Способ отбеливания каолина

 

Союз Советсиин

Социапистичесиик республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 23.06.82 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.06.82 (51)М. Кл.

С 09 С 1/42//

0 21 0 3/00 Ъеударстеапвй квинтет

СССР иа делая изееретеннй и открытий (53) УЙК 553.612:

:678.029.81 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. А. Данилова, Л. П. Ткачева, В. В. Лариче†и 3. И. Ермолаева !

Л

Центральный научно-исследовательскии институт бумаг ! (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБЕЛИВАНИЯ КАОЛИНА

Изобретение относится к технологии отбеливания каолина, используемого преимущественно в производстве бумаги.

Известен способ отбеливания каолина отбеливающим соединением типа перекиси водорода, хлорной воды или перуксусной кислоты с предварительной обработкой каолина мочевиной (1$

Мочевина в данном случае способствует разбуханию кристаллической решетки каолинита, но не оказывает влияния на окрашивающие каолин примеси.

Известен способ отбеливания каолина путем обработки его водной суспензии серусодержащим соединением гидросульфитом натрия s кислой среде при рН порядка 2-5, создаваемой введением в суспензию каолина минеральных кислот с последующей фильтрацией суспензии, промывкой и сушкой отбеленного каолина l2 ).

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает достаточно высокой степени белизны каолина. Кроме того, гидросульфит натрия легко разлагается, что вызы5 вает необходимость увеличения его расхода. В то же время его передозировка вызывает нежелательный эффект потемнения каолина и ухудшение его оптических свойств. При этом ввиду нестабильности водных растворов введение гидросульфита натрия в суспензию каолина необходимо осуществлять только в сухом виде.

Цель изобретения — повышение белизны каолина в процессе его отбеливания.

Поставленная цель достигается способом отбеливания каолина путем

gp обработки его водной суспензии двуокисью тиомочевины в качестве серусодержащего соединения, взятой в количестве 0,1-1,0i от массы абсолютно сухого каолина, при рН 2-8.

937490

Предлагаемый способ позволяет по высить белизну каолина на 0,7-1,63 пм сравнению с известным решением .при одинаковых значениях рН среды.

Это обеспечивается преимущественно за счет того, что двуокись тиомочевины СН О Мф, обладая большим, чем гидросульфит натрия окислительновосстановительным потенциалом, способствует более глубокому обеэжелезиванию каолина и повышению эффективности отбеливания.

Кроме того, двуокись тиомочевины более стабильна при перевозках и хранении.. Ее водные растворы устойчивы, поэтому вводить ее при отбелке в суспензию каолина можно как в сухом виде, так и в виде раствора.

Способ осуществляют следующим абра зом.

К водной суспензии каолина при перемешивании добавляют двуокись тиомочевины в количестве 0,1-1,0 от массы абсолютно сухого каолина. Увеличение расхода этого реагента свыше 1Ф нецелесообразно, так как дальнейшее приращение белизны каолина при больших расходах незначительно, а передозировка его может привести к потемнению каолина. При. расходах двуокиси тиомочевины менее 0,13 белизна каолина при отбелке возрастает лишь в небольшой степени порядка на 0,3-0,53 по отношению к исходной белизне каолина.

Щелочная среда при необходимости может быть создана гидроокисью или карбонатом натрия, а также может поддерживаться с помощью тринатрийфосфата.

Для создания кислой среды в водную суспензию каолина вводят минеральные кислоты, предпочтительно серную кислоту. При этом величина рН не должна быть менее 2, так как в этом случае происходит растворение не только загрязняющих каолин окислов железа, но и частичное разрушение самих кристаллов каолинита, вследствие чего изменяются его технологические свойства.

Процесс отбелки ведут при 2090 С. Применение повышенных температур в предлагаемом способе желательно при отбелке каолина в кислой среде для повышения эффективности действия двуокиси тиомочевины.

Продолжительность процесса обработки каолина по предлагаемому способу составляет 5-30 мин. Затем каолин отфильтровывают и промываю водой с целью удаления перешедШих в раствор соединений железа.

Далее каолин подают либо на сушку, либо в виде водной суспензии, непосредственно в технологический поток производства бумаги

Для отбелки применяют образцы продукта Глуховецкого и Чалгановского месторождения, имеющего исходную белизну 77,3 и 7М.

