Kuidas lahustada tihe kaltsiumkarbonaat. Suur nafta ja gaasi entsüklopeedia

- 2. rühma leelismuldmetall perioodiline süsteem.

Kaltsiumiühendeid on teada juba iidsetest aegadest, kuid kuni 17. sajandini. nad ei teadnud midagi nende olemusest. Giza püramiidides kasutatud Egiptuse mördid põhinesid osaliselt dehüdreeritud kipsi CaSO 4 · 2H 2 O. See on ka kogu Tutankhamuni hauaplaadis oleva krohvi alus. Roomlased kasutasid liivast ja lubjast valmistatud mörti (saadud lubjakivi CaCO 3 kuumutamisel): Itaalia niiskes kliimas oli see stabiilsem.

Elemendi nimi on ladina calx, calcis - lubi (“pehme kivi”). Selle pakkus välja G. Davy 1808. aastal, kes eraldas metallilise kaltsiumi elektrolüütilise meetodi abil. Davy segatud niiske kaltsiummuld (kaltsiumoksiid CaO) elavhõbeoksiidiga HgO plaatinaplaadil, mis oli anood. Katood oli vedelas elavhõbedas sukeldatud plaatina juhe. Elektrolüüsi tulemusel saadi metalli amalgaam, mida sai puhtal kujul saada elavhõbeda aurustamisel.

Kaltsium on maapõue arvukuselt viies element ja suuruselt kolmas metall (alumiiniumi ja raua järel). Kaltsium moodustab umbes 1,5% koguarv maapõue aatomid. Mitmel pool Maa pealispinnas on olulisi kaltsiumkarbonaadi setteladestusi, mis moodustusid iidsete mereorganismide jäänustest. Neis on see ühend peamiselt kahte tüüpi mineraalide kujul. Romborkaedne kaltsiit on levinum, soojades meredes moodustub ortorombiline aragoniit. Esimese tüübi mineraalide esindajad on kaltsiit ise, aga ka dolomiit, marmor, kriit ja islandi spar. Bahama, Florida Keysi saarte ja Punase mere vesikonnast moodustavad tohutud aragoniidi kujul olevad kaltsiumkarbonaadi kihid. Muud olulised mineraalid on kips CaSO 4 · 2H 2 O, anhüdriit CaSO 4, fluoriit CaF 2 ja apatiit Ca 5 (PO 4) 3 (Cl, OH, F). Märkimisväärne kogus kaltsiumi leidub looduslikes vetes vesinikkarbonaadi kujul ( vaata. HÜDROSPERID). Kaltsiumi leidub ka paljude loomade organismides. Hüdroksopaatiit Ca 5 (PO 4) 3 (OH) on selgroolüli luukoe alus. Kaltsiumkarbonaat koosneb peamiselt korallidest, molluskidest, pärlitest ja munakoortest.

Kaltsiummetalli saadakse sulatatud kaltsiumkloriidi elektrolüüsi teel, mis on Solve'i protsessi kõrvalsaadus või moodustub soolhappe ja kaltsiumkarbonaadi vahelisel reaktsioonil.

Suhteliselt pehme läikiv metall on kahvatukollase värviga. See on keemiliselt vähem aktiivne kui teised leelismuldmetallid, kuna see on õhus kaetud kaitsva oksiid-nitriidkilega. Seda saab isegi treipingil töödelda.

Kaltsium reageerib aktiivselt mittemetallidega. Hapnikus ja õhus kuumutades see süttib. Kaltsium reageerib veega, moodustades vesiniku ja moodustades kaltsiumhüdroksiidi. See lahustub vedelas ammoniaagis, moodustades tumesinised lahused, millest aurustumisel saadakse läikiv vaskvärv ammoniaak Ca (NH 3) 6.

Metallilist kaltsiumi kasutatakse peamiselt legeeriva lisandina. Seega suurendab kaltsiumi lisamine alumiiniumlaagrite tugevust. Kaltsiumi abil reguleerige malmi süsiniku sisaldust ja eemaldage pliist vismut. Seda kasutatakse terase puhastamiseks hapnikust, väävlist ja fosforist. Seda kasutatakse ka hapniku ja lämmastiku absorbeerimiseks, eriti lämmastiku lisandite eemaldamiseks tehnilisest argoonist. See toimib redutseerijana teiste metallide, näiteks kroomi, tsirkooniumi, tooriumi ja uraani tootmisel. Näiteks metalltsirkooniumi saab selle dioksiidist: ZrO 2 + 2Ca \u003d Zr + 2CaO. Samuti reageerib kaltsium vesinikuga otse, moodustades kaltsiumhüdriidi CaH2, mis on mugav vesinikuallikas.

Kõige olulisem kaltsiumhalogeniid on CaF2-fluoriid, kuna mineraali (fluoriidi) kujul on see ainus tööstuslikult oluline fluoriidi allikas. Valge tulekindel kaltsiumfluoriid lahustub vees vähe, seda kasutatakse kvantitatiivses analüüsis.

