Обжиг шихты является основным процессом в производстве ультрамарина, аппаратурное же оформление его крайне несовершенно.
Процесс обжига отличается большой длительностью, низким коэффициентