Способ получения гидросиликата кальция

(19) 111) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 151) С 01 В 33/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) 1. Патент США Р 3033648,кл, 23-110, 1962.2. Авторское свидетельство СССРМ 223072, кл. С 01 В 33/24, 1968.(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОСИЛИКАТА КАЛЬЦИЯ, включающий взаимодействие суспензии диатомита с известковым молоком при 90-100 С, фильтра-,оциюисушку, отличающийсятем, что, с целью повышения адсорбционных свойств продукта, взаимодействие ведут при молярном соотношенииСаО/50 равном 0,2-0,5:1,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, сцелью повышения отбеливающих свойств продукта,перед фильтрацией суспензию карбонизуют углекислым газом до рН 8-9,Изобретение относится к неорганическои химии, в частности, к технике приготовления токкодисперсныхгидросиликатных продуктов, применяемых в качестве адсорбирующего и фильтрующего порошка н нефтехимической, 5химической, резинотехнической, пищенои и бытовой промышленности.Известен способ гидротермальногопроизводства гидросиликатов кальцияпутем взаимодействия суспензии диато-,1 Омита и известкового молока при темпе-ратуре 149-188 сС и гродолжительности2 ч Г 11 ,Недостатками этого способа являются низкие адсорбционные и фильтрационные свойства продукта до100 м/г), высокая температура процесса, сложность процесса, связаннаяс высоким давлением, высокий рН воднои вытяжки 10,5-11,5) .2 ОНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения гидросиликата кальция путемсмешения кремнесодержащего материаладиатомита) и известкового молока25при молярком соотношении СаО: 60=0,57-0,714 в гидротермальных условиях при 80-100 С с целью применения полученного продукта в качественаполнителя резины 2 .ЗОНедостатками известного способаявляются низкая удельная поверхность(90-100 м/г), низкие адсорбционныеи отбеливающие свойства продукта,высокий рН воднои вытяжки (9,8-11,3)Цель изобретения - повышение ад-сорбционкых и отбеливающих свойствпродукта.Поставленная цель достигаетсясогласно способу получения гидросиликата кальция, включающему взаимодействие суспензии диатомита с известковым молоком при 90-100 С,впри молярном соотношении СаО: бОдравном 0,2-0,5:1, фильтрацию и сушку, причем перед Фильтрацией суспензию карбонизуют углекислым газом дорН=8-9.Предлагаемый способ в отличие отпрототипа обеспечивает получение про-дукта с высокими адсорбционными иотбеливающими свойствами уд.пов.150200 м/г против 90-100 м/г, общийобъем пор 1 щ =0,62-0,93 см /г про .гтив 0,45-0,49 см/г и низкий рН/8,010,9 против 9,8-11,3), вследствиечего становится возможным расширитьобласть применения гидросиликатногопродукта полученного на основедиатомита (в производстве растительных и минеральных масел, в области 60химической чистки одежды, в производстве зубных паст и т,д.) .Дакные, приведенные в табл.1 и 2,показывают что с изменением малярного соотношения СаО:бО в исходной 65 реакционной смеси от 0,1 до 0,9 удельная поверхность и общий объем порпродукта (основные показатели по адсорбциокным свойствам) изменяются вшироких пределах (65-200 м/г и 0,360,83 сглаз/г). Причем максимальнойуделькои поверхностью и объемом поробладают гидросиликатные продукты смолярным соотношением СаО:50=0,20,5удельная поверхкссть 145200 к/г, общий объем пор 0,620,83 см /г) .Данные, приведенные в табл,3, показывают, что поставленная цель достигается только в интервале температур 90-100 С,Гидросиликатные продукты, полученные по предложенному способу, были испытаны в процессе контактнойочистки хлопкового масла, а такжев процессе получения белого медицинского масла, Для растительных маселлущаие результаты получаются приприменении гидросиликатного продукта(ГАСК=0,4), а для минеральных маселкарбониэированного продукта (КУСК==0,4.Предлагаемый способ дает воэможность организовать производство адсорбирующего, отбеливающего и фильтрующего продукта на сснове природного диатомита по простой технологической схеме. Предложенные значения служат достижению цели. Выход за ихпределы нецелесообразен. Так, уменьшение молярного соотношения СаО; 502в исходной смеси ниже 0,2 уменьшаетудельную поверхность и снижает адсорбционкые свойства продукта в1,5-2,3 раза. Увеличение молярногосоотношения СаО:50 в исходной смеси выше 0,5 также приводит к уменьшению удельной поверхности и ухудшению адсорбционных свойств продуктав 1,5-2,0 раза. При карбонизациисуспензии гидросиликатного продуктадо рН среды 8-9 получают высокодисперсный продукт со сравнительно низким рН водкой вытяжки(8,0-90) ивысокий отбеливающей способностью вотношении минеральных масел, вследствие чего можно успешно применятьего в производстве белых масел. Кроме того, вследствие низкой рН воднойвытяжки высокодисперсного продуктастановится возможным применение егов качестве наполкителя, например, впроизводстве зубных паст и т.п.уменьшение рН среды ниже 8 практическинецелесообразно, так как ке влияет накачество продукта, а выше 9 атбеливающие своиства продукта ухудшаются.П р и м е р 1. Берут 100 г диатсмита следующего химического состава,3: 80 86,5; А 120 4,7; Р е 0 0,9;СаО 1,0, МЯО 0,5; На, О+КО 0,5;п.п.п.+вл. 6,0; суспендируют в 900 мпводы, Суспензию подогревают в реакто 1060567ре при постоянном перемешивании до 95 ОС, затем добавляют 112 мл известкового молока с концентрацией 160 г/л СаО из расчета 0,2 моль СаО на каждый моль 610 . Смесь при непрерывном перемешивании подогревают до 95-98 ОС и 5 продолжают перемешивать 1 ч. Полученную пульпу фильтруют, осадок сушат до остаточнои влажности (при 105 ОС) 0,7. Получают высокодисперсныи белыи продукт с хорошими адсорбирующими и О фильтрующими свойствами следуюцего химического состава, : СаО 12,80, ,510 68,70; А 10 4,44; ЕеО 0,72, И 0 0,4; . К аО +КО 0,32; п.и.п.+ +вл. 12,6; СаО: 50=0,2, рН водной 15 вытяжки 9,1, удельная поверхность э=150 м/г, общий объем порЧО 9 Ъ --3=0,62 см /г.П р и м е р 2Берут 100 г диатомита указанного состава, суспензируют 2 О н 900 мл воды, суспензию переводят в реактор и при непрерывном перемешивании подогревают до 95 С, добавляют 176,6 мл известкового молока. с концентрацией 160 г/л СаО из расчета 0,35 моль СаО на каждый моль 5102. Смесь подогренают до 95-98 ОС и про- . должают перемешивать при этой температуре 2 ч. Затем пульпу фильтруют, осадок сушат до остаточной влажности (при 105 С) 0,7. Получают высокодис иерсный белый продукт с хорошими адсорбирующими и фильтрующими свойствами следующего химического состава,Ъ: СаО 19,85; 50 60,69, А 120 4,35; Те 03 0,65; ИО 0,35; М а О+КО 0,27, п.п.