Способ получения наполнителя на основе фосфогипса

 

Изобретение относится к технологии получения наполнителя из фосфогипса, который может быть использован при производстве красок, бумаги, резины и т.д. Способ получения наполнителя на основе фосфогипса путем репульпации фосфогипса раствором титанилсульфата, взятого в количестве 5-30 мас.% в расчете на диоксид титана к фосфогМпсу с последующей нейтрализацией суспензии аммиаком до ,5-9,5, фильтрации, сушки и размола. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53>5 С 09 С 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В Е ДОМ СТВО С С С P (ГоспАтент сссР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640084/26 (22) 24,01.89 (46) 30.07,93. Бюл. М 28 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.П,Титов, А.В.Павлов, В.И.Сушко, Ю.Д.Лавриненко и А.С.Гурьянов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1788735, кл. С 09 С 1/02, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ

НА ОСНОВЕ ФОСФОГИПСА (57) Изобретение относится к технологии

Изобретение относится к технологии получения наполнителя из фосфогипса. который может быть использован при производстве, красок, бумаги, резины.

Цель изобретения — повышение качества наполнителя за счет улучшения коэффициента преломления и коэффициента диффузного отражения.

Пример 1 (по прототипу). 7,5 кг фосфогипса, содержащего CaSO4 .2HgO—

66.9%, Р 05общ — 5,11%. Р205водор 1,5% и

Н20 — 27,1% смешивают с 21 л воды. B полученную суспенэию вводят 3.0 л раствора титанилсульфата аммония концентрации

200 г/дм, что в расчете на.диоксид титана составляет 120 r. Это обеспечивает содержание TiOz в количестве 1,6% к фосфогипсу.

Далее суспензию фильтруют и классифицируют. Половину осадка высушивают при

200 С 1 ч. Высушенный продукт смешивают с остальной частью влажного. осадка в шнековой мешалке. Полученную смесь подвер.гают размолу в струйной мельнице. Степень осаждения титана составляет 99%. Коэффи. Ж „„1830389 А1 получения наполнителя из фосфогипса, который может быть использован при производстве красок, бумаги, резины и т,д.

Способ получения наполнителя на основе фосфогипса путем репульпации фосфогипса раствором титанилсульфата, взятого в количестве 5-30 мас.% в расчете на диоксид титана к фосфог1ипсу с последующей нейтрализацией суспензии аммиаком до рН=7,5-9,5, фильтрации, сушки и размола, 1 табл, ! циент преломления 1,68. Коэффициент диф- фузного отражения — 74%.

П риме р 2.7,5 кгфосфогипса, содержащего CaS04 2Н20 — 66,9%, Р205общ—

5,11%. РгОБводор — 1,5% и Н20 — 27,1% смешивают с 21 л воды. В полученную суспенэию вводят 9,4 л раствора титанилсульфата аммония концентрации 200 г/дм, что в рас- ОО з чете на диоксид титана составляет Q,375 кг (p3 и обеспечивает содержание 5 TIOg к фос- ( фогипсу. По истечении 5 мин в реактор до- (1 бавляют аммиак до рН 7,5. Иосле р перемешивания в течение 20 мин суспен- р зию фильтруют и высушивают, Степень осаждения титана — 100%. Коэффициент преломления — 1,78, Коэффициент .Нффузного отражения — 90.

Пример 3, То же, что в пример 2, но в суспенэию фосфогипса вводят 28,1 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 1,125 кг и обеспечивает содержание 15,0% в расчете на TlOz к фосфогипсу. Суспенэию нейтрали. зуют до рН 7,5. Степень осаждения титана

1830389

100 . Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 91.

Пример 4. То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 56,2 л раствора титанилсульфата аммония в расчете на диоксид титана составляет 2,250 кг и обеспечивает содерм<ание 30,0 расчете на TIOz к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана

100 . Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 92.

Пример 5. Тоже, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 8,5 л раствора титанилсульфата аммония; в расчете на диоксид титана составляет 3,0 кг и обеспечивает содержание 4,0% в расчете на TIOz к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана 100 .

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,68 и коэффициент диффузного отражения 92.

П риме р 6. Тоже, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 60 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 2,4 кг и обеспечивает содержание 32,0% в расчете на TIOz к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 8,0. Степень осаждения титана 100 .

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,82 и коэффициент диффузного отражения 92.

Пример 7, То же, что и пример 2, но в суспензию фосфогипса вводят 37,5 л раствора титанилсульфата аммония, в расчете на диоксид титана составляет 1,5 кг и обеспечивает содержание 20,0 s расчете на

TI02 к фосфогипсу. Суспензию нейтрализуют до рН 9,5. Степень. осаждения титана

100о

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,83 и коэффициент диффузного отражения 93, Пример 8. То же, что и пример 7, но суспензию нейтрализулт до рН 7,0. Степень осаждения титана 98 .