Suur tähtsus on ka kaltsiumkloriidil CaCl2. See on osa külmutusseadmete soolveest ning traktorite ja muude sõidukite rehvide täitmisest. Kaltsiumkloriidi abil eemaldatakse teedelt ja kõnniteedelt lumi ja jää. Eutektiline segu CaCl 2 –H 2 O, sisaldab 30 massi. % CaCl2, sulab –55 ° C juures. See temperatuur on märkimisväärselt madalam kui naatriumkloriidi ja veega segu puhul, mille minimaalne sulamistemperatuur on –18 ° C. Kaltsiumkloriidi kasutatakse ka söe ja maagi kaitsmiseks transpordi ajal külmumise eest ja ladustamine. Seda kasutatakse betoonisegudes kihistamise alguse kiirendamiseks, betooni alg- ja lõpptugevuse suurendamiseks. Kaltsiumkloriid on paljude keemiliste-tehnoloogiliste protsesside, eriti sooda suuremahulise tootmise jäätmed. Kuid kaltsiumkloriidi tarbimine on selle tootmisest oluliselt madalam, seetõttu moodustusid sooda taimede läheduses CaCl2 soolveega moodustatud terved järved. Selliseid hoiustamistiike võib näha näiteks Donbassis.

Kõige laialdasemalt kasutatavad kaltsiumiühendid on karbonaat, oksiid ja hüdroksiid. Kaltsiumkarbonaadi kõige levinum vorm on lubjakivi. Segatud kaltsiumkarbonaadi ja magneesiumi nimetatakse dolomiidiks. Lubjakivi ja dolomiiti kasutatakse ehitusmaterjalidena, teepindadena, pinnase happesust alandavate reagentidena. Neid kaevandatakse kogu maailmas tohututes kogustes. Kaltsiumkarbonaat CaCO 3 on samuti oluline tööstuslik reaktiiv, mis on vajalik kaltsiumoksiidi (kustutatud lubi) CaO ja kaltsiumhüdroksiidi (kustutatud lubi) Ca (OH) 2 tootmiseks.

Kaltsiumoksiid ja hüdroksiid on võtmetähtsusega ained paljudes keemia-, metallurgia- ja masinatööstuses. CaO-lubi toodetakse paljudes riikides suurtes kogustes ja see on kümne parima kemikaalide hulgas, mille tootmismaht on maksimaalne.

Terase tootmisel tarbitakse suures koguses lubi, kus seda kasutatakse fosfori, väävli, räni ja mangaani eemaldamiseks. Hapniku muunduriprotsessis on vaja ühe tonni terase kohta 75 kg lubi. See pikendab tulekindla voodri eluiga märkimisväärselt. Lubi kasutatakse määrdeainetena ka terastraadi tõmbamisel ja väävelhapet sisaldavate peitsimisvedelike neutraliseerimisel. Metallurgia teine \u200b\u200brakendus on magneesiumi tootmine.

Lubja on joogivee ja tööstuse veeallikate töötlemisel kõige tavalisem keemiline reaktiiv. Seda kasutatakse koos alumiiniumi või raudsooladega suspensioonide koaguleerimiseks ja hägususe eemaldamiseks, samuti vee pehmendamiseks, eemaldades ajutise (vesinikkarbonaadi) kõvaduse ( vaata. )

Veel üks lubja rakendusala on happelahuste ja tööstusjäätmete neutraliseerimine. Tema abiga kehtestatakse reovee biokeemiliseks oksüdeerimiseks optimaalne pH väärtus. Lubja kasutatakse ka gaasipuhastites vääveldioksiidi ja vesiniksulfiidi eemaldamiseks fossiilkütusel töötavate elektrijaamade ja metallisulatusahjude gaasijäätmetest.

Keemiatööstuses kasutatakse lubi kaltsiumkarbiidi (järgnevaks atsetüleeni tootmiseks), kaltsiumtsüaanamiidi ja paljude teiste ainete tootmiseks. Oluline tarbija on ka klaasitööstus. Kõige tavalisemad klaasid sisaldavad umbes 12% kaltsiumoksiidi. Kaltsium-arsenaadi insektitsiidi, mis saadakse arseenhappe neutraliseerimisel lubjaga, kasutatakse laialdaselt puuvillakepi, tuulehaugi, tubaka-ussi ja Colorado kartulimardika vastu võitlemiseks. Tähtsad fungitsiidid on lubi-sulfaadi aerosoolid ja Bordeauxi segud, mis saadakse vasksulfaadist ja kaltsiumhüdroksiidist.

Tselluloosi- ja paberitööstuses on vaja suures koguses kaltsiumhüdroksiidi. Paberivabrikutes töödeldakse kasutatud naatriumkarbonaadi lahust lubjaga, et regenereerida selles kasutatud soolast (naatriumhüdroksiid NaOH). Ligikaudu 95% saadud kaltsiumkarbonaadi suspensioonist kuivatatakse ja kuumutatakse uuesti pöördahjudes, et regenereerida kaltsiumoksiidi. Kaltsiumhüpokloriti sisaldavaid paberimassi pleegitusvedelikke saadakse lubja reageerimisel klooriga.

Kvaliteetse paberi valmistamiseks on vaja spetsiaalselt sadestatud kaltsiumkarbonaati. Selleks põletage kõigepealt lubjakivi ja koguge eraldi süsinikdioksiid ja kaltsiumoksiid. Viimast töödeldakse seejärel veega ja viiakse uuesti karbonaadile. Moodustunud kristallide tüüp, samuti nende suurus ja kuju sõltuvad temperatuurist, pH-st, segamiskiirusest, kontsentratsioonist ja lisaainete olemasolust. Väikesed kristallid (alla 45 mikroni) on sageli kaetud rasvhapete, vaikude või märgavate ainetega. Kaltsiumkarbonaat annab paberile heleduse, läbipaistmatuse, tinditundlikkuse ja sileduse. Kõrgema kontsentratsiooni korral neutraliseerib see kaoliini lisanditest põhjustatud tugeva läike ja annab tuhmi mati viimistluse. Selline paber võib sisaldada 5-50% (kaalu järgi) sadestunud kaltsiumkarbonaati. CaCO 3 kasutatakse täiteainena ka kummides, lateksides, värvides ja emailides, aga ka plastistes (umbes 10% massist), et parandada nende kuumuskindlust, kõvadust, kõvadust ja töödeldavust.

