Способ получения карбоната кальция

Способ получения карбоната кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ, включающий взаимодействие насыщенных водных растворов карбоната щелочного металла и хлористого кальция, промывку и сушку осадка продукта, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью ускорения процесса и повышения однородности гранулометрического состава продукта, взаимодействие исходных растворов эедут в присутствии нитрата , нитрита или галогенида аммония. 2.Способ ПОП.1, от ли ч ающ и и с я тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия. 3.Способ по П.1, о тл и ч а ющ и и с я тем, что нитрат, нитрит или галогенид аммония используют в количестве 1-10% от массы реакционной смеси. )б

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИК

„„SU„„1063778 А т

3(5РС 01 F 11 18 В 41 "- 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.21) 3495720/23-26 (22) 28.09.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) М.A.Лаксин, Н.Н,Добашин, Е.Д.Яхнин и М.А.Рыбальченко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексных проблем полиграфии (53) 661 ° 842.622(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 763271, кл. С 01 F ll/18 1976.

2. Патент ЧССР 9 129238, кл. 12 m 11/18, 1968 (прототип). (54)(57) 1 ° СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ KAPBOНАТА КАЛЬЦИЯ, включающий взаимодействие насыщенных водных растворов карбоната щелочного металла и хлористого кальция, промывку и сушку осадка продукта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса и повышения однородности гранулометрического состава продукта, взаимодействие исходных растворов ведут в присутствии нитрата, нитрита или галогенида аммония.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что нитрат, нитрит или галогенид аммония используют в количестве 1-10% от массы реакционной смеси.

1063778

Изобретение относится к полиграфии в частности к способу получения кар боната кальция, применяемого для опыления печатной продукции в процессе ее печатания на типографс- . ких листовых машинах, предотвращаю- 5 щего частичный перенос незасохшей типографской краски с одного листа на обратную сторону другого листа, находящегося в непосредственном контакте с первым.

Известен способ получения карбоната кальция из природного мела, включающий его сушку,.помол до раэ— мера частиц 0,01-1 мм, обработку расплавленными синтетическими жирными кислотами фракции С1 -С g и повторные сушку и помол (1 1.

Указанный способ многостадиен, а полученный согласно ему порошок имеет разнообразную произвольную форму частиц с большим разбросом их размеров, в результате чего порошок не .удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к противоотмарывающим порошкам. Для обеспечения высокой противоотмарывающей за 1иты листовой печатной продукции требуется сравнительно большое количество такого порошка, в рвзультате чего резко ухудшается оптическая плотность цветных изображений листовой печатной продукции, а нанесение порошка в количестве, обеспечивающем сохрарение оптической плотности цветных изображений листовой печатной продукции, т.е. в меньшем его коли- 35 честве, не обеспечивает надежной, противоотмарывающей защиты (при скатывании в рулоны или складывании в стопы .свежеотпечатанных листов печатной продукции йезасохшая краска 40 с лицевой поверхности одного листа частично переносится на обратную сторону другого листа, непосредственно соприкасающегося с первым). I0

Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому является способ получения порошка карбоната кальция, включающий интенсивное перемешивание при 5-40 С насыо щенного водного раствора карбоната щелочного металла с водным раствором хлористого кальция при.зквимолярном соотношении солей, выравнивание размеров образовавшихся зародышей кристаллов карбоната кальция выдерживанием их в маточном растворе при перемешивании, выращивание кристаллов добавлением при перемешивании укаэанных водных растворов солей при их эквимолярном соотношении, 60 выделение выращенных кристаллов из маточного раствора, их промывку водой и сушку, причем в качестве карбоната щелочного металла берут карбонат натрия (23. 65

К недостаткам способа относится то, что выравнивание размеров образовавшихся при интенсивном перемешивании зародышей кристаллов карбоната кальция в маточном растворе длится 8-30 ч и процесс получения порошка весьма нестабилен, поскольку при выращивании кристаллов добавлением в маточный раствор указан-. ных водных растворов хлористого кальция и карбоната натрия при малейшем нарушении эквимолярности их соотношения (как в отношении хлористого кальция, так и в отношении карбоната натрия) в маточном растворе происходят локальные перенасыщения, приводящие к образованию новых зародышей кристаллов, что недопустимо в связи с требованиями к прстивоотмарывающим порошкам (противоотмарывающие порошки должны иметь, по воэможности, самый минимальный разброс размеров кристаллов). Появление: новых зародышей в процессе выращивания кристаллов, полученных иэ первичных зародышей на стадии интенсивного перемешивания, приводит к резкому ухудшению качества получаемого порошка или делает его вовсе непригодным для использования в качестве противоотмарывающего порошка для листовой печати, поскольку кристаллы в таком порошке могут иметь разброс размеров до двух и более порядков.