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,,78 и коэффициент диффузного отражения 86, П р и и е р 9. Тоже, что и пример 7, но суспензию нейтрализуют до рН 10,0. Степень осаждения титана 100 .

Полученный наполнитель имеет коэффициент преломления 1,83 и коэффициент диффузного отражения 93..

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При добавлении растврра титанилсульфата аммония к фосфогипсу вначале идет

45 взаимодействие растворенного титана со свободной пятиокисью фосфора с образованием на поверхности фосфогипса труднорастворимых фосфатов титана. При дальнейшем добавлении в систему аммиака идет гидролиз растворенного титана с образованием на поверхности фосфогипса гидратированного диоксида титана. Таким образом, при получении наполнителя по предлагаемому способу вначале модифицирование фосфогипса происходит фосфатом титана, а затем гидратированным диоксидом титана.

Показатель преломления кислородсодержащих соединений титана выше, чем фосфатов титана, также выше и коэффициент диффузного отражения.

Поэтому увеличение количества используемого для осаждения титанилсульфата аммония приводит к качественным изменениям свойств целевого продукта, который равномерно покрыт большим количеством модификатора. Этот поверхностный слой и будет определять технические характеристики целевого продукта.

Результаты примеров осуществления сведены в таблицу.

При осуществлении процесса при меньшем количестве диоксида титана, чем 5 мас., цель изобретения не достигается изза низкого коэффициента диффузного отражения и коэффициента преломления, Введение диоксида титана в количестве более 30 неэффективно, т,к. показатели целевого продукта не изменяются.

При нейтрализации суспензии до рН меньше 7,5 полнота осаждения титана не достигается. что приводит к получению целевого продукта с низким коэффициентом преломления, а также низким коэффициентом диффузного отражения, Нейтрализовать суспензиа выше значения рН-9,5 нецелесообразно, т.к. цель изобретения достигнута — получаемый продукт имеет высокие потребительские свойства. Однако это требует дополнительного расхода нейтрализующего агента.

Как видно иэ приведенных материалов и таблицы, предлагаемый способ получения наполнителя из фосфогипса позволяет увеличить коэффициент преломления целевого материала до 1,83, что расширит область его применения, а также значительно повысит

его коэффициент диффузного отражения до значения 93, против значения 74 у продукта по известному способу.

Одним из преимуществ предлагаемого способа является его относительная простота осуществления, т.к. здесь исключается стадия смешения высушенного продукта с

1830389

Формула изобретения

Способ получения наполнителя на основе фосфогипса, путем репульпации фосфогипса раствором титанилсульфэта аммония, 5 фильтрации полученной суспенэии. сушки и размола, отл и ч э ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества нэполнителя эа счет увеличения коэффициента преломления и коэффициента диффузного отрэже10 ния, ре пульпацию фосфогипса . ведут в растворе тмтанилсульфатэ аммония, взятого в количестве 5-30 мэс.$ в расчете на диоксид титана к фосфогипсу с последующей нейтрализацией суспензии аммиаком

15 до рН 7,5-9,5.

Степень Свойства целевого

Количество используемого титансо е жа его ве ества рН суспензии пп и о кта

Объем используемого отхода, л.„„„„оэффици

Коэффициент диффузного в расчете на TIOz, расчете нэ TI0z, кг ент преломления на, 1ь кг отражения

1, по Apo=

0,120

1,68

1,78

1.82

3,0

1.6 тотипу

5.0

0,325

7,5

9,4

15,0

7.5

2S,1

1,125

8.0

1,82

30,0

56,2

2,250

3,0

2,4

1,68

1,82

8,0

4,0

8,5

8,0

32,0

60,0

7

8 .9

1,83

9,5

37,5

1,5

1,0

1,78

183

37,5

1,5

10;0

20,0

37,5

1.5

Составитель Р.Герасимов

Редактор А.Павловская Техред M. Моргентал Корректор СЯэтрушевэ

Заказ 2515 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретенйям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина, 101 влажным осадком и последующий размол.

Продукт, полученный по предлагаемому способу, не требует никакой последующей переработки и может сразу после сушки использоваться по назначению, Это сокращает продолжительность получения наполнителя.

Увеличение коэффициента преломления и диффузного отражения наполнителя из фосфогипса повышает качество краски.

Например, расход краски с наполнителем по известному способу для покрытия 1 и окрашиваемой поверхности составляет 400 г, в то время как с наполнителем по предлагаемому способу только 310 r.

99.

ИВ

98

100

74,4

91

92

78

92

93

86