Способ получения тонкодисперсного мела

Способ получения тонкодисперсного мела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу получения тонкодисперсного мела и позволяет использовать в качестве сырья меловые породы с повышенной степенью загрязнения природными примесями, повысить чистоту и дисперсность мела при одновременном снижении потерь продукта. Предлагаемый способ получения тонкодисперсного мела заключается в том, что в качестве диспергатора используют триполифосфат натрия или смесь триполифосфата натрия с углекислым натрием, взятым в количестве 0,10-0,60% от массы мела. Диспергатор вводят на стадии мокрого размучивания с последующим удалением частиц примесей с размером более 5 мм на виброгрохоте и вибросите, а после вторичного тонкого измельчения и сбора суспензии проводят отмывку суспензии водой. 3 табл.

СО(03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

286 А1 (1% (и) (Я)5 С 01 Р 11/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ. СССР

Н AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265869/31-26 (22) 22.06.87 (46) 07.04.90. Бюл. Р 13 (71) Брянский технологический институт (7 2) В, Н. Па трушева (53) 661. 842 (088. 8) (56) Патент Великобритании У 1537512, кл. С Ol F 11/18, 1976.

Паус К.Ф., Евтушенко И.С. Химия и технология мела. — N: Стройиздат, 1977, с, 39-44. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ .ТОНКОДИСПЕРСНОГО МЕЛА (57) Изобретение относится к способу получения тонкодисперсного мела и позволяет использовать в качестве сыИзобретение относится к способу получения тонкодисперсного мела для производства пластмасс, резин и других материалов, используемых в хими" ческой, кабельной и реэинотехнической промьппленности и промышленности строительных материалов.

Целью изобретения является воэможность использования в качестве сырья меловых пород с повышенной степенью загрязнения природными примесями, повышение чистоты и дисперсности мела при одновременном снижении потерь продукта.

Способ осуществляют следующим образом.

Меловая порода природной влажности подается после дробления и магнитного сепарирования в агрегат для мокрого

2 рья меловые породы с повышенной степенью загрязнения природными примесями, повысить чистоту и дисперсность мела при одновременном снижении потерь продукта. Предлагаемый способ получения тонкодисперсиого мела заключается в том, что в качестве диспергатора используют триполифосфат натрия или смесь триполифосфата натрия с углекислым натрием, взятым в количестве 0,10-0,607. от массы мела.

Диспергатор вводят на стадии мокрого раэмучивания с последующим удалением частиц примесей с размером более

5 мм на виброгрохоте и вибросите, а после вторичного тонкого измельчения ,и сбора суспензии проводят отмывку суспензии водой. 3 табл. измельчения при влажности до 60Х (отн.), куда одновременно вводится раствор диспергатора : триполифосфат натрия (ТПФН) или смесь триполифосфата натрия и углекислого натрия (КС). взятых в соотношении 1:4. Количество вводимого диспергатора составляет

0,10-0,603 от массы сухого мела.

Вместе с диспергатором добавляют щелочь, количество которой зависит от вида и концентрации диспергатора. Ролученную меловую пульпу после фрезерно-метательной мельницы направляют на виброгрохот и вибросито для удаления крупных включений (более 5 мм), а затем на тонкое измельчение в струйном дезинтеграторе. После хранения в сборной мешалке суспензия должна быть. подвергнута двухстадийному обогаще1555286 нию в гидроциклонах с промежуточным хранением (сбором) суспенэии в мешалках, а затем после вторичного измельчения в струйном дезинтеграторе вод5 но-меловая пульпа подвергается отмывке от щелочей и водорастворимых гримесей, содержащих ионы Cl, SO u др. Количестно отмывок зависит от степени загрязнения природного мела водорастноримыми солями и количества введенной щелочи с диспергатором.

После контрольного отсева продукт подают на распылительную сушку.

