Одержання хімічно осадженого карбонату кальцію з відходів содового виробництва - Автореферат

Тому застосування як сировини рідинних відходів содових підприємств, а саме дистилерної рідини виробництва кальцинованої соди, яка містить значну кількість іонів кальцію, та надлишкового маточного розчину виробництва очищеного гідрокарбонату натрію, до складу якого входять карбонатні та гідрокарбонатні іони, визначає доцільність проведення наукових досліджень, спрямованих на розробку нових більш ефективних технологій одержання осадженого карбонату кальцію відповідної якості. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше: - досліджено технологічні параметри процесу осадження карбонату кальцію з застосуванням як сировини відходів содового виробництва, а саме дистилерної рідини виробництва кальцинованої соди та надлишкового маточного розчину виробництва очищеного гідрокарбонату натрію, що покладено в основу розроблення нової технології одержання продукту; побудовано кінетичне рівняння процесу, яке встановлює залежність ступеня осадження карбонату кальцію від температури, часу та абсолютного пересичення вихідного розчину, та визначено дифузійно-кінетична (перехідна) область перебігу реакції; На основі проведених досліджень обрано оптимальний режим процесу осадження і розроблено принципову апаратурно-технологічну схему одержання карбонату кальцію з дистилерної рідини виробництва кальцинованої соди та надлишкового маточного розчину виробництва очищеного гідрокарбонату натрію, що дозволить отримати продукт, якість якого повністю відповідає вимогам ГОСТ 8253-79. Основні положення та результати дисертаційної роботи були повідомлені й обговорені на: конференції за міжнародною участю “Сотрудничество для решения проблемы отходов” (Харків, 2004 р.); ХІІ міжнародній науково-практичній конференції “Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоровя” (Харків, 2004 р.); ІІ конференції “Фундаментальная наука в интересах развития химической и химико-фармацевтической промышленности” (Перм, 2004 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Комплексне використання сировини, енерго-та ресурсозберігаючі технології у виробництві неорганічних речовин” (Черкаси, 2004 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення” (Алушта, 2005 р.).Дисертаційну роботу присвячено вирішенню важливої науково-практичної задачі по створенню технології одержання хімічно осадженого карбонату кальцію з відходів содових виробництв, яка дозволяє одержати продукт необхідної якості. На підставі дослідження процесу осадження карбонату кальцію за різних технологічних умов розроблено математичні моделі залежності насипної густини і площі питомої поверхні продукту від часу і температури процесу та фазового складу осаду, які дозволяють проводити оптимізацію технологічного процесу. За результатами кінетичних досліджень одержано рівняння залежності ступеня осадження карбонату кальцію від температури, часу та абсолютного пересичення вихідного розчину. Визначено кінетичні характеристики: порядок реакції - 2, константа швидкості при оптимальній температурі ведення процесу (356К) - 0,1059 моль-1·дм3·с-1, енергія активації - 22,824 КДЖ/моль, яка свідчить про дифузійно-кінетичну (перехідну) область перебігу процесу утворення карбонату кальцію. Встановлено механізм утворення осаду САСО3 шляхом визначення фазового складу та кінетики осадження кожної фази карбонату кальцію (кальциту, арагоніту та ватериту) за різних технологічних умов, який полягає у тому, що процес осадження карбонату кальцію є двохстадійним, межа завершення яких на осі часу відповідає 5 хвилинам.