п, + вл. 13,8; СаО: %Од 0,35, рН водной вытяжки 9,4, удельная поверхность 5 =200 м-/г, общин объем пор Чо 98 =0,83 см /г.3П р и м е р 3. Берут 100 диато мита указанного состава, суспенэируют в 800 мл воды, суспензию переводят в реактор и при непрерывном перемешинании подогревают до 95 ОС, добавляют 252,2 мл известкового молока 45 с концентрацией 160 г/л СаО, иэ расчета 0,5 моль СаО на ка;кдыи моль 5 О . Смесь подогревают до 95-98 бС и продолжают перемешивать 3 ч. Затем полученную пульпу Фильтруют, осадок су шат до остаточной влажности (при 105 С) 0,7, Получают высокодисиерсный белый продукт с хорошими адсорбирующими и фильтрующими свойствами следующего химического состава, : СаО 26,73; 5 О 57,00", А 10 2,15; ГедО 0,50; МаО+КО 0,25) МУО 0,30; п.п.и+вл. 14,9; СаО: 50 =0,5, рН водной вытяжки 9,6, удельная поверхность 5 =150 м /г; общин объем иор ЧО 98 =0,818 см/г.60П р и м е р 4. Берут 100 г диатомита следующ го состава, Ъ: 602 69,0; А 10 13,6; ГезО5,20; СаО 2,22; МфО 1,19; М аО+КО 1,60; п;п.п,+вл, 7,17,суспензируют в 900 мл 65 воды, суспензию переводят в реактор и при непрерывном перемешивании подогревают до 90 С добавляю 141 щ известкового молока с концентрацией 160 г/л СаО из расчета 0,35 моль СаО на каждый моль 5 Оу. Смесь подогренают до 95-98 С и продолжают перемешивать 2,5 ч. Нолученную пульпу Фильтруют и осадок сушат до остаточной влажности ири 105 ОС) 0,7. Получают высокодисперсныи белый с кремовым оттенком продукт, обладающий высокой адсорбционной и Фильтрационной свойствами, следующего химического состава, Ъ: СаО 17,49, 50 53,47; А 1 01 10, 8; Г е 03 3, 5; ИО 1, О,г М а 2 О+К О 1,45; п. п. п. +вл. 12, 16; СаО:50 =0,35, рН водной вытяжки 10,3; удельная поверхность Б =180 м/г, общий объем порЧО 98 =0,82 см /г.П р и м е р 5. Берут 100 г диатомита, указанного в примере 2 состава, и проводят все указанные там операции до фильтрации пульпы. Затем через полученную пульпу пропускают гаэ СО 2 и карбониэируют до рН среды 8,0. Карбонизированную пульпу фильтруют, осадок сушат до остаточной влажности (ири 105 С) с 0,7. Получают высокодисперсный белый продукт, обладающий высокой отбеливающей способностью в отношении к минеральным маслам, следующего химического состава, : СаО 19,0 ;О 58,0, А 110 4,20, ТеО 0,62, МО 0,33;8 а О+К О 0,2, и. й. п, +вл, 17,5; СО 14 7 СаО 51 О О 35 рН дй вытяж ки 8,1, удельная поверхность 52=140 м /г; общий объем пор Ч 8 =0,90 см/г.П р и м е р бБерут 100 г диатомита, укаэанного в примере 2 состава, и проводят все указанные там операции до фильтрации пульпы. Затем через полученную пульпу пропускают газ СО и карбонизируют до рН среды 8,5. После этого карбониэированную пульпу фильтруют, осадок сушат до остаточной влажности при 105 С)с (0,7, получают высокодисперсный, белый продукт, обладающий высокой отбеливающей способностью н отношении минеральных масел, следующего химического состава, Ъ: СаО 19,5;5 О 59,7," А 104,29; ТеО 0,64, ИбО 0,34, йаО+КО 0,2, и.и.и. +вл.15,30, СО 12,3, СаО: бО =0,35, рН водной вытяжки 8,5, удельная поверхность 5 =145 м /г, общий объем ,пор Ч 98 =0,89 см/г.