Пример 1. К 20/-ной водной суспензии каолина Глуховецкого месторождения при перемешивании добавляют в сухом виде двуокись тиомочевины, С помощью тринатрийфосфата поддерживают рН среды суспензии, равный 8.

Проводят параллельно четыре опыта, в каждом из которых расход двуокиси тиомочевины соответственно составляет, 3: 0,3; 0,5; 0,7; 1,0 от массы абсолютно сухого каолина. Процесс отбелки ведут при 20 С в течение

10 мин. Затем каолин отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и высушивают при 105 С.

Пример 2. К 30/-ной суспензии каолина Глуховецкого месторождения при перемешивании вводят серную кислоту до рН 3, а затем вводят двуокись тиомочевины. Расход ее в каждом из параллельных опытов соответственно составляет,,: О,1;

0,3; 0,5; 0,7; 1,0 от массы абсолютно сухого каолина. Процесс отбелки ведут .при 80 С в течение 30 мин.

Затем каолин отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и высушивают при 105 С.

Пример 3 (по известному способу). К 203-ной водной суспензии каолина Глуховецкого месторождения в сухом виде добавляют гидросульфит натрия, расход которого в каждом из параллельных опытов соответственно составляет, 3: 0,5; 0,7; 1,0 от массы абсолютно сухого каолина, Процесс отбелки ведут аналогично примеру 1 при тех же условиях при рН 8.

Пример 4. При условиях, описанных в примере 2, проводят отбелку каолина Глуховецкого месторождения при рН 3 с помощью гидросульфита натрия, расход которого в каждом из параллельных опытов составляет, 1: 0 5; 0,7; 1,0 от массы абсолютно сухого каолина.

937490

Пример ы 7 и 8. Осуществляют по известному способу аналогично 10 описанным примерам 3 и 4 соответственно при рН 6 и .2.

Отбеливаещее

5-содернащее соединение

ПриН6 ры

1Н среды

Способ

r г o,5 0,7

Каолин Глуховецного нестороадению

8 - 80.3

80,9 81,3 81.9

Предлагаемый СНа0,2И,25

3 79 ° 7 81,8 82,0 82,0 82.5

СК40 И 1.53

Иэвестный (в щелочной среде) 80,2 80,6 80 9

Ма 25 20а

Ив 25,20а

80.7 81,0 81, 4 81,6

Каолин Чалгановского месторождению

75,7 76,2 76,8 77,4

Предлагаемый СИ Оюйл5

2., 75,6 76,2 76 ° 9 77,5 78,2 сна 0,1 и 15

Иа,25,10

Na@5 О

75.0 75,5 75.7

Иэвестный

75,0. 75,5 75,9 76,2 от массы абсолютно сухого каолина и процесс обработки проводят при рН 2-8.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3567474, кл. 106-288, опублик. 1971.

2. ИоЬius С. Н. Mog Rich heiten гцг ЧегЬеsserung des Meissqrades чоп 1саов1п. 13as papier. ч. 31, 1977, 55 Ь 11, s. 468-475.

ВНИИПИ Заказ 4375/33 Тираж 661 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 5. Осуществляют отбелку каолина Чалгановского месторождения аналогично примеру 1, но при рН 6, при 30 С в течение 15 мин.

Пример 6. Осуществляют отбелку каолина аналогично примеру 2, но при рН 2 и 90 С.

1. Способ отбеливания каолина, включающий обработку его водной суспенэии серусодержащим соединением, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны каолина, в качестве серусодержащего соединения используют двуокись тиомочевины.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что двуокись тиомочевины берут в количестве 0,1-1,03

Данные по .белизне отбеленного каолина согласно описанным примерам .представлены в таблице.

Повышение конечной белизны каолина в процессе отбелки приводит к улучшению и оптических свойств изготовленной с ним бумаги. Это в свою очередь позволяет снизить расход .дорогостоящих оптически отбеливающих веществ при получении высококачественных видов бумаги и затраты на побелку волокнистых полуфабрикатов.

Белизна, 2

Расход 5-содернащего соединению от массы сухого каолина