Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Дисперсный наполнитель на основе синтетического карбоната кальция – требования к качеству применения

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-303-308

Полный текст:

Аннотация

Ведение наполнителей в различные материалы способствует улучшению его технологических, физико-механических свойств, приводит к снижению их стоимости. Основными областями применения природного и синтетического карбоната кальция в качестве высокодисперсных наполнителей являются: строительная отрасль, производство портландцемента, минеральных удобрений, стекла, бумаги, полимерных композиционных материалов, лакокрасочных материалов, резин. Перспективным направлением является использование в качестве наполнителей побочных продуктов производств, например, конверсионного карбоната кальция – отхода производства сложного минерального удобрения – нитроаммофоски. Однако, его использование в вышеперечисленных областях ограничено содержанием водорастовримых азотсодержаших примесей, примесей тяжелых металлов, карбоната стронция, фосфатов и др. Проведен анализ научно-технической и патентной литературы по способам очистки конверсионного карбоната кальция. Данные способы основаны на извлечении примесей из исходного продукта получения карбоната кальция – плава тетрагидрата нитрата кальция осаждением различными реагентами с последующим выделением нерастворимого осадка (примесей) и переработкой очищенного плава в карбонат кальция и нитроаммофоску. Предложен способ извлечения кислотонерастворимых железосодержащих примесей из исходного плава нитрата кальция с целью получения более чистого побочного продукта – конверсионного карбоната кальция, что позволит расширить области его применения. Эффективным способом является разбавление исходного плава нитрата кальция 60 %-ным раствором аммиачной селитры до содержания кальция 12-13% с последующим выделением кислотонерастворимого осадка в вакуум-фильтре, конверсией очищенного раствора нитрата кальция карбонатом аммония и разделением образовавшейся суспензии в барабанном фильтре. Описанным способом можно уменьшить количество железосодержащиx примесей более чем на 50%.

Об авторах

Е. С. Натарова
Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко
Россия

ассистент, кафедра фармацевтической химии и фармацевтической технологии, ул. Студенческая, 10, г. Воронеж, 394036, Россия



Ю. М. Нечёсова
Воронежский государственный университет инженерных технологий

к.т.н., кафедра технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия



Список литературы

1. Тарчигина Н.Ф., Боровицкая Н.И. Вовлечение отходов производства минеральных удобрений в товарную продукцию // Успехи современной науки 2016. № 2. С. 63–66.

2. Харичев О.Е., Ефремов Г.И., Тарчигина Н.Ф., Чернова О.И Получение фосфорных удобрений с добавками конверсионного карбоната кальция // Химическая технология 2015. Т. 16. № 3. С. 142–147.

3. Tolouei M., Nazari H., Naderan A., Nejad F. Effects of Calcium Carbonate Nanoparticles and Fly Ash on Mechanical and Permeability Properties of Concrete // Advances in Civil Engineering Materials 2018. V. 7. P. 253–258. doi: 10.1520/ACEM20180066

4. Thriveni Thenepalli. A strategy of precipitated calcium carbonate (CaCO3) fillers for enhancing the mechanical properties of polypropylene polymers // Korean Journal of Chemical Engineering. 2015. V. 32. P. 1009–1022. doi: 10.1007/s11814-015-0057-3

5. Xiaolei Huang. Ten-year long-term organic fertilization enhances carbon sequestration and calcium-mediated stabilization of aggregate-associated organic carbon in a reclaimed Cambisol // Geoderma 2019. V. 355 P. 799–815. doi: 10.1016/j.geoderma.2019.113880

6. Прудников А.Д., Прудникова А.Г., Яненков Д.А. Эффективность внесения мелиорантов под кормовые культуры // Кормопроизводство 2014. № 8. С. 22–25.

7. Курбангалеева М.Х. Использование твердого отхода содового производства в качестве сырья для получения товарной продукции // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: сборник трудов конференции. Москва, 2015. С. 59–62.