Для обеспечения и поддержания точнож дозировки эквимолярного соотношения хлористого кальция и карбоната натрия в известном способе используют весьма сложное и дефицитное доэирующее оборудование. Кроме того, ограниченная растворимость в воде карбоната натрия при обеспечении введения его в реактор в необходимом количестве в виде насыщенного раствора требует сравнительно большой рабочей емкости реактора.

Цель изобретения — ускорение процесса и повышение однородности гранулометрического состава продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения карбоната кальция, включающему взаимодействие насыщенных растворов карбоната щелочного металла и хлористого кальция, промывку и сушку осадка продукта, взаимодействие исходных растворов ведут в присутствии нитрата,нитрита или галогенида аммония.

Целесообразно в качестве карбоната щелочного металла испольэовать карбонат калия.

Причем нитрит, нитрат или галогенид аммония используют в количестве

1-10% от массы реакционной смеси, В предлагаемом способе в процессе выравнивания и выращивания

Кристаллов в присутствии нитрата

1063778

По достижении кристаллами заданного среднего размера (30 мкм) их отделяют.от маточного раствора сепарацией, промывают водой и сушат.

Полученные кристаллы имеют форму и вид, близкие к сферическим гранулам. Максимальное. отклонение кристаллов от их среднего диаметра составляет +12%.

Противоотмарывающее действие порошка, состоящего из этих кристаллов, при напылении его на лицевую поверхность бумаги с цветным изображением из расчета 0,5 г/и 2 составляет 99,4%.

Порошок, полученный по прототипу, для среднего диаметра кристаллов

30 мкм имеет максимальное отклонение кристаллов от среднего диаметра + 27%, противоотмарывающее действие такого порошка 89,3%. Длительность технологического цикла получения порошка по прототипу 17 ч, емкость реактора 160 л (при коэффициенте заполнения 0,8).

Пример 2. Поступают согласно примеру 1, используя нитрит аммония в количестве 1,16 кг, что соответствует 1% от массы реакционной смеси (80 л).

Кристаллы полученного порошка имеют форму и вид, близкие к сферическим гранулам. Максимальное отклонение кристаллов от заданного среднего диаметра, равного 15 мкм, составляет + 19%, противоотмарывающее .действие порошка 93,7%. Длительность технологического цикла получения порошка 2,5 ч. Отклонение от эквимолярного соотношения солей при этом допустимо до 0,8%.

Порошок, полученный по прототипу, для среднего диаметра кристаллов 15 мкм имеет максимальное отклонение от среднего диаметра +29%.

Противоотмарывающее действие такого порошка 87,6%, длительность техно-. логического цикла получения 9,5 ч, емкость реактора 160 л (при коэффициенте заполнения 0,8).

Пример 3. Поступают согласно примеру 1, используя хлорид аммония в количестве 11,6 KI" что соответствует 10% от массы реакционной смеси (80 л). или нитрита, или галогенида аммония весьма точного поддерживания эквимолярного соотношения хлористого кальция и карбоната калия не требуется, поскольку в случае введения в маточный раствор небольшого из- 5 бытка карбоната калия избыток карбонат-ионов переходит в бикарбонатионы и новых зародышей карбоната кальция не образуется, а в случае введения в маточный раствор большого избытка хлористого кальция, новые зародыши карбоната кальция также не образуются ввиду дефицита карбонат-ионов.

Использование нитрита или нитрата, или галогенида аммония в количестве менее 1% от массы реакционной смеси требует так же, как и в способе-прототипе весьма точного эквимолярного соотношения хлорида кальция и карбоната калия, а использование нитрата или нитрита, или галогенида аммония в количестве более 10% от массы реакционной смеси нецелесообразно.