Igapäevaelus ja meditsiinis kasutatakse sadestunud kaltsiumkarbonaati hapet neutraliseeriva ainena, hambapastades leebe abrasiivina, täiendava kaltsiumi allikana dieetides, närimiskummi komponendina ja kosmeetikatoodetes täiteainena.

Lubja kasutatakse ka piimatööstuses. Kreemidele lisatakse tihti lubjavett (kaltsiumhüdroksiidi küllastunud lahust), kui need eraldatakse täispiimast, et enne happesemist pastöriseerimisel ja võiga muutmiseks happesust vähendada. Seejärel hapestatakse rasvapiim, et eraldada kaseiin, mis segatakse lubjaga kaseiiniliimi saamiseks. Pärast järelejäänud lõssi (vadaku) kääritamist lisatakse sellele lubi, et eraldada kaltsiumlaktaat, mida kasutatakse meditsiinis või toorainena järgnevas piimhappe tootmisel. Suhkru tootmine on seotud ka lubja kasutamisega. Fosfaadist ja orgaanilistest saasteainetest puhastatud kaltsiumsuhkru sadestamiseks lastakse toorsuhkrusiirupil reageerida lubjaga. Järgnev süsinikdioksiidi toime põhjustab lahustumatu kaltsiumkarbonaadi ja puhastatud lahustuva sahharoosi moodustumise. Tsüklit korratakse mitu korda. Roosuhkur vajab tavaliselt umbes 3–5 kg lubi tonni kohta ja peedisuhkur - sada korda rohkem, see tähendab umbes 1/2 tonni lubi suhkrutonni kohta.

Võib märkida ka konkreetset kaltsiumkarbonaadi kasutusala pärlmutter kujul. See on materjal, mille moodustavad aragoniti kujul olevad õhukesed kaltsiumkarbonaadi kihid, mis on ühendatud proteiiniliimiga. Pärast poleerimist särab see kõigi vikerkaarevärvidega ja muutub dekoratiivseks, väga vastupidavaks, ehkki koosnedes 95% kaltsiumkarbonaadist.

Kaltsiumsulfaat eksisteerib tavaliselt dihüdraadina (kips), kuigi toodetakse ka veevaba kaltsiumsulfaati (anhüdriit). Tuntud on ka Alabaster - kompaktne, massiline, peeneteraline vorm CaSO 4 · 2H 2 O, mis meenutab marmorit. Kui kipsi kaltsineeritakse temperatuuril 150–165 ° С, kaotab see umbes 2/3 kristallimisveest ja moodustab CaSO 4 · 0,5H 2 O-hemihüdraadi, tuntud ka kui hoone alabaster ehk Pariisi krohv (kuna see on algselt saadud kipsist, kaevandatud Montmartres). Kuumutamine kõrgemal temperatuuril põhjustab mitmesuguste veevabade vormide teket.

Kuigi kipsi ei kaevandata sellistes kogustes nagu lubjakivi, on see endiselt tööstuslikult oluline materjal. Peaaegu kogu kaltsineeritud kipsi (95%) kasutatakse pooltoodete - peamiselt seinapaneelide - tootmiseks ning ülejäänud - krohvides. Vee imamisel paisub hemihüdraat veidi (0,2–0,3%) ja see on kõige olulisem, kui seda kasutatakse krohvide ja krohvide jaoks. Lisandeid kasutades saate selle laienemisastet muuta vahemikus 0,03–1,2%.

Kaltsiumi jaoks pole keerukate ühendite moodustumine eriti iseloomulik. Hapnikusisaldusega kompleksidel, näiteks EDTA või polüfosfaatidega, on suur tähtsus analüütilises keemias ja kaltsiumiioonide eemaldamiseks kõvast veest.

Kaltsium on üks makrotoitaineid. Selle sisaldus täiskasvanu kehas (arvutatuna 65 kg kaalust) on 1,3 kg. See on vajalik luude ja hammaste moodustamiseks, südame löögisageduse ja vere hüübimise säilitamiseks. Peamine kaltsiumi allikas kehas on piim ja piimatooted. Päevane vajadus on 0,8 g päevas. Kaltsiumkatioonide imendumist soodustavad piim- ja sidrunhapped, fosfaatioon, oksalaatioon ja fütiinhape raskendavad kaltsiumi imendumist komplekside ja vähelahustuvate soolade moodustumise tõttu. Kehal on keeruline süsteem kaltsiumi säilitamiseks ja vabastamiseks.

Kaltsiumi kasutamine luude ja hammaste ehitusmaterjalina on tingitud asjaolust, et rakus ei kasutata kaltsiumi ioone. Kaltsiumi kontsentratsiooni kontrollivad spetsiaalsed hormoonid, nende ühine toime säilitab ja toetab luude struktuuri.

Eeldatakse, et närvimembraaniga seonduvad kaltsiumiioonid mõjutavad selle läbilaskvust teiste katioonide suhtes. Ilmselt asendab see magneesiumi ioone ja aktiveerib seeläbi mõnda ensüümi. Kaltsiumioonide tarbimist võib seostada fosfaadi sissetoomisega, mida seetõttu nimetatakse kaltsiumi kandjaks.