Пример 1. Меловая порода ти- 15 па белгородского мела с содержанием кальцита 93,6, характеризующаяся наличием водорастворимьж соединений в количестве 0,22 мас.Х, крупнозернистых примесей (частицы размером более

5 мм) 4,9 мас.Х, примесей в виде песка и нераэмокаемых в воде меловых агрегатов (частицы размером более

50 мкм) 21,5 мас.Х и мелЦх агрегатов с размером частиц менее 25

30 мкм 64,8 мас.7, подается после дробления и магнитного сепарирования . в агрегат для мокрого измельчения (размучивания), куда одновременно нво дится диспергатор мела — триполифосфат натрия (ТПФН) в количестве 0,607 от массы сухого мела в виде водного раствора 57.-ной концентрации, С диспергирующей добавкой вводится щелочь в количестве 0,085 мас.7. (в пересчете на СаО). 35

После раэмучивания в мельнице вместе с Диспергатором образукпцаяся.мело-. вая пульпа сливается в емкости для промежуточного хранения, а затем проводится отсев гальки (частиц размером более 5 мм) на виброгрохоте. После промежуточного хранения осуществляется тонкое измельчение в дезинтеграторе и отсев песчаных фракций с размером частиц 0,2-5,0 мм на вибросите 45 (число отверстий в сите 918 отв./см ), затем мокрое обогащение в гидроцикло-: нах с целью удаления частиц крупнее

30 мкм. После повторного измельчения в дезинтеграторе и сбора суспензии в мешалках проводят отмывку мела водой.

Для рассматриваемого примера число отмывок равно 3. Отмывка осуществляется в отстойниках или центрифугах путем обезвоживания до остаточной влажности

25-30% (относительная влажность) с последующим разбавлением водой до образования водно-меловой пульпы с низкой нязкостью, обеспечивающей получение тонкодисперсных гранул. После отмывки мела проводят отсел на контрольном вибросите, а затем суспензию направляют на распылительную сушку.

В готовом продукте, полученноМ по предлагаемому способу, содержание

CaCO + NgCO> возрастает с 93,6 до

98,57, количество водорастворимых примесей уменьшается с 0,22 до 0,077., что не превышает допустимого содержания их для мела марок 1240 и ММС-1

0,17. Содержание примесей с ионами

Cl и ЯО уменьшается с 0,15 до 0,010,014%.

Во время выполнения нсех указанных операций потери мела вместе с отсеиваемой галькой и песчаными фракциями не превышают 0,276 кг/т мела, а потери мела в виде агрегатов размером более 30 мкм уменьшаются с 26,4-34,0 (по прототипу) до 8,7-11,4% от массы мела, т.е. в 3,9-4,2 раза, и не превышают 108 кг/т мела.

Пример 2. В случае использования мела типа брянского, содержащего CACO> + МЯСО 87,2Х, а также примесей н виде цементирующих водорастворимых включений в количестве 0,04 и заметные количества крупных примесей в вице гальки и кварцевого песка до

107., пептизация по предлагаемой технологии до высокой степени дисперсности достигается с помощью добавки ТПФН или смеси ТПФН+КС, взятых в количестве 0,15 мас. .

Переработка брянского мела ведется так же, как и белгородского. Количество отмывок в рассматриваемом случае составляет 2, Потери мела вместе с галькой и крупным песком составляют 0,276 кг/т очищаемого мела, а потери мела в виде мелового песка и меловых агрегатов размером более 30 мкм 94-137 кг/т готового продукта, т.е. в 2,55-3,9 раза меньше, чем по известному способу.

В готовом продукте содержание

CaCO + MgCO возрастает с 87,2 до

98,57, количество водорастворимых примесей уменьшается с 0,04 до 0,0107, В ТФЧФ ионов Cl и 804 с 01010 до

0,005Х, при этом число частиц размером менее 30 мкм увеличивается с 63,0 до

84,77, частиц размером менее 5 мкм .— с 34,8 до 55,4Х, а частиц размером менее 2 мкм — н 3,5 раза.

В табл. 1 приведены данные о содержании водорастворимых цементирующих

15552 примесей до и после отмывки по предлагаемому способу.

