusteks on süsihappegaas ja selle karbonaadi ja süsinikmonooksiidi (II) lahustamisel vees võib saada kaltsiumvesinikkarbonaati. Kui kombineerite süsinik- ja kaltsiumkarbonaati, on selle reaktsiooni saadused ka süsinikmonooksiid.

Rakendus

See karbonaat on kriit, mida näeme regulaarselt koolides ning muudes alg- ja kõrgkoolides. Samuti valgendavad nad lagesid, värvivad kevadel puutüvesid ja leelistavad mulda aiandustööstuses.

2. Kaltsiumvesinikkarbonaat

Kas Valem Ca (HCO 3) 2.

Omadused

See lahustub vees, nagu kõik süsivesinikud. Siiski teeb ta naise mõneks ajaks karmiks. Elusorganismides on kaltsiumvesinikkarbonaadil ja mõnedel teistel sama jäägiga sooladel vere reaktsioonide püsivuse regulaatori funktsioon.

Vastuvõtmine

See saadakse süsinikdioksiidi, kaltsiumkarbonaadi ja vee koosmõjul.

Rakendus

See sisaldub joogivesi, kus selle kontsentratsioon võib olla erinev - 30 kuni 400 mg / l.

3. Kaltsiumhüdroksiid

Valem – Ca (OH) 2. See aine on tugev alus. Erinevates allikates võib seda nimetada kustutatud lubjaks või "kohevaks".

Vastuvõtmine

Tekib kaltsiumoksiidi ja vee vastasmõjul.

Omadused

See on valge pulbri kujul, vees vähe lahustuv. Viimase temperatuuri tõusuga lahustuvuse arvväärtus väheneb. Samuti on tal võime happeid neutraliseerida, selle reaktsiooniga tekivad vastavad kaltsiumisoolad ja vesi. Kui lisada sellele vees lahustunud süsihappegaasi, saad sama vee ja ka kaltsiumkarbonaadi. CO 2 jätkuva mullitamise korral moodustub kaltsiumvesinikkarbonaat.

Rakendus

Valgendavad ruumid, puitaiad, katavad ka sarikad. Selle hüdroksiidi abil valmistatakse lubimört, spetsiaalsed väetised ja silikaatbetoon ning eemaldatakse ka karbonaatbetoon (pehmendage viimast). Selle aine abil kaustiseeritakse kaalium- ja naatriumkarbonaate, desinfitseeritakse hammaste juurekanalid, pargitakse nahka ja ravitakse mõningaid taimehaigusi. Kaltsiumhüdroksiidi tuntakse ka kui toidulisand E526.

Järeldus

Kas saate nüüd aru, miks ma otsustasin neid kolme ainet selles artiklis kirjeldada? Lõppude lõpuks "kohtuvad" need ühendid nende lagunemise ja vastuvõtmise ajal. Seotud aineid on palju, aga neist räägime mõni teine ​​kord.

1. lehekülg


Kaltsiumkarbonaadi lahustumine rikub tasakaalu ja viib tsemendi teiste komponentide lagunemiseni. Süsinikhape toimib sarnaselt metalltorudele. Esiteks lahustuvad selles karbonaadid, mis on veevarustusvõrgu roostes-karbonaadisademete lahutamatu osa, seejärel läbib torumaterjal elektrokeemilise korrosiooni koos uute ladestuste moodustumisega.

Kaltsium- ja strontsiumkarbonaatide lahustamine ja Sr2 - ioonide eraldamine. Lahuse hägusus näitab Sr2 - ioonide olemasolu lahuses.

Meetod põhineb kaltsiumkarbonaadi lahustamisel vesinikkloriidhappes ja sellele järgneval lahuse tiitrimisel leelisega.

Meetod põhineb kaltsiumkarbonaadi lahustamisel vesinikkloriidhappes ja sellele järgneval lahustumatu jäägi gravimeetrilisel määramisel.