On kindlaks tehtud, et kaltsiumiioonide regulaator erinevad tüübid lihas on sarkoplasmaatiline retikulum (SR). Kaltsiumiioonid akumuleeruvad kaltsiumi siduvates valkudes, näiteks kaltsekvestriinis. Viimane seob umbes 43 Ca 2+ iooni ühe mooli valgu kohta. Lihaste kokkutõmbumine on seotud kaltsiumioonide vabanemisega CP-st ja selle sidumisega lihaskiudude aktiivsete keskustega. Kaltsiumioonide kontsentratsioon sarkoplasmas suureneb mõne millisekundi jooksul 100 korda. Ca 2+ ioonide sunnitud väljavool CP-st toimub väga kiiresti. Kohe pärast kaltsiumioonide vabanemist hakkab CP neid tagasi pumpama. Lihase kokkutõmbumine toimub lihaskiudu lõppeva motoorse närvi närviimpulsi ilmnemise tagajärjel, mis põhjustab kaltsiumiioonide vabastamist selle varudest.

Vere hüübimismehhanism on kaskaadprotsess, mille paljud etapid sõltuvad kaltsiumiioonide olemasolust, mis aktiveerivad vastavad ensüümid.

Kaltsiumi kogunemine on iseloomulik tunnus hammaste, kestade ja muude sarnaste struktuuride luude kasv. Teisest küljest põhjustab kaltsiumi suurenemine ebatüüpilistes piirkondades kivide teket, osteoartriiti, katarakti ja arteriaalseid häireid.

Greenwood N.N., Earnshaw A. Elementide keemia. Oxford: Butterworth 1997
Colman J., Ryom K.-G. Visuaalne biokeemia: Per. temaga. - M., Maailm, 2000

Leiutis käsitleb fosfaattoorainete lämmastikhappe töötlemise keemilist tehnoloogiat koos kaltsiumkarbonaadi tootmisega kaltsiumnitraadi muundamise kaudu NPK väetiste tootmisel. Kaltsiumkarbonaadi valmistamise meetod hõlmab: kaltsiumnitraadi interaktsiooni ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtprodukti sadestamist suspensioonist, pesemist, kuumtöötlemist temperatuuril 400 ... 700 ° C ja jahvatamist. Leiutis võimaldab lihtsustada kaltsiumkarbonaadi töötlemist, mis on NPK-väetiste tootmisel tekkiv kõrvalsaadus, täiteainena kasutamiseks erinevates tööstusharudes. 1 s.p. kristallid, 2 tab.

Meetod on seotud fosfaattoorainete lämmastikhappe töötlemise keemilise tehnoloogiaga, mille käigus toodetakse kaltsiumkarbonaati kaltsiumnitraadi muundamise kaudu NPK väetiste tootmisel.

Leiutis võib rakenduda kaltsiumkarbonaadi tootmisel, mida kasutatakse täiteainena polümeeri-, värvi- ja lakiäris ning muudes tööstusharudes.

Kaltsiumkarbonaat on kõrvalsaadus selliste NPK-väetiste nagu nitroammophoski tootmisel ning selle valmistamine põhineb kaltsiumnitraadi lahuse vastasmõjus (muundamisel) ammooniumkarbonaadi lahusega:

Ca (NO3) 2 + (NH4) 2C03 → CaCO3 ↓ + 2NH4N03

Saadud kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse, pestakse emalahuse filtritel ja kuivatatakse. Valmistoode on peeneks jahutatud pulber, mis sisaldab kuni 97% põhiainet (fosfaattoorainete lämmastikhappe kompleksne töötlemine / Goldinov A.L., Kopylev B.A. jt. - L .: Chemistry, 1982. - 207 lk).

Meetodi üks puudusi on vältimatu tootmiskeskkonnas saastumine saadud kaltsiumkarbonaadiga emalahuse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate ühenditega (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, (NH 4) 2 CO 3, NH 3 ja teised). Vees lahustuvate lisandite olemasolu piirab toote kasutamist täiteainena plastide, värvide, kummitoodete ja muude materjalide tootmisel, kuna sel juhul on võimalik nende koostoime orgaaniliste ainetega, termiline lagunemine kõrgemal temperatuuril ja täidetud toodete tööomaduste halvenemine. Lisaks võib NH4N03 ja Ca (NO3) 2 hügroskoopiliste soolade esinemine põhjustada kaltsiumkarbonaadi voolavuse kadu transpordi- ja ladustamisprotsessides, muutes selle jaotamise ja hajutamise keerukaks.

Tuntud meetod madala vees lahustuvate lisandite sisaldusega kaltsiumkarbonaadi tootmiseks (RU 2281921 C1, avaldatud 08/20/2006). Selle meetodi kohaselt saadakse kaltsiumkarbonaat temperatuuril 50–80 ° C ja ammooniumkarbonaadi lahuse ülejääk 0,05–0,5% süsinikdioksiidivabast massist. Kaltsiumnitraadi lahuse kontsentratsioon hoitakse 10–13% piires, lahjendades seda ammooniumnitraadi lahusega. Filtreerimisega eraldatud sade pestakse ja kuivatatakse. Pesemine toimub suhtega T: G - (1-3): 1 ühes või kahes etapis, filtraat juhitakse teisest etapist esimesse, mis võimaldab vähendada kaltsiumkarbonaadis vees lahustuvate ammooniumi lisandite sisaldust 0,03-0,2% -ni. ammooniumnitraadil.

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 massilisel kristallimisel kõrgete üleküllastumiste korral toimub kaltsiumkarbonaadi osakeste kiire kasv vastavalt polünukleaarsele mehhanismile, moodustades osakesi sfääriliste polükristalliliste splaisside kujul. Sel juhul toimub vältimatult emalahuse ruumala sorptsioon (oklusaalne hõivamine) kaltsiumkarbonaadi kasvavate osakeste teradevahelises ruumis ja sisemistes poorides. Sel juhul ei eemalda kaltsiumkarbonaadi sademe pesemisefektiivsuse suurendamine nihestamise või lahjendamise abil täielikult kinni jäänud vees lahustuvaid lisandeid. Kuna saadud dispersse koostise kaltsiumkarbonaat ei vasta täiteainetele esitatavatele nõuetele, on peeneks jahvatamine selles suunas kasutamise kohustuslik etapp. Osakeste hävitamisel avanevad vastavalt kristallidevahelised õõnsused ja moodustunud pinnale väljuvad varem ummistunud lisandid, mis suurendab vees lahustuvate ühendite sisaldust purustatud tootes. Omajagu ei saa juba purustatud toote pesemise täiendava etapi korraldamist tunnistada probleemi ratsionaalseks lahenduseks, mis on tingitud ülipeente osakeste filtreerimise ja pesemise raskustest, tehnoloogilise skeemi keerukusest, pesuvee utiliseerimise vajadusest jne. Sarnased probleemid tekivad jahvatamise kasutamisel veekeskkonnas.

Kavandatavale meetodile on kõige lähemal meetod sadestatud kaltsiumkarbonaadi tootmiseks kaltsiumkarbonaadist, mis saadakse NPK väetiste tootmisel (US 6790424 B2, avaldatud 09/14/2004), viies läbi järgmised järjestikused etapid:

Kaltsiumkarbonaadi saamine NPK väetiste tootmisel;

Niiske kaltsiumkarbonaadi kuumtöötlus 30-90 minutit temperatuuril 850-950 ° C, et saada kaltsiumoksiid CaO;

Pesuri põlemisel eralduvate veeauru ja gaaside (CO 2, NH 3, NOx) imendumine;

Põlemisprodukti jahvatamine ja jahutamine temperatuurini 40-50 ° C;

Jahutage veega loputuspiima suspensiooni saamiseks kontsentratsiooniga 15 ... 23% tahkes faasis;

Raskete osakeste eemaldamine lubjapiima suspensioonist setitamise teel või märgsõelumisega läbi sõela, mille silmasuurus on 60–100, või mõlemad;

Piimapiima suspensiooni lahjendamine tahkete ainete sisalduseni vahemikus 10 ... 20%;

Lubjapiima karboniseerimine temperatuuril 25 ... 45 ° C CO 2 -gaasi seguga, mille CO 2 osa on vahemikus 25 kuni 75% ja ülekandekiirus suspensiooni kaudu on 10-15 cm / sek;

Kaltsiumkarbonaadi sade eraldatakse filtrimisel või tsentrifuugimisel 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 plastide, kummi, värvide ja muud tooted.

Meetodi puudusteks on keerukus ja mitmeastmeline protsess, vajadus kasutada täiendavate ainete toote saamiseks - süsinikdioksiid ja vesi.

Leiutise probleem on kaltsiumkarbonaadi, NPK väetiste tootmise kõrvalsaaduse töötlemise lihtsustamine täiteainena erinevates tööstusharudes.

Tehniline tulemus seisneb kaltsiumkarbonaadi valmistamismeetodi lihtsustamises, mis vastab plastide, lakkide, värvide ja muude toodete hajutatud täiteainete nõuetele.

Tehniline tulemus saavutatakse sellega, et pakutud meetodis, mis hõlmab kaltsiumnitraadi lahuse interaktsiooni ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtprodukti sademe valimist ja pesemist, kuumtöötlemist ja jahvatamist, kaltsiumkarbonaadi kuumtöötlust viiakse läbi temperatuuril 400-700 ° C.

Meetodi erinevus seisneb kuumtöötluses temperatuuril 400–700 ° C. Kui see kuumtöötlus on pärast pesemist niiske kaltsiumkarbonaadiga või eelkuivatatud vähem kui 1% niiskusesisaldusega.

Olemasolevas NPK väetiste tootmises saadud kaltsiumkarbonaadi proovi, mille jääkniiskusesisaldus on pärast filtreerimist ja pesemist 11,5%, kuumutatakse muhvelahjus erinevatel temperatuuridel. Töötlemisaega hoitakse konstantsena 1 tund. Pärast kuumtöötlemist proov purustatakse 10 minutit laboratoorses vibratsiooniveskis dispersiooniks, mis vastab 100% -sele läbi sõela, mille silma suurus on 45 μm. Purustatud saadust analüüsitakse vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite sisalduse suhtes, nii nende üldsisalduse osas, võttes arvesse seotud vorme proovi täielikul happelisel lagunemisel, kui ka pinnaga seotud kujul vesiekstraheerimise teel. Mõõdetakse ka vesisuspensiooni pH-d. Võrdluseks - kaltsiumkarbonaadi jahvatatud proovi sarnane analüüs ilma eelneva kuumtöötlemiseta. Tulemused on esitatud tabelis 1.

Katsed viiakse läbi vastavalt näites 1 kirjeldatule, kuid algproovina võetakse kaltsiumkarbonaat, mis on eelnevalt kuivatatud niiskusesisalduseni 1% (tabel 2).