Количество водорастворимых примесей в виде отдельных ионов и органики

5 после трех отмывок показано для условий, когда влажность частично обеэвоженного. остатка в среднем составляет 257. (отн.) .

Повышение степени чистоты готового 10 продукта происходит за счет удаления содержащихся в природном меле водорастворимых примесей во время повторяющихся операций промывки и частичного обезвоживания. Так как водорастворимые примеси сосредоточены в меловой части, то в известном способе после удаления с помощью гидроциклонов грубоэернистых примесей и включений количество водорастворимых примесей в меловой части увеличивается пропорционально количеству удаляемых грубозернистых включений из-эа отсутствия операций по отмывке мела.

В табл. 2 представлены данные о дисперсности получаемого мела в зависимости от вида и количества диспергатора.

Дисперсность мела опрецеляют методом седиментационного анализа в дистиллированной воде.

Таким образом, дисперсность получаемого продукта повышается при введении диспергатора а количестве 0,100,607. от массы сухого мела.. При мень- 35 ших количествах не достигают цели изобретения, а при. больших †эффект практически не меняется, возрастает количество отмывок. В известном способе диспергатор вводят в количестве

0,01, но при таком количестве не достигается интенсивная пептизация. Вве" дение больших количеств диспергатора приводит к загрязнению продукта щелочью, которая по известному способу 45 не отмывается. Данные табл. 2 свидетельствуют и о большей эффективности диспергатора, используемого в предла,гаемом способе. Достигнутая высокая степень дисперсности сохраняется на 50 всем протяжении последующего технологического цикла.

Потери мела в предлагаемом способе по сравнению с известным характеризуются данными табл. 3. 55

Как видно иэ табл. 3, при одинако-. вой степени загрязнения меловых пород грубозернистыми примесями, удаляемыми во время отсева, из-за коллоицно-химического эффекта в предлагаемом спо собе потери мела минимальны. После удаления грубозернистых примесей в предлагаемом способе потери мела в гидроциклонных установках оказываются меньше потерь, имеющих место в известном способе. Уменьшение потерь сырья во время обогащения в гидроциклонах достигается за счет того, что . в известном способе не осуществляется глубокая пептиэация природного мела и отделения частиц мела от примесных нераэмокаемых в воде включений, Таким образом, проведение процесса получения тонкодисперсного мела по предлагаемому способу позволяет по сравнению с известным использовать в качестве сырья мел с высокой степенью засорения природными примесями. В предлагаемом способе для получения тонкодисперсного мела в качестве сырья применяют меловые породы с содержанием CaCO + И СО не менее 73,6Х, водорастворимых примесей до 1Х, песка до 19,6Х и гальки до 1ОХ,тогда как по известному способу содержание

CaCO> + MgCO должно быть не менее

9i,5-98,57., песка 0,47, водорастворимых примесей 0,1-0 257, а содержание гальки не допускается, В предлагаемом способе усиливается пептизация природных меловых агрегатов эа счет коллоидно-химического эффекта и увеличивается выход частиц размером менее

30 мкм в i 4-1,5 раза, частиц менее

5 мкм — в 1,5-2,1 раза, а частиц„менее 2 мкм — в 3,2-17 раэ; повышается содержание СаСО + И8СОэ в целевом продукте до 98,57., снижается количество водорастворимых примесей в получаемом меле; уменьшаются потери мела с крупными загрязняющими включениями, удаляемыми во время отсева в 6-12 раз, а в гидроциклонах при мокром обогащении — в 2,5-3,6 раза.

