Винахід відноситься до хімічної промисловості, а саме до способів очищення карбонату літію від домішок і його аппаратурному оформлення. Спосіб очищення карбонату літію від хімічних домішок включає змішування карбонату літію з дистильованою водою у співвідношенні 1: (3-5) з подальшим гідропомолом при 10-40 o С. Апарат являє собою ротор, що складається з диска, посадженого на вал, на якому розташовані по концентричних колах пальці і кришки з пальцями, які розташовані між рядами пальців ротора, при цьому пальці ротора і пальці кришки апарату виконані циліндричної форми з серпоподібними виточками на всю довжину пальців. В результаті подрібнення при 10-40 o С відбувається вимивання і розчинення хімічних домішок натрію і калію з кристалів карбонату літію. Даний спосіб і апарат дозволяють в порівнянні з існуючими способами скоротити цикл очищення і допоміжні матеріали, здешевити технологічний процес очищення карбонату літію, а також підвищити ефективність подрібнення. 2 з.п. ф-ли, 3 мул.
Винахід відноситься до галузі хімічної промисловості, а саме до способів очищення карбонату літію від домішок і його аппаратурному оформлення.
Використання карбонату літію в оптичному стекловарении, в технологічних процесах електролізу алюмінію та інших галузях промисловості висуває обгрунтована вимога щодо зниження в ньому хімічних домішок.
Карбонат літію є також одним з основних продуктів для отримання інших сполук літію.
Відомий спосіб очищення карбонату літію шляхом пропускання вуглекислого газу через водну суспензію карбонату літію з утворенням бікарбонату літію і подальшого нагрівання розчину бікарбонату літію з випаданням в осад очищеного карбонату літію. (Ю. І.Остроушко, П.І.Бучіхін. Літій, його хімія і технологія. М. Атомиздат, 1960 року з. 54-55).
Недоліками способу є складність, многостадийность і низька продуктивність.
Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату - прототипом - є спосіб очищення 96% -ного карбонату літію в гарячої дистильованої воді з доведенням рН розчину до 9-10 і обробки його оксалатом амонію (COONH4) 2 і гідратом окису барію Ва (ОН) 2 за патентом Іспанії 375338, 1973 г. Отриманий розчин підкислюють, нагрівають до 90-100 o С і додають 20% -ний розчин карбонат амонію (NН4) СО3. після чого центрифугують, промивають гарячою водою і сушать при 100 o С.
Недоліками відомого способу очищення карбонату є тривалий цикл очищення і використання великої кількості допоміжних матеріалів, що призводять до подорожчання технологічного процесу очищення.
Відомі апарати для гідроізмельченія матеріалів, що складаються з корпусу, статора і ротора, при цьому статор і ротор мають на поверхні спрямовані уздовж осі канавки. Підлягає подрібнення матеріал у вигляді суспензії надходить в кільцевий зазор між статором і ротором. При обертанні ротора частинки матеріалу, рухаючись від канавок ротора до канавках статора, роблять коливання високої частоти і при цьому подрібнюються (П.М.Сіденко. Подрібнення в хімічній промисловості. М. Хімія, 1968 року з. 248).
Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату - прототипом - є високошвидкісний подрібнювач "Реактор" Вільямса (П.М. Сіденко. Подрібнення в хімічній промисловості. М. Хімія, 1968 року з. 248-250).
Подрібнювач складається з ротора, що представляє собою диск, посаджений на вал і забезпечений двома рядами циліндричних пальців, розташованих по концентричних колах, і біламі, розміщеними в центрі диска. На кришці по концентричних колах розташовані три ряди циліндричних пальців. При цьому ряди циліндричних пальців кришки розташовані між рядами циліндричних пальців на роторі.
Підлягає подрібнення матеріал подається прямо на била і відкидається ними в простір між диском ротора і кришкою, перетинає рухомими циліндричними пальцями ротора. За рахунок високих швидкостей руху циліндричних пальців в зоні подрібнення виникає подрібнення частинок матеріалу.
Основним недоліком даного апарату є те, що він не вирішує завдання достатнього подрібнення кристалів карбонату літію з мінімальною кількістю циклів подрібнення, що дозволяє очиститися від шкідливих хімічних домішок, що знаходяться в карбонат літію.
Завданням винаходу є підвищення ефективності подрібнення і підвищення глибини очищення від домішок.
Зазначена задача вирішується завдяки тому, що в способі очищення карбонату літію від хімічних домішок, що включає розчинення в дистильованої воді, відповідно до винаходу карбонат літію змішують з дистильованою водою у співвідношенні 1: (3-5) і подрібнюють гідропомолом при температурі 10-40 o С.
Завдання вирішується також завдяки тому, що спосіб здійснюється в апараті, що представляє собою ротор, що складається з диска, посадженого на вал, на якому розташовані по концентричних колах пальці і кришки з пальцями, які розташовані між рядами пальців ротора, відповідно до винаходу пальці ротора виконані у формі циліндра з однієї серповидної виточенням на всю довжину пальців або трапецеїдальної форми, а пальці кришки виконані у формі циліндра з двома серпоподібними виточками на всю довжину пальців або трапецеїдальної форми.