Vees lahustuvate lämmastikku sisaldavate lisandite eemaldamine nii ligipääsetaval pinnal adsorbeerunud kujul kui ka seotud oklusioonilisel kujul kuumtöötlemise teel võimaldab saada kaltsiumkarbonaadi jahvatamisel toote, mis vastab vees lahustuvate lisandite täiteainete nõuetele. Ilmselt on vees lahustuvate lisandite sisalduse vähenemine tingitud lämmastikku sisaldavate ühendite termilisest ebastabiilsusest kõrgetel temperatuuridel. On teada (mineraalsoolade tehnoloogia. 2. osa / Pozin M.E. jt - keemia, 1970. - 1558 lk), et ammooniumnitraadi märgatav lagunemine algab temperatuuril ~ 150 ° C ja protsess kulgeb intensiivselt, kui seda kuumutatakse temperatuuril üle 200 ° C. . Temperatuuril 500 ° C ja kõrgemal dissotsieerub kaltsiumnitraat täielikult CaO ja NO 2 -ks.

Väidetava kuumtöötluse temperatuurivahemiku alumine piir on 400 ° C, kuna sellel temperatuuril on märgatav vees lahustuvate ainete sisalduse vähenemine tootes. Vaadeldava vahemiku ülempiir on piiratud temperatuuriga 700 ° C, kuna kõrgemal temperatuuril, nagu on näha tulemustest, muutub kaltsiumkarbonaadi dissotsiatsioon märgatavaks, nagu võib näha ka pH tõusust.

Väljapakutud meetodi abil on kaltsiumkarbonaadil järgmised omadused füüsikalis-keemilised omadused: osakeste keskmine suurus ~ 5 mikronit, jääk sõelal nr 045 mitte üle 0,1%, valgedus ~ 95%, puistetihedus 0,6–0,7 g / cm 3, vees lahustuvate lisandite sisaldus alla 0,1% ja neid saab kasutada dispersse täiteainena plastide, värvide ja muude toodete tootmisel.

Seega pakutakse probleemile lahendus kuumtöötlemise temperatuuril vahemikus 400 ... 700 ° C nii märja kaltsiumkarbonaadi kui ka eelnevalt kuivatatud probleemi jaoks. Kuiva kaltsiumkarbonaadi ülemise niiskuse ülempiiri piiramine 1% -ni on seotud selle omaduste halvenemisega kõrgema õhuniiskuse korral, mis väljendub toote voolavuse kadumises ja kokkukleepumises ladustamise ja transportimise ajal.

1. Kaltsiumkarbonaadi valmistamise meetod, sealhulgas kaltsiumnitraadi interaktsioon ammooniumkarbonaadi lahusega, sihtprodukti sade valimine suspensioonist, pesemine, kuumtöötlus, jahvatamine, mida iseloomustab see, et kuumtöötlus toimub temperatuuril 400-700 ° C.

2. Meetod vastavalt punktile 1, mis erineb selle poolest, et kaltsiumkarbonaat kuivatatakse enne kuumtöötlemist niiskusesisalduseni vähem kui 1%.

Seotud patendid:

Leiutis on seotud keemilise tehnoloogiaga, eriti väga hajutatud kaltsiumkarbonaadi CaCO3, kaltsiumkarbonaadi, mis on äärmiselt oluline vaheaine erinevatele keemia- ja muudele tööstustele, tootmiseks

Leiutist saab kasutada keemia-, värvi-, laki- ja paberitööstuses. Vesipõhiste mineraalmaterjalide valmistamiseks a) varustage vähemalt üks vesisuspensiooni või kuiva vormis mineraalmaterjal, b) varustage vähemalt üks osaliselt või täielikult liitiumiga neutraliseeritud vees lahustuv orgaaniline polümeer, mis on valitud akrüül- või akrüül- või homopolümeeride rühmast. metakrüülhape ja / või akrüül- ja / või metakrüülhappe kopolümeerid ühe või mitme akrüül-, vinüül- või allüülmonomeeriga, neutraliseerimata happerühmade molaarne fraktsioon on c) vahemikus 0% kuni 10%, c) vähemalt üks etapis b) osaliselt või täielikult liitiumiga neutraliseeritud vees lahustuv orgaaniline polümeer ühendatakse vähemalt ühe etapis a saadud mineraalmaterjaliga. Saadud mineraalseid materjale või nende vesisuspensioone kasutatakse paberi, plasti ja värvide tootmiseks. Leiutis võimaldab saada materjali, millel on stabiilne pH ja madal Brookfieldi viskoossus, mis püsib aja jooksul stabiilsena ja mis nõuab vähendatud dispergeeriva aine sisaldust ja / või lihvimisvahendit. 8 n. ja 26 z.p. kristallid, 13 tab., 13 ave.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Kaltsiumkarbonaati sisaldavate materjalide, mille osakeste pinnal on paremad adsorptsiooniomadused, valmistamise meetod hõlmab järgmisi etappe: a) vähemalt ühe kaltsiumkarbonaati sisaldava materjali valmistamine vesisuspensiooni või kuiva kujul; b) vähemalt ühe liitiumiooni sisaldava ühendi, mis on valitud rühmast, kuhu kuuluvad liitiumhüdroksiid või liitiumoksiid või anorgaanilised ja / või orgaanilised monomeersed liitiumsoolad, mis on valitud rühmast, kuhu kuuluvad mono- või ühealuselised soolad, saamine happed, näiteks liitiumkarbonaat, liitiumsulfaadid, liitiumtsitraat, liitiumvesinikkarbonaat, liitiumatsetaat, liitiumkloriid, liitiumfosfaat, kuivas vormis või vesilahusena, ja nende segud; c) vähemalt ühe etapi b) liitiumiiooni sisaldava ühendi ja vähemalt ühe etapi a) kaltsiumkarbonaati sisaldava materjali kombinatsioon. Leiutis võimaldab saada kaltsiumkarbonaati sisaldavat materjali kuiva kujul või suspensiooni kujul, millel on kõrge kuivainesisaldus ja samal ajal madal Brookfieldi viskoossus, mis püsib aja jooksul stabiilsena, ja hea puhverdusvõimega pH suhtes. 7 n. ja 37 z.p. kristallid, 2 ill., 10 tabletti, 9 ave.