Uuringud on näidanud, et kaltsiumkarbonaadi lahustumine ja vastavalt sellele ka formaliini ja ammooniumkloriidi reaktsioonisegu neutraliseerimine toimub palju aeglasemalt ja ühtlasemalt kui vesinikkloriidhappe lahusega.

Agressiivne leostumine - tekib kaltsiumkarbonaadi lahustumise ja kaltsiumoksiidi leostumise tõttu betohüdraadist. Sõltuvalt tsemendisisaldusest ja konstruktsiooni asukoha tingimustest on vesi selline agressiivsus, mille HCO3 sisaldus on vahemikus 0,4 kuni 1,5 mg-ekv.

Süsinikdioksiid - põhjustab betooni hävimist kaltsiumkarbonaadi lahustumise tagajärjel agressiivse süsinikdioksiidi mõjul.

Tegime katseid, et uurida kaltsiumkarbonaadi lahustumise kineetikat Trilon B lahustes erineva algse pH ja erinevad temperatuurid töötlemine.

Selgitage lahustuvuse korrutise reegli abil kaltsiumkarbonaadi lahustumist süsihappegaasi sisaldavas vees.

Joonisel fig. 83 esitas katsete tulemused kaltsiumkarbonaadi lahustamiseks vesinikkloriidhappe lahusega, mis saadi ammooniumkloriidi ja formaliini segamisel vahekorras 18:41, olenevalt ajast ja temperatuurist. Võrdluseks on näidatud samad graafikud kaltsiumkarbonaadi lahustumisest 15% vesinikkloriidhappes. Nagu graafikutelt näha, kulgeb lubjakivi reaktsioon puhta vesinikkloriidhappega isegi toatemperatuuril väga kiiresti. Temperatuuri tõusuga kulgeb reaktsioon nii kiiresti, et alates 60 kuni 100 C saavutab proovi lahustuvus 5 minuti jooksul enam kui 80% teoreetiliselt võimalikust.

Agressiivse süsihappe toime betoonile seisneb kaltsiumkarbonaadi lahustamises, mis tekib tsemendi kõvenemisel ja muudab selle hästilahustuvaks vesinikkarbonaadiks.

Ülesande 7 - 15 tingimuste puhul eeldame, et kaltsiumkarbonaadi lahustumine toimus nii, et iga tunni kohta lahustus pool kogu kogusest, mis oli enne selle tunni algust.

Vee süsihappeagressiivsus väljendub betooni hävimises kaltsiumkarbonaadi lahustumisel süsihappe toimel.

Stalaktiitide ja stalagmiitide teket lubjakivimägede koobastes seletatakse kaltsiumkarbonaadi lahustumisega süsihappegaasi sisaldavas vees ja selle taassadestumisega vesilahused happeline kaltsiumkarbonaat.

Üldine happeline agressiivsus on tingitud madalast pH väärtusest, mis suurendab kaltsiumkarbonaadi lahustumist. Vesinikuioonide allikateks on rabavetele iseloomulikud humiinhapped ja soolade hüdrolüüs raskemetallid sulfiidide oksüdatsiooni tsoonides. Üldjuhul omavad happelist agressiivsust I hüdrokeemilise vööndi veed ja II tsoonis laialt levinud rabasetete veed. Väljavoolu-, loopealsete, liustiku- ja interglatsiaalsete (intermoreenide) lademete veed, mida iseloomustab kõrge pH 6 5–7 5, ei oma seda tüüpi agressiivsust valdaval enamikul juhtudel.

Leiutis käsitleb fosfaattoormaterjalide lämmastikhappe töötlemise keemilist tehnoloogiat, et saada kaltsiumkarbonaat kaltsiumnitraadi muundamise teel NPK väetiste tootmisel. Kaltsiumkarbonaadi saamise meetod hõlmab: kaltsiumnitraadi interaktsiooni ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtsaaduse sadestamist suspensioonist, selle pesemist, kuumtöötlust temperatuuril 400 ... 700 ° C ja jahvatamist. Leiutis võimaldab lihtsustada NPK väetiste tootmise kõrvalsaaduse kaltsiumkarbonaadi töötlemise tehnoloogiat täiteaineks, mida kasutatakse erinevates tööstusharudes. 1 wp f-ly, 2 tab.