П р и м е р 7. Берут 100 г диатомита, указанного в примере 2 состава, и проводят все укаэанные там операции до фильтрации пульпы. Затем через полученную пульпу пропускают газ СО и карбонизируют до рН среды 9,0. После этого карбонизированную,Общийобъемпор побенэолу,см /г Удельная поверхностьпо адсорбцииазота,м 2/г рН водной вытяжки Контактная очистка рафинированного хлопковогомасла Контактнаяочистка минерального беюго масла Молярноесоотношение СаО: ; 50 в продукте СветоВремяфильтрации,с Светопропусканиемасла наФЭК=М,Времяфильтрации,с про- пускание на ФЭК-М,Исходный диатомит 68 0,15 50 70 65 8,5 37,0 0,9 48 0,40 50 73 65,0145,0 9,0 0,1 0,2 37 85 0,62 35 77 1,3 9,21 200,0 0,83,88 32 30 82 1,4 0,3 81 32 190,0 0,83 30 9,53 1,42 0,39 0,50 9,80 150,0 86 78 0,818 36 1,45 37 76 0,49 10,0 100,0 1,47 0,590,70 40 0,47 0,43 62 40 60 39 10,5 90,0 1,49 0,80 40 72 40 0,36 67,0 11,5 1,50 0,90 пульпу фильтруют и осадок сушат до отсадочной влажности (при 105 С)4 с 0,7. Получают высокодисперсный белый продукт, обладающий высокой отбеливающей способностью в отношении минеральных масел, следующего состава, ; СаО 19,7, 502 60,3, Л 10 4,30, Ве 0 0,65, МфО 0,34; Йа О+КО 0,2; и;.п,п.+вл. 14,5, СОр 9,0; рН водной,вытядки 9,0, удельная поверхность 5 :140 м/г, общий объем пор=0,88 см/г,П р и м е р 8. Берут 100 г диатомита, указанного в примере 4 состава, и проводят указанные там все операции до фильтрации пульпы, затем 15 через эту пульпу пропускают гаэ С 02 до рН среды 8,5, После этого карбонизированную пульпу фильтруют, осадок сушат до остаточной влажности (при 105 фС) 1 0,7. Получают высокодиспер О сный белый с кремовым оттенком продуКт, обладающий высокой отбеливающей способностью в отношении минеральных масел, следующего химического 1,48 95,0 95,0 состава, : СаО 16,85; 5 0 51,65;Л 10 9,5; ГеО 3,15; МаО+КО 0,95,МО 0,83; п.п.п.+вл. 17,0, СО 12,0,СаО:0 =0,35, рН воднои вытяжки8,7; удельная поверхность Ь=140 и /г,Ч 8 =0,9 см /г.1 Предлагаемый способ прост в исполнении, сокращает расхоц известкового молока, дает возможность полу:ить продукт с высокими адсорбционными, отбеливающими и фильтруннцими своиствами, снижает рН водной вытяжки и т.д., вследствие чего значительно расширяются области применения полученного продукта в народном хозяйстве.В табл.1 даны некоторые качественные показатели гидросиликатного продукта (ГАСК), полученного при различных молярных соотношениях СаО: : 50 . В табл .2 - некоторые качест-. венные показатели карбонизированного гидросиликатного материала с различными молярными соотношениями СаО:ЪО .1 Г) 6056 7 Та блица 2 СодержаниеСОд,рН водной вытяжки Контактная очисткарафинированногохлопкового масла Удельная поверхностьпо адсорбцииазота,м /г Контактная очисткаминерального белогомасла Светопропусканиемасла наФЭК-М,В Время Светопрофильтра- пускание,% ции, с Времяфильтрации, с 0,1 5,5 8,1 90 45 46 0,2 8,9 140 8,3 30 88 30 0,3 150 88 28 29 90 27 0,4 150 80 29 90 0,5 135 32 30 8,6 19,1 120 0,6 34 70 32 0,7 120 69 32 84 34 120 84 0,8 34 69 32 110 80 0,9 33 67 32 В таблице 3 дано изменение адсорбционно-структурных характеристик гидросиликата кальция в зависимости оттемпературы синтеза Таблица 3 Температурасинтеза, С Удельная поверхностьпродукта по азоту,м /г Молярноесоотношение СаО:: 50 впродукте 50 60 85 80 98 150 105 125 150 100 0,5 0,48 Составитель Т.БеренштейнРедактор К.Волощук Техред И,Костик КорректорМ.ларошиЗаказ 9952/23 Тираж 471 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 МолярноесоотношениеСаО:507в продукте 12,3 8,5 15,0 8,5 17,6 8,6 20,5 8,6 21,7 8,7 22,5 8,7 Общийобъем порпродуктапо бензолу,