Способ получения наполнителя на основе фосфогипса

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ФОСФОГИПСА(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия(73) Патентообладатель Белорусская государственная политехническая академия(57) Способ получения наполнителя на основе фосфогипса, включающий репульпацию фосфогипса раствором титанилсульфата аммония, нейтрализацию полученной суспензии раствором аммиака, фильтрацию и сушку, отличающийся тем, что в суспензию перед нейтрализацией вводят полиакриламид в количестве 0,025 - 0,050 мас.от массы диоксида титана, а нейтрализацию проводят до рН 6,2 - 6,8. Изобретение относится к технологии получения наполнителя на основе фосфогипса, который может быть использован в производстве лакокрасочной продукции, изделий из резины, пластмасс и т.д., где применяют наполнители. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения наполнителя на основе фосфогипса, включающий репульпацию фосфогипса раствором титанилсульфата аммония, нейтрализацию полученной суспензии раствором аммиака до рН 7,5-9,5, фильтрацию и сушку 1. Недостатками данного способа являются необходимость высокой температуры сушки и низкая укрывистость получаемого наполнителя. Задачей, решаемой изобретением, является снижение температуры сушки осадка и повышение укрывистости наполнителя на основе фосфогипса. Задача решается следующим образом в способе получения наполнителя на основе фосфогипса, включающем репульпацию фосфогипса раствором титанилсульфата аммония, нейтрализацию полученной суспензии раствором аммиака, фильтрацию и сушку, в суспензию перед нейтрализацией вводят полиакриламид в количестве 0,025-0,050 мас. от массы титана, а нейтрализацию проводят до рН 6,2-6,8. Полиакриламид является высокомолекулярным веществом, обладающим поверхностно-активными свойствами. Присутствие полиакриламида в суспензии фосфогипса, в процессе нейтрализации титанилсульфата аммония раствором аммиака с образованием гидратированного диоксида титана, ускоряет процесс формирования осадка за счет формирования массопереноса его из жидкой фазы на поверхность фосфогипса. В ре 2183 1 зультате слой соединений титана, модифицирующих поверхность фосфогипса формируется из мелкодисперсных частиц, которые упаковываются в плотное равномерное покрытие, в отличие от известного технического решения. Поскольку модифицирующий слой состоит из мелкодисперсных частиц, термические процессы в нем достаточно полно проходят при более низкой температуре, что позволяет снизить температуру сушки наполнителя на основе фосфогипса до 710 С, сохранив высокие физико-химические свойства. Равномерное, плотное покрытие фосфогипса улучшает укрывистость целевого продукта. Сущность способа поясняют примеры конкретного выполнения Пример 1. (по прототипу) 7,5 кг фосфогипса, содержащего Са 4 Н 2 - 66,9 Р 25 общ. - 5,11 Р 25 водораст. - 1,5 Н 2 О - 27,1 смешивают с 21 3 воды. В полученную суспензию вводят 28,1 дм 3 раствора титанилсульфата аммония концентрацией 200 г/дм 3, что в расчете на диоксид титана составляет 1,125 кг и обеспечивает содержание 15,0 О 2 к фосфогипсу. По истечении 5 мин в реактор добавляют аммиак до рН 7,5. После перемешивания в течение 20 мин суспензию фильтруют, осадок промывают и сушат при температуре 780 С в течение 1 ч. Укрывистость 105 г/м 2. Степень осаждения титана 100. Пример 2. 7,5 кг фосфогипса, содержащего СаО 4 Н 2 О - 66,9 Р 2 О 5 общ. - 5,11 Р 2 О 5 водораст. - 1,5 Н 2 О 27,1 смешивают с 21 дм 3 воды. В полученную суспензию вводят 28,1 дм 3 раствора титанилсульфата аммония концентрацией 200 г/дм 3, что в пересчете на диоксид титана составляет 1,125 кг и обеспечивает содержание 15,0 2 к фосфогипсу. По истечении 5 мин в реактор добавляют аммиак до рН 6,5. После перемешивания в течение 20 мин суспензию фильтруют, осадок промывают и сушат при 780 С в течение 1 ч. Укрывистость 130 г/м 2 . Степень осаждения титана 80. Пример 3. 7,5 кг фосфогипса, содержащего СаО 4 22 - 6,69 Р 2 О 5 общ. - 5,11 Р 2 О 5 водораств. - 1,5 2 - 27,1, смешивают с 21 дм 3 воды. В полученную суспензию вводят 28,1 дм 3 раствора титанилсульфата аммония концентрацией 200 г/дм 3, что в расчете на диоксид титана составляет 1,125 кг и обеспечивает содержание 15,0 диоксида титана к фосфогипсу. После введения раствора титанилсульфата аммония в суспензию добавляют 54 см 3 0,5 раствора полиакриламида, что соответствует массовой доли полиакриламида к диоксиду титана 0,025. По истечении 5 мин перемешивания добавляют аммиак до рН 6,2. После перемешивания в течение 20 мин суспензию фильтруют, осадок сушат при 710 С в течение 1 ч. Укрывистость 100 г/м 2. Степень осаждения титана 100. В таблице приведены примеры сравнительного характера параметров процесса получения наполнителя на основе фосфогипса, выполненного по прототипу и предлагаемому техническому решению, и свойства полученных продуктов. Как видно из представленных примеров конкретного выполнения задачи решаемых изобретением достигаются только после распульповывания фосфогипса в растворе титанилсульфата аммония в присутствии 0,025-0,050 мас. полиакриламида к диоксиду титана и нейтрализации полученной суспензии раствором аммиака до рН 6,2-6,8. При введении в распульпованный фосфогипс полиакриламида в количестве меньшем 0,025 мас. к диоксиду титана наблюдается неполная степень осаждения титана, а целевой продукт имеет низкое качество. Введение полиакриламида в суспензию фосфогипса более 0,050 мас. не эффективно, так как цель изобретения уже достигнута и происходит перерасход поверхностно активного вещества. Техническое решение добавки полиакриламида к суспензии фосфогипса в растворе титанилсульфата аммония перед нейтрализацией позволяет снизить расход аммиачной воды и нейтрализовать суспензию по предлагаемому способу до рН 6,2-6,8. Предлагаемый способ уменьшает энергозатраты получения наполнителя на основе фосфогипса за счет снижения температуры сушки до 710 С, одновременно повысить укрывистость целевого продукта до 85 г/м 2. п/п Количество соединений титана Масс. доОбъем раствора ля титана в титанил- расчете на к сульфата 2 аммония фосфогипсу,1 28,1 15 по прототипу 2 28,1 15 3 28,1 15 4 28,1 15 5 28,1 15 6 28,1 15 7 28,1 15 8 28,1 15 9 28,1 15 10 28,1 15 11 28,1 15 12 28,1 15 13 28,1 15 14 28,1 15 Параметры получения наполнителя Содержание полиакриламида в рН нейсуспензии фосфогипса перед трализации раснейтрализацией твором Объем Масс. доля В грам- исполь- ПАА к ди- аммиака мах зуемого оксиду тита 0,5 рна,ра ПАА,см 3 7,5 0,28 0,28 0,56 0,56 0,42 0,26 0,28 0,62 0,56 0,42 0,42 0,42 Степень Темпеосаждения ратура сушки титана в расС чете на 2, 6,5 6,2 6,6 6,6 6,2 6,5 6,2 6,0 6,6 6,8 6,5 6,5 6,5 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. Укрывистость наполнителя на основе фосфогипса,г/м 2