Meetod on seotud fosfaattoorainete lämmastikhappe töötlemise keemilise tehnoloogiaga, et saada kaltsiumkarbonaat kaltsiumnitraadi muundamise teel NPK väetiste tootmisel.

Leiutist võib kasutada kaltsiumkarbonaadi tootmisel, mida kasutatakse täiteainena polümeeri-, värvi- ja lakitööstuses ning muudes tööstusharudes.

Kaltsiumkarbonaat on NPK väetiste (nt nitroammofoska) tootmise kõrvalsaadus ja selle tootmine põhineb kaltsiumnitraadi lahuse ja ammooniumkarbonaadi lahusega interaktsioonil (muundamisel):

Ca (NO 3) 2 + (NH 4) 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2NH 4 NO 3

Saadud kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse, pestakse emalahusest filtritel ja kuivatatakse. Valmistoode on peen pulber, mis sisaldab kuni 97% põhiainet (Fosfaaditoormaterjalide kompleksne lämmastikhappetöötlus / Goldinov A.L., Kopylev B.A. et al. - L .: Chemistry, 1982. - 207 lk.).

Selle meetodi üks puudusi on tööstuslikes tingimustes vältimatu saadud kaltsiumkarbonaadi saastumine emalahuse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate ühenditega (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, (NH 4) 2 CO 3, NH3 jne). Veeslahustuvate lisandite olemasolu piirab toote kasutamist täiteainena plastide, värvide ja lakkide, kummitoodete ja muude materjalide tootmisel, kuna sel juhul on nende koostoime orgaaniliste ainetega, termiline lagunemine kõrgendatud temperatuuridel, materjali riknemine. täidetud toodete tööomadused on võimalikud. Lisaks võib hügroskoopsete soolade NH 4 NO 3 ja Ca (NO 3) 2 olemasolu transportimisel ja ladustamisel põhjustada kaltsiumkarbonaadi voolavuse vähenemist, raskendada selle doseerimist ja hajutamist.

Tuntud meetod vähese veeslahustuvate lisandite sisaldusega kaltsiumkarbonaadi tootmiseks (RU 2281921 C1, publits. 20.08.2006). Selle meetodi kohaselt saadakse kaltsiumkarbonaat temperatuuril 50–80 ° C ja ammooniumkarbonaadi lahuse liig on 0,05–0,5% CO 2 vabaks, kaltsiumnitraadi lahuse kontsentratsioon hoitakse vahemikus 10–13%. lahjendamine ammooniumnitraadi lahusega. Filtreerimisega eraldatud sade pestakse ja kuivatatakse. Pesemine toimub vahekorras S: L - (1-3): 1 ühes või kahes etapis, filtraadi tarnimisega teisest etapist esimesse, mis võimaldab vähendada vees lahustuva ammooniumi sisaldust. lisandid kaltsiumkarbonaadis 0,03–0,2% ammooniumnitraadi osas.

Selle meetodi puudused hõlmavad seadmete koormuse suurenemist, mis on tingitud täiendavate koguste ammooniumnitraadi lahuse lisamisest protsessi ja vees lahustuvate lisandite mittetäielikku pesemist.