Leiutist saab kasutada bioloogilises ja meditsiinilises uuringus. CaCl2 + 2NaHCO3 → CaCO3 ↓ + 2NaCl + 2H + reaktsiooni tulemusel moodustuvad poorsed kaltsiumkarbonaadi osakesed, peale selle lisatakse intensiivse segamisega 0,3-ni 0,3-ni vesinikulahus, mida on modifitseeritud merkaptoäädikhappe liiaga kontsentratsiooniga 0,05-4 mg / ml. M NaHCO3 lahus. Saadud suspensiooni, mis sisaldab poore sisse lülitatud kvantpunktidega kaltsiumkarbonaadi osakesi, pestakse 1-3 korda veega ja üks kord etanooliga, pärast iga pesemist töödeldakse ultraheliga. Seejärel kaetakse saadud osakesed polüetüleenimiiniga või 6 kihiga vees lahustuvatest polüelektrolüütidest, mis hõlmavad sarja, mis sisaldab DEAE-dekstraani, kitosaani, karrageeni. Leiutis võimaldab lühendada kaltsiumkarbonaadi poorsete osakeste saamiseks 100% lisatud kvantpunktidest. 1 s.p. f-ly, 6 ave.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses fosforhappe ekstraheerimise fosforhappe jäätmete töötlemisel. Kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi ja lämmastiksulfaadi väetise saamiseks muundatakse fosfogüps ammooniumkarbonaadi lahusega, et saada ammooniumsulfaadi ja fosfomeli lahus. Fosfomell lahustatakse lämmastikhappes, lahustumatu jääk eraldatakse filtrimisega kaltsiumnitraadi lahusest. Järgmisena lastakse kaltsiumnitraadi lahusel reageerida ammooniumkarbonaadiga, et saada ammooniumnitraadi lahuses kaltsiumkarbonaadi tootmismass, sellest eraldada kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaat ja ammooniumnitraadi lahus lämmastiksulfaatväetiseks. Tootmismass jaguneb kaheks osaks, millest üks suunatakse filtreerimisele, et eraldada kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sade, ja teine \u200b\u200bsegatakse eelnevalt ammooniumkarbonaadi lahusega ammooniumkarbonaadi kontsentratsioonini vedelas faasis, mis on võrdne 4,0–8,0%. Kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sadestumise ajal hoitakse temperatuuri 40–45 ° C juures ja ülemäärase ammooniumkarbonaadi kontsentratsioon paberimassi vedelas faasis on 0,5–1,0%. Pärast kaltsiumkarbonaadi sademe eraldamist saadud ammooniumnitraadi lahus segatakse pärast fosfogipssi muundamist saadud ammooniumsulfaadi lahusega, segu aurustatakse, granuleeritakse ja kuivatatakse. Leiutis parandab fosfogüsiumi kompleksse töötlemise efektiivsust, filtreerimistõhusust kõrge puhtusastmega kaltsiumkarbonaadi sadestumise etapis, ammooniumnitraadi väljutamist vedelas faasis. 1 s.p. kristallid, 2 tabletti, 4 ave.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Sadestunud kaltsiumkarbonaadi (OCC) valmistamise meetod hõlmab järgmisi etappe: (i) kaltsiumiallika saamine CaO kujul, mis võib olla osaliselt või täielikult kustutatud; ii) CO2 sisaldava gaasi tarnimine; (iii) nimetatud kaltsiumi allika ja nimetatud COz sisaldava gaasi kokkupuutel reaktoris oleva vesikeskkonnaga; (iv) OCC-d sisaldava suspensiooni saamine; (v) OCC-d sisaldava suspensiooni on võimalik kontsentreerida; (vi) etapi (iv) ja / või v suspensioonile on võimalik lisada dispergeerivaid aineid; (vii) etappides iv, v või vi saadud produkti valikuline jahvatamine. Etapis (iii) on vähemalt üks polümeer. Leiutis parandab OCC tootmisvõimsust, vähendades karboniseerimise aega. 21 kp kristallid, 2 ill., 1 tab.

Leiutist saab kasutada keemiatööstuses. Fosfogüpsiumi töötlemine ammooniumsulfaadiks ja fosfomeliks hõlmab fosfogüsi muundamist ammooniumkarbonaadi lahusega, millele järgneb fosfomeli sade eraldamine ammooniumsulfaadi lahusest filtrimisega. Konversioon viiakse läbi ammooniumkarbonaadi lahusega kontsentratsiooniga 3-7%. Konversioonimass jaguneb kaheks vooluks, millest üks suunatakse ammooniumkarbonaadi lahjendamise etappi kindlaksmääratud kontsentratsioonini 3-5 minutiks ja teine \u200b\u200bfiltreerimiseks, et eraldada fosfomeli sade ammooniumsulfaadi lahusest. Leiutis võimaldab suurendada tselluloosi vedelas faasis ammooniumsulfaadi saagist keskmiselt kuni 97,6%, suurendada fosfomeli filtrimistulemusi, lihtsustada protsessi kavandamist ja vähendada energiatarbimist. 1 s.p. kristallid, 3 tabletti, 4 ave.