II p H M e р 1 В реактор, снаб25 женный пропеллерной мешалкой, емкостью 10Р л (коэффициент заполнения емкости 0,8) при работе мешалки

300 об/мин вливают 4,0 л водного раствора хлористого кальция с кон- 30 центрацией последнего 6,01 моль/л, что соответствует концентрации

667,1 г/л и количеству хлористого кальция в 4,0 л раствора 2,668 кг.

После этого в реактор к первому 35 раствору при том же. режиме работы мешалки приливают 4,0 л насыщенного водного раствора карбоната калия (концентрация 6,01 моль/л, что соответствует 830,6 г/л, количество 40 карбоната калия в 4,0 л раствора

3,322 кг) и продолжают перемешивать еще 3 мин. Затем в реакционную смесь при продолжающейся работе мешалки вносят 5,8 кг нитрата аммония, что 45 соответствует 5% от массы реакционной .смеси (80 л), после чего скорость работы мешалки снижают до

60 об/мин и перемешивают 30 мин, в результате чего происходит процесс выравнивания зародышей кристаллов по размерам. После стадии выравнивания зародышей кристаллов по размерам в реактор при скорости работы мешалки 60 об/мин постепенно непрерывным потоком для выращивания кристаллов подают одновременно свежие водные растворы солей: хлористого кальция и насыщенного водного раствора карбоната калия до общего объема реакционной смеси 80 л. От- 60 клонение от эквимолярного соотношения солей при этом допустимо до 4%. о

Температура-ведения процесса 20 С.

Весь технологический цикл получения кристаллов 4,5 ч. 65

Кристаллы полученного порошка имеют форму и вес, близкие к сферическим гранулам. Максимальное отклонение кристаллов от заданного среднего диаметра, равного 80 мкм, составляют 8%, противоотмарывающее действие при расходе порошка 1 г/м

2 бумаги с цветным иэображением 98,8%.

Длительность технологического цикла получения порошка 8,5 ч. Отклонение от эквимолярного соотношения солей при этом допустимо до 8%.

1063778

15

Пример 4

Пример 3

Пример 1 Пример 2

Параметры процесса и свойства по рошка

Изоб- Прото ретение тип

Изобре- Протение тотип

Изобре- Прото- Изобре- Прототение тип тение тип

Длительность технологического цикла, 31 5

8,5 36 б

9,5

2,5

4 5 17,0

Емкость реактора, л

100 160 100 160

160

100

100 160

Диаметр кристаллов мкм

50 50

80 80

15

30 30

Отклонение от среднего значения, %

+21 111 24

+19 +29 +8

+27

1 12

Противоотмарывающее действие, % (расход порошка, г/м ) 98,8 89,4 99,7 90,7.

93,7 87,6 (0,5) 99,4 89,3 . (0,5) (0,8) (1,0) Составитель С.Лотхова

Редактор В.Петраш Техред И.Метелева Корректор Г.Решетник

Заказ 10312/24 Тираж 471 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Порошок, полученный по прототипу, для среднего диаметра кристаллов

80 мкм имеет максимальное отклонение от среднего диаметра + 21%, противоотмарывающее действие при расходе. порошка 1,0 г/м2 составляет

89,4%. Длительность технологического цикла получения порошка 36,0 ч, емкость реактора 160 л (при коэффициенте заполнения 0,8).

П р и м е.р 4. Поступают согласно примеру 1, используя бромид аммония в количестве 9,28 кг, что соответствует 8% от массы реакционной смеси (80 л).

Кристаллы полученного порошка имеют форму и вид, близкие к сфеФ

Таким образом, предлагаемый способ получения порошка карбоната каль-5О ция по сравнению с известным позволяет существенно сократить длительность процесса и повысить однородность порошка, создает возможность использования более простого и недефицитного (не требующего рическим гранулам. Максимальное отклонение кристаллов от заданного среднего диаметра, равного 50 мкм, составляет + 11%,противоотмарывающее действие порошка при расходе 0,8 г/м бумаги с цветным изображением 99,7%.

Длительность технологического цикла получения порошка б ч. Отклонение от эквимолярного соотношения . солей при этом допустимо до 6% °

Параметры процесса и свойства противоотмарывающего порошка, получаемого в соответствии с прототипом и предлагаемым способом, приведены в таблице. весьма точной регулировки подачи реагентов) оборудования с меньшей (в 1,6 раза) рабочей емкостью.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа обеспечивается за счет повышения производительности установки приблизительно в 4 раза.