Mittetäielik pesemine on tingitud asjaolust, et massilise kristalliseerumise ajal kõrge üleküllastuse väärtuste korral toimub kaltsiumkarbonaadi osakeste kiire kasv polünukleaarse mehhanismi kaudu, mille käigus moodustuvad osakesed sfääriliste polükristalliliste kasvude kujul. Sel juhul toimub paratamatult emalahuse masssorptsioon (oklusiivne püüdmine) kristallidevahelises ruumis ja kaltsiumkarbonaadi kasvavate osakeste sisemistes poorides. Sel juhul ei kaasne kaltsiumkarbonaadi sademe pesemise tõhususe suurendamine tõrjumise või lahjendamise teel kinnipüütud veeslahustuvate lisandite täielikku eemaldamist. Kuna saadud kaltsiumkarbonaat ei vasta oma dispergeeritud koostises täiteainete nõuetele, on peenjahvatamine selle kasutamise selles suunas kohustuslik etapp. Osakeste hävimisel avanevad kristallidevahelised õõnsused ja tekkivale pinnale väljuvad varem ummistunud lisandid, mis suurendavad vees lahustuvate ühendite sisaldust purustatud tootes. Omakorda ei saa juba purustatud toote pesemise täiendava etapi korraldamist pidada probleemi ratsionaalseks lahenduseks ülipeente osakeste filtreerimise ja pesemise raskuste, tehnoloogilise skeemi keerukuse, pesu kasutamise vajaduse tõttu. vesi jne. Sarnased probleemid tekivad vesikeskkonnas jahvatamisel.

Sisuliselt kõige lähedasem pakutud meetodile on meetod sadestatud kaltsiumkarbonaadi saamiseks NPK väetiste tootmisel saadud kaltsiumkarbonaadist (US 6790424 B2, publits. 14.09.2004), viies läbi järgmised järjestikused etapid:

Kaltsiumkarbonaadi saamine NPK väetiste tootmisel;

Märg kaltsiumkarbonaadi kuumtöötlemine 30-90 minutit temperatuuril 850-950 ° C kaltsiumoksiidi CaO saamiseks;

Skraberis põletamisel eralduvate veeaurude ja gaaside (СО 2, NH 3, NOx) neeldumine;

Põletatud toote lihvimine ja jahutamine temperatuurini 40-50 ° С;

Kustutamine veega, et saada lubjapiima suspensioon kontsentratsiooniga 15 ... 23% tahkes faasis;

Raskete osakeste eemaldamine lubjapiima suspensioonist settimise või märgsõelumisega läbi 60–100 sõela või mõlema;

Lubjapiima suspensiooni lahjendamine kuivainesisalduseni vahemikus 10...20%;

Lubjapiima karboniseerimine temperatuuril 25 ... 45 ° C CO 2 - õhu gaasiseguga, mille CO 2 mahuosa on vahemikus 25 kuni 75% ja voolukiirus 10-15 cm / s. vedrustus;

Kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse filtrimise või tsentrifuugimise teel ja kuivatatakse.

Selle meetodiga saadud sadestunud kaltsiumkarbonaadi puhtus on üle 97%, heledus üle 96%, puistetihedus 0,40–0,65 g/ml, osakeste keskmine suurus 5–20 mikronit ja seda saab kasutada plasti, kummi, värvide ja muude toodete tootmine.

Selle meetodi puudusteks on protsessi keerukus ja mitmeastmelisus, vajadus kasutada toote saamiseks täiendavaid aineid – süsihappegaasi ja vett.

Leiutisega lahendatav probleem on lihtsustada kaltsiumkarbonaadi – NPK väetiste tootmise kõrvalsaaduse – töötlemise tehnoloogiat erinevates tööstusharudes kasutatavaks täiteaineks.

Tehniline tulemus seisneb plastide, lakkide, värvide ja muude toodete dispergeeritud täiteainete nõuetele vastava kaltsiumkarbonaadi valmistamise meetodi lihtsustamises.

Tehniline tulemus saavutatakse sellega, et pakutud meetodil, sealhulgas kaltsiumnitraadi lahuse ja ammooniumkarbonaadi lahusega interaktsioonil, sihtprodukti setete eraldamisel ja pesemisel, kuumtöötlemisel ja jahvatamisel, kuumtöötlemisel. kaltsiumkarbonaat viiakse läbi temperatuuril 400-700 ° C.