Формула-изобретения

Способ получения тонкодисперсного мела, включающий грубое дробление ис" ходного сырья, магнитное сепарирование, мокрое размучивание, тонкое иэмельчение в струйных деэинтеграторах, сбор суспензии с введением диспергатора, обогащенче в гидроциклонах с промежуточным сбором суспензии, вторичное тонкое измельчение в струйных деэинтеграторах, сбор суспенэии, контрольный отсев, сбор суспенэии, рас1555286 пылительную сушку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью использования в качестве сырья меловых пород с повышенной степенью загрязнения природными примесями, повышения чистоты и дисперсности мела при одновременном снижении потерь продукта, в

I качестве диспергатора используют триполифосфат натрия или смесь триполиР фосфата натрия с углекислым натрием, взятым в количестве 0,10-0,60% от массы мела, диспергатор вводят на стадии мокрого размучивания с последующим удалением частиц с размером более

5 мм примесей на виброгрохоте и вибросите, а после вторичного тонкого измельчения и сбора суспенэии проводят отмывку суспенэии водой.

Таблица I

Количество компонентов водорастворимых примесей на 100 r сухого мела, мг

Вид мела

БО Са

Mg Органика

Cl

Предлагаемый способ

106,5 40,8 5,2

Белгородский природный обогащенный и отмытый

Белгородский природный обогащенный без отмывки

14,5

43 3

4,8

13,2 8,4 3,6

Известный способ

106 5 40 8 5 2

108,3 4),7 5,3

138,1 53,0 5,8

14,8

14,8

18,8

43,3

45,2

57,5

Таблица 2

Количество Количество частиц в меле, %

Мел диспергатора, мас.% до 30 мкм до 5 мкм до 2 мкм

64,8

65,)

74,7

76,5

78,7

91,3

88,6

63,0

64,0

65,1

75 1

80,7

84,5

85,4

ТПФН+КСФ

64,8

66,1

74,7

79,2

80,2

84,6

95,7

63,0

65,1

Белгородский

Брянский

Белгородский

Брянский

Диспергатор — ТПФН .

0,00

0,01

0,05

Oi 10

0 15

0,60

1,00

0,00

0,01

0,05

0,10

0,15

0,60

1,00

Диспергатор

0,00

0,0)

0,05

О, I0

0,15

0,60

1,00

0,00

0i0l

16,7

17,0

36,1

40,1

43,7

67,9

68,3

34,8

35,1

37,5

46,9

53,9

66,1

58,5 взятые в

)4,7

20,2

36,1

45,)

47,3

58,4

75,0

34,8

35,0

1,9

7,0

7,3

11,8

14,5

45,3

45,7

9,1

10,2

14,6

20,4

25,8

44,0

30,8 соотношении 1:4

1,9

2,0

3,2

5,3

7,6

31,7

51,0

9,1

10,0

1555286

Продолжение табл.2

Количество частиц в меле, Е

Количество

Мел диспергатора, мас.Ж до 30 мкм до 5 мкм до 2 мкм

21,4

26,9

3I,7

38,7

40,6

0,05

0,10

0,15

0,60

1,00 .

Диспергатор

0,01

0,1О

0,60

0,01

0,10

О, 60.

Белгородский

2,7

3,0

6,1

10,3

l7,9

20,9

Брянский

4Известный способ.

Таблица 3

Потери мела при использовании способа

Виды потерь мела на отдельных стадиях предлагаемого известного ч

Õ кг/т мела, X кг/т мела

2-27,6 0,020-0,276 2 -27,6 0,020-0,276 (8.-165,6)> 10

0,5-1,0 (1,0-27,7)» 4-6

„1 0-4

8,7-11,4 0,083-0,108 26,4-34 0,251-0,323

9э9 14э4 Оэ094 Оэ137 34 ° 9 37 О ° 322 0 352

Составитель М. Беляева

Техред А.Кравчук Корректор Т. Малец

Редактор Н. Гунько

Заказ 535 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Потери мела в виде грубозернистых примесей (галька, песок)

Потери с грубозернистыми примесями (галькой, песком) на каждый процент потерь песка и гальки

Потери мела во время полной очистки в гидроциклонах при ,максимальном размере частиц в готовом продукте 30 мкм у белгородского мела у брянского мела

72,8

78,1

84,7

87,0

90,1 — пирофосфат

65,6

65,7

70,4

64,1

69,3

76,3

38,9

49,5

55,4

60,0

64,3 натрия

15,5

50,0

58,2

35,0

43,7

48,0