8. Чернышов Е.М., Черных Д.И., Потамошнева Н.Д Композиты на основе утилизации техногенного (конверсионного) карбоната кальция: модели и возможные механизмы структурообразования // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура 2014. № 3 (35). С. 38–50

9. Рудакова Л.И., Нифталиев С.И., Натарова Е.С. Конверсионный карбонат кальция как наполнитель термопластов // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2017. Т. 60 № 4. С. 100–107

10. Пат. № 2459765, RU, C01F 11/36. Способ очистки нитрата кальция и полученные продукты / Эриксен Ф.Р., Эустад Х.К. № 2009137487/05; Заявл. 28.03.08; Опубл. 28.03.08, Бюл. № 13.

11. Пат. № 2228906, RU, C01F 11/36, C05C 5/04, C05B 11/06. Способ очистки расплава или раствора нитрата кальция / Таук М.В., Черкасова Т.Н., Николаева И.И., Горшкова Н.В., № 2003114400/15; Заявл. 19.05.03; Опубл. 19.05.03, Бюл. № 14.

12. Пат. № 2239601, RU, C01F 11/36, C05C 5/04. Способ получения очищенного раствора нитрата кальция / Сеземин В.А., Абрамов О.Б., Захарова О.М. № 2003133785/15; Заявл. 20.11.03; Опубл. 10.11.04, Бюл. № 31.

13. Пат. № 2414425, RU, C01F 11/18. Способ получения карбоната кальция высокой чистоты / Факеев А.А., Вендило А.Г. № 2009125154/05; Заявл. 01.07.09; Опубл. 20.03.11, Бюл. № 8.

14. Пат. № 2507154, RU, C01F 11/36, C05C 5/04. Способ получения очищенного раствора нитрата кальция / Мухачева Т.Е., Медянцева Д.Г., Захарова О.М., Климова О.С. и др. № 2012134849/05; Заявл. 14.08.12; Опубл. 20.02.14, Бюл. № 5.

15. Тарчигина Н.Ф., Харичев О.Е., Капралова Н.С., Шаймурзина К.И. Некоторые аспекты технологических решений производства нитроаммофоски и повышения эффективности использования вторичных ресурсов посредством введения карбоната кальция в плав // Интернет-журнал «Науковедение». 2015. Т. 7. № 5. С. 163–177.

16. Рудакова Л.И., Нифталиев С.И., Нечёсова Ю.М., Натарова Е.С. Аспекты применения конверсионного карбоната кальция – решение экологической проблемы утилизации // Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 10. С. 14–19

17. Holcomb M., DeCarlo T.M., Schoepf V., Dissard D. et al. Cleaning and pre-treatment procedures for biogenic and synthetic calcium carbonate powders for determination of elemental and boron isotopic compositions // Chemical Geology. 2015. V. 398. P. 11-21. doi: 10.1016/j.chemgeo.2015.01.019

18. Schenk A.S., Zope H., Kim Y.Y., Kros A. et al. Polymer-induced liquid precursor (PILP) phases of calcium carbonate formed in the presence of synthetic acidic polypeptides—relevance to biomineralization // Faraday Discussions. 2012. V. 159. №. 1. P. 327-344. doi: 10.1039/C7RA07783A

19. Ihli J., Wong W.C., Noel E.H., Kim Y.Y. et al. Dehydration and crystallization of amorphous calcium carbonate in solution and in air // Nature communications. 2014. V. 5. №. 1. P. 1-10. doi: 10.1038/ncomms4169

20. Okhrimenko D.V., Nissenbaum J., Andersson M.P., Olsson M.H.M. et al. Energies of the adsorption of functional groups to calcium carbonate polymorphs: the importance of? OH and? COOH groups // Langmuir. 2013. V. 29. №. 35. P. 11062-11073. doi: 10.1021/la402305x


Для цитирования:


Натарова Е.С., Нечёсова Ю.М. Дисперсный наполнитель на основе синтетического карбоната кальция – требования к качеству применения. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2021;83(1):303-308. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-303-308

For citation:


Natarova E.S., Nehcesova Yu.M. Dispersed filler based on synthetic calcium carbonate – requirements for applications quality. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2021;83(1):303-308. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-1-303-308

Просмотров: 10


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)