Зазначена сукупність ознак є новою і має винахідницький рівень, так як за рахунок використання в циліндричних пальцях виточок на всю довжину в зоні подрібнення збільшуються стирається і розривають зусилля, збільшується кавітаційний ефект в зоні перетину гострих кромок пальців, що призводить до подрібнення частинок матеріалу до більш дрібних, що дозволяє скоротити кількість циклів подрібнення і сприяє розчиненню шкідливих хімічних домішок.
Співвідношення Т: Ж, рівне 1: (3-5), при змішуванні карбонату літію з дистильованою водою є оптимальним, так як зниження до співвідношення 1: 2 призводить до отримання в'язкої суспензії, яка різко знижує продуктивність подрібнення і розчинення хімічних домішок.
При підвищенні співвідношення Т: Ж до 1: 6 суспензія карбонату літію стає рідкою, що призводить до переробки великих обсягів суспензії, що проходить через апарат, подрібнення кристали карбонату літію.
Гідропомол кристалів карбонату літію проводиться при температурі від 10 до 40 o С. При температурі гідропомола нижче 10 o С збільшується тривалість процесу подрібнення. Вести процес при температурі понад 40 o С недоцільно, так як при цьому виникає необхідність підігріву розчину, в той час як ефективність очищення від домішок не підвищується.
На фіг. 1 представлений загальний вигляд апарата, на фіг. 2 - пальці циліндричної форми з проточками.
Спосіб здійснюється наступним чином.
Отриману в реакторі суспензію карбонату літію шляхом змішування протягом 20-30 хвилин карбонату літію і підігрітою до 90 o С дистильованої води в співвідношенні 1: (3: 5) подають в апарат для подрібнення гідропомолом, попередньо остудивши до 10-40 o С. Суспензію очищають від домішок натрію і калію шляхом розчинення.
Після дворазового циркулювання в системі реактор - апарат нерозчинні кристали карбонату літію відокремлюють від розчину на центрифузі шляхом віджимання кристалів на фільтруючому полотні до залишкової вологості 10%. Матковий розчин направляють на переробку відходів літію, а отримані кристали літію промивають конденсатом і сушать при температурі 100-120 o С.
Апарат для очищення карбонату літію складається з ротора 1, що має форму диска, забезпеченого двома рядами пальців 2 і біламі 3, посадженого на вал 4, корпусу 5, кришки 6 з рядом пальців 7.
Апарат для очищення карбонату літію працює наступним чином.
В апарат з реактора подається пульпа. Ротор 1 приводиться в рух. Вона надходить на била 3, розміщені в центрі ротора 1. Біла 3 відкидають пульпу в простір, перетинає циліндричними пальцями 2 з серпоподібними виточками на всю довжину ротора 1 і пальцями 7 кришки 6. За рахунок високих швидкостей руху пальців циліндричної форми з серпоподібними виточками в зоні подрібнення виникають стирається і розривають зусилля. Через штуцер пульпа подається в реактор.
Приклади здійснення способу.
Використання запропонованого способу очищення карбонату літію і апаратурного оформлення дозволить, в порівнянні з прототипом, скоротити цикл очищення і заощадити допоміжні матеріали, а отже, здешевити технологічний процес. Винахід дозволить вирішити технічне завдання по ефективному подрібнення кристалів карбонату літію і підвищити продуктивність роботи апарату.
1. Спосіб очищення карбонату літію від хімічних домішок, що включає розчинення в дистильованої воді, що відрізняється тим, що карбонат літію змішують з дистильованою водою у співвідношенні 1: (3-5) і подрібнюють гідропомолом при 10-40 o С.
2. Апарат, який представляє собою ротор, що складається з диска, посадженого на вал, на якому розташовані по концентричних колах пальці і кришки з пальцями, які розташовані між рядами пальців ротора, що відрізняється тим, що пальці ротора виконані у формі циліндра з однієї серповидної виточенням на всю довжину пальців, а пальці кришки виконані у формі циліндра з двома серпоподібними виточками на всю довжину пальців.
Винахід відноситься до пристроїв для розчинення, емульгування і диспергування різних матеріалів, комбінованим системам нагріву рідин і може бути використано для тонкого подрібнення твердих матеріалів в різних галузях промисловості, змішування або диспергування різних рідин, прискорення масообмінних і фізико-хімічних процесів, а також для підігріву води в системах гарячого водопостачання та опалення
Винахід відноситься до пристроїв для безперервного приготування сумішей сипучих матеріалів і може бути використане в харчовій, хімічній та інших галузях промисловості
Винахід відноситься до апаратів для здійснення процесів перемішування і диспергування, тепло- і масообміну, проведення хімічних реакцій в гомогенних і гетерогенних системах, основним компонентом яких є рідина, і може бути використано в хіміко-фармацевтичної промисловості, при виготовленні косметичних засобів, харчової, лакофарбової, хімічної промисловості, в інших галузях
Винахід відноситься до апаратів для здійснення процесів перемішування і диспергування, тепло- і масообміну, проведення хімічних реакцій в гомогенних і гетерогенних системах, основним компонентом яких є рідина, і може бути використано в хіміко-фармацевтичної промисловості, при виготовленні косметичних засобів, харчової, лакофарбової, хімічної промисловості, в інших галузях
Винахід відноситься до отримання вибухових речовин і може бути застосовано в промисловості для змішування вибухонебезпечних складів, в тому числі порохів і вибухових речовин, і формування виробів з них