Meetodi erinevus seisneb kuumtöötlemises temperatuuril 400–700 ° C. Sel juhul töödeldakse märg kaltsiumkarbonaati pärast pesemist kuumtöötlus või eelkuivatatakse niiskusesisalduseni alla 1%.

Olemasolevas NPK väetiste tootmises saadud kaltsiumkarbonaadi proovi, mille jääkniiskuse sisaldus on pärast filtreerimist ja pesemist 11,5%, kuumtöötletakse erinevatel temperatuuridel muhvelahjus. Töötlemisaega hoitakse konstantsena 1 tund. Proov pärast kuumtöötlemist jahvatatakse 10 minutit laboratoorses vibratsiooniveskis peeneks, mis vastab 100% läbilaskmisele läbi sõela, mille võrgusilma suurus on 45 μm. Purustatud tootest analüüsitakse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite sisaldust, nii nende üldsisaldust, võttes arvesse seotud vorme proovi täielikul happelisel lagunemisel, kui ka pinnaga seotud kujul vesiekstraktsiooni abil. Mõõdetakse ka vesisuspensiooni pH. Võrdluseks, kaltsiumkarbonaadi purustatud proovi sarnane analüüs viiakse läbi ilma eelneva kuumtöötluseta. Tulemused on näidatud tabelis 1.

Katsed viidi läbi nagu on kirjeldatud näites 1, kuid esialgseks prooviks võeti kaltsiumkarbonaat, mis on eelnevalt kuivatatud niiskusesisalduseni 1% (tabel 2).

Vesilahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite eemaldamine nii ligipääsetaval pinnal adsorbeeritud kujul kui ka seotud ummistunud kujul kuumtöötlemise teel võimaldab saada kaltsiumkarbonaadi jahvatamisel täiteainete sisalduse nõuetele vastavat toodet. vees lahustuvatest lisanditest. Ilmselt on vees lahustuvate lisandite sisalduse vähenemise taga lämmastikku sisaldavate ühendite termiline ebastabiilsus kõrgel temperatuuril. On teada (Mineraalsoolade tehnoloogia. 2. osa / Pozin ME et al. - Chemistry, 1970. - 1558 lk.), et ammooniumnitraadi märgatav lagunemine algab temperatuuril ~ 150 ° C ja protsess kulgeb intensiivselt, kui seda kuumutatakse üle 200 kraadi. ° C ... 500 °C ja kõrgemal dissotsieerub kaltsiumnitraat täielikult CaO-ks ja NO2-ks.

Kuumtöötlemise deklareeritud temperatuurivahemiku alumine piir on 400 ° C, kuna sellel temperatuuril on vees lahustuvate ainete sisaldus saadud tootes märgatavalt vähenenud. Deklareeritud vahemiku ülempiiri piirab temperatuur 700 ° C, kuna kõrgemal temperatuuril, nagu tulemustest nähtub, muutub kaltsiumkarbonaadi dissotsiatsioon märgatavaks, mida võib näha pH tõusust.

Kavandatava meetodiga saadud kaltsiumkarbonaadil on järgmised füüsikalis-keemilised omadused: osakeste keskmine suurus ~ 5 mikronit, jääk sõelale nr 045 mitte rohkem kui 0,1%, valgesus ~ 95%, puistetihedus 0,6-0,7 g / cm 3, sisaldus veeslahustuvate lisandite sisaldus on alla 0,1% ja seda saab kasutada dispergeeritud täiteainena plastide, värvide ja lakkide ning muude toodete valmistamisel.

Seega pakutakse kuumtöötluse temperatuuril vahemikus 400 ... 700 ° C probleemi lahendust nii märja kaltsiumkarbonaadi kui ka eelkuivatatud puhul. Kuiva kaltsiumkarbonaadi niiskusesisalduse ülempiiri piirang 1% on seotud selle omaduste halvenemisega kõrgema õhuniiskuse juures, mis väljendub voolavuse kadumises ja toote kokkukleepumises ladustamisel ja transportimisel.

mob_info