Leiutist saab kasutada kodumajapidamises kasutatavate päikesekollektorite tootmisel. Jahutusvedelikuna kasutatav vedelik, mis sobib valguse kiirguse muundamiseks soojuseks, sisaldab vett ja mineraalpulbrit. Pulbermineraal on väga laialivalguv. päikesekiirgus ja selle massikontsentratsioon on 1% kuni 3% ja osakeste keskmine suurus on 0,8–10 μ. Suure hajumisvõimega pulbermineraalosakeste keskmine valgusenergia hajumistegur on suurem kui 0,7. Pulbermineraalina võib võtta kaltsiumkarbonaati. Vedelik võib sisaldada ka antifriisi, pindaktiivset ainet, vahutamisvastast ainet ja bakteritsiidi. Leiutis parandab vedeliku imendumisvõimet. 3 n. ja 12 s.p. f-ly, 4 ave.

1. leht

Kaltsiumkarbonaadi lahustumine häirib tasakaalu ja viib teiste tsemendikomponentide lagunemiseni. Süsihape toimib sarnaselt metalltorudele. Esiteks lahustatakse selles karbonaadid, mis on veevarustusvõrgus rooste-karbonaadi ladestuste lahutamatu osa, seejärel läbib torumaterjal elektrokeemilise korrosiooni, moodustades uusi ladestusi.

Kaltsiumi ja strontsiumi karbonaatide lahustumine ja 8g2 - ioonide eraldamine. Lahuse hägusus näitab 8g2 ioonide olemasolu lahuses.

Meetod põhineb kaltsiumkarbonaadi lahustamisel soolhappes ja selle lahuse järgneval tiitrimisel leelisega.

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

Uuringud on näidanud, et kaltsiumkarbonaadi lahustumine ja vastavalt formaliini reaktsioonisegu neutraliseerimine ammooniumkloriidiga toimub vesinikkloriidhappe lahusega võrreldes palju aeglasemalt ja ühtlasemalt.

Agressiivsus lekkimisel - ilmneb kaltsiumkarbonaadi lahustumise ja kaltsiumoksiidi leostumise tõttu beetahüdraadist. Sõltuvalt tsemendi sisaldusest ja tingimustest, milles konstruktsioon asub, on vesi selle agressiivsusega, kui HC03 sisaldus on vahemikus 0–1 5 mEq.

Süsinikdioksiid - põhjustab betooni hävimist kaltsiumkarbonaadi lahustumisel agressiivse süsinikdioksiidi mõjul.

Tegime katsed, et uurida kaltsiumkarbonaadi lahustumise kineetikat Trilon B lahustes erinevatel algväärtustel ja erinevatel töötlemistemperatuuridel.

Selgitage, kasutades lahustuvuse reeglit, kaltsiumkarbonaadi lahustumist vees, mis sisaldab süsinikdioksiidi.

Joon. 83, esitati ammooniumkloriidi ja formaliini segamisel vahekorras 18: 41, sõltuvalt ajast ja temperatuurist, saadud kaltsiumkarbonaadi lahusega vesinikkloriidhappe lahusega tehtud katsete tulemused. Võrdluseks on toodud samad graafikud kaltsiumkarbonaadi lahustumise kohta 15% soolhappes. Nagu graafikutest näha, toimub lubjakivi reaktsioon puhta vesinikkloriidhappega isegi toatemperatuuril väga kiiresti. Temperatuuri tõusuga toimub reaktsioon nii kiiresti, et temperatuuril 60–100 ° C jõuab proovi lahustuvus 5 minuti jooksul üle 80% teoreetiliselt võimalikust.

Agressiivse süsihappe mõju betoonile seisneb tsemendi kõvenemise ajal moodustunud kaltsiumkarbonaadi lahustamises ja selle üleminekul hästi lahustuvaks vesinikkarbonaadiks.

Ülesande 7-15 tingimustes eeldame, et kaltsiumkarbonaadi lahustumine toimus nii, et igas tunnis lahustati pool kogusest, mis oli enne selle tunni algust.

Vee süsinikdioksiidi agressiivsus väljendub betooni hävimises kaltsiumkarbonaadi lahustumisel süsihappe mõjul.

Stalaktiitide ja stalagmiitide moodustumine lubjakivimägede koobastes on seletatav kaltsiumkarbonaadi lahustumisega süsinikdioksiidi sisaldavas vees ja selle sadestumisega kaltsiumvesinikkarbonaadi vesilahustest.

Agressiivsuse üldine happeline vorm on tingitud madalast pH väärtusest, mille tõttu on kaltsiumkarbonaadi lahustumine kiirem. Vesinikuioonide allikad on siin soisele veele iseloomulikud humiinhapped ja soolade hüdrolüüs raskmetallid sulfiidi oksüdatsiooni tsoonides. I hüdrokeemilise vööndi vesi ja II tsoonis laialt levinud rabasete vesi omavad üldist happevastast toimet. Sandravee, alluviaalsete, liustiku- ja liustikevaheliste (moreenidevaheliste) maardlate veed, mida iseloomustab kõrge pH 6–7 5, ei avalda enamikul juhtudest seda tüüpi agressiivsust.