Способ получения тонкодисперсного мела
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
