Способ получения волластонита

(51) 01 33/24 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ решением вопроса утилизации отходов фосфорного производства. Предложен способ получения волластонита,включающий термообработку смеси из электротермофосфорного шлака,2 содержащего компонента, в котором молотую смесь компонентов предварительно разлагают раствором на основе активированной путем электролиза воды с добавлением 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 в соотношении 11. После разложения полученную пульпу нейтрализуют до 7,отделяют жидкую фазу,твердую часть просушивают, прокаливают при температуре 200600 С и /2 0,75- 0,55 и направляют на помол. Рассмотрен вопрос получения волластонита с использованием в качестве сырья смеси электротермофосфорного шлака,2 содержащего компонента и оксида титана в соотношении /2 0,75-0,55, /2 0,02-0,03. Разложение смеси при этом осуществляют раствором на основе активированной воды с добавлением 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 в соотношении 1(1-1,5). Использование данного способа позволяет получать волластонит высокого качества при минимальных затратах.(72) Батькаев Рашид Ибрагимович Батькаева Лия Рашидовна Батькаева Нелли Рашидовна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 21203, кл.01 33/24, 2009(57) Изобретение относится к технологии получения синтетического волластонита, который используется в качестве наполнителя при изготовлении строительной керамики, резино технических изделий,красок,фрикционных материалов, в обмазках сварочных электродов и металлических отливок, как заменитель асбеста в асбестоцементных композициях и других отраслях промышленности. Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения волластонита,обеспечивающего снижение себестоимости и повышение качества продукта с одновременным Изобретение относится к технологии получения синтетического волластонита, который используется в качестве наполнителя при изготовлении строительной керамики, резино - технических изделий, красок, фрикционных материалов, в обмазках сварочных электродов и металлических отливок,как заменитель асбеста в асбестоцементных композициях и других отраслях промышленности. Известен способ получения волластонита,который заключается в плавлении смеси отходов производства фосфорных удобрений (фосфогипса) и фтористого алюминия или кварцевого песка при 1250- 1300 С в течение 1 часа в присутствии серы,углерода, сульфата цинка и фосфата кальция при различных соотношениях, резком охлаждении расплава и термической обработке гранул в окислительной среде при 830- 920 С в течение 80-90 мин. Патент России 2091304, опуб. 06.27.1997 г Недостатком данного способа являются многокомпонентность шихты (использование 6 компонентов), высокая энергоемкость процесса(плавка смеси при 1250-1300 С в течение 1 часа),большой выход летучих, в том числе и токсичных. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения волластонита, включающий переработку смеси,состоящей из отвальных шлаков электротермического производства фосфора,кварцитсодержащего сырья и цинксодержащего компонента. Смесь предварительно измельчают,гранулируют, проводят термическую обработку при 1100-1150 С в течение 15-20 минут Инновационный патент РК 21203 от 15.05.2009 г Недостатком данного способа является сложность технологического процесса,заключающаяся в осуществлении процесса грануляции шихты с использованием в качестве 2-содержащего компонента песка, диатомита или кварцита, предварительное увлажнение, а затем высокотемпературная обработка гранул, что ведет к повышенной себестоимости готового продукта. Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения волластонита,обеспечивающего снижение себестоимости и повышение качества продукта. Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемого изобретения,заключается в получении синтетического волластонита высокого качества при минимальных энергозатратах. Поставленная задача решается тем, что в способе получения волластонита,включающем термообработку смеси из электротермофосфорного шлака, 2 - содержащего компонента, согласно изобретению,молотую смесь компонентов предварительно разлагают раствором на основе активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10 в соотношении 11, полученную пульпу нейтрализуют 10-ным известковым молоком до 5-7, отделяют 2 жидкую фазу, твердую часть просушивают,прокаливают при температуре 200-600 С при соотношении /2 0,75-0,55 и направляют на помол. Исходная смесь может содержать дополнительно оксид титана, при этом разложение осуществляют при соотношении сырьевая смесьраствор на основе активированной путем электролиза воды с добавкой 50-ной серной кислоты в количестве 3-10, равном 1(1-1,5),термообработку проводят при соотношении компонентов в смеси /2 0,75-0,55 и /2 0,02-0,03. Химический состав электротермофосфорного шлака(ЭТФШ), масс.СаО 42,49 2 42,203,07 Р 25 1,13 22 0,610,100,17 3 0,45 4,99 п.п.п 4.78 99,99. Новизной предлагаемого способа является использование для разложения смеси электротермофосфорного шлака и 2 содержащего компонента или смеси электротермофосфорного шлака,2 содержащего компонента и оксида титана раствора на основе активированной воды с добавлением серной кислоты. Указанная совокупность признаков является новой, неизвестной из уровня техники и решает поставленную задачу. Способ осуществляют следующим образом. 1. Электротермофосфорный шлак предварительно подвергают помолу до фракции 0,1 мм с добавкой 2 в соотношении /2 0,750,55, загружают в реактор, в который подается раствор на основе активированной воды с добавлением серной кислоты концентрацией 50 в количестве 3-10. Соотношение смесь(электротермофосфорный шлак и 2 - содержащий компонент)раствор на основе активированной воды равно 11. Разложение фосфатов активированной водой связано с повышением активности ионов водорода. При разложении емкость разогревают до температуры 20-60 С. Разложение при постоянном перемешивании ведут в течение 1 часа. После проведения разложения пульпу нейтрализуют 10-ным известковым молоком до 5-7, твердую часть отделяют от жидкой фазы. Твердую часть пульпы отправляют на просушивание и прокаливание при температуре 200600 С, измельчают и просеивают на сите с размером ячеек 0,5 х 0,5 мм. Эксперименты в случае использования в качестве сырья смеси электротермофосфорного шлака, 2 - содержащего компонента и оксида титана в соотношении /20,75-0,55,/20,02-0,03 осуществляют в соотношении сырьераствор на основе активированной воды с добавлением 50-ной серной кислоты в количестве 3-10, равном 1 (1-1,5), согласно описанному выше с параметрами в заявляемых пределах. Исследования, проведенные в лаборатории,показали, что активированная вода в своем составе имеет анионы сульфата и хлора, которые связывают кальций, магний в сульфаты и мономагнийфосфат. Кислоторастворимые силикаты в результате взаимодействия с активированной водой в присутствии серной кислоты выделяют кремнефтористую кислоту. Образовавшуюся кремнефтористую кислоту нейтрализуют известковым молоком до- 7, в результате образуется фторид кальция и двуокись кремния,которая является побочным продуктом - белой сажей, представляющей собой аморфный порошок,состоящий в основном из двуокиси кремния. Использование оксида титана взамен оксида цинка(по прототипу) дает дополнительную белизну готового продукта. Основные результаты экспериментов отражены в таблице. Таблица Добавка 24 в Качественные показатели волластонита Температура активированную прокаливания,Выход Коэффициент воду,С Р-волластонита белизны ЭТФШ, песок раствор на 3 95,8 90 200 основе активированной воды 4 96,0 92,6 300 11 Соотношение /2 0,755 96,5 93,8 500 0,55 10 97,5 94 600 ЭТФШ, песок, оксид титана 3 96,6 92,5 200 раствор на основе 4 97,0 94,0 300 активированной воды 1(1-1,5) 5 97,3 94,2 500 Соотношение 10 98,5 95,3 600/2 0,75-0,55 /2 0,02-0,03 Результаты,приведенные в таблице,свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет получать волластонит высокого качества при минимальных затратах. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения волластонита, включающий термообработку смеси из электротермофосфорного шлака,2 содержащего компонента,отличающийся тем,что молотую смесь компонентов предварительно разлагают раствором на основе активированной воды с добавлением серной кислоты 50 в количестве 3-10 в соотношении 11, полученную пульпу нейтрализуют 10-ным известковым молоком до рН 5-7, отделяют жидкую фазу, твердую часть просушивают и прокаливают при температуре 200-600 С и при соотношении компонентов /2 0,75-0,55. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит оксид титана, разложение смеси осуществляют при соотношении сырьераствор на основе активированной воды с добавлением серной кислоты 50 в количестве 310, равном 1(1-1,5), термообработку проводят при соотношении компонентов в смеси /2 0,750,55, /2 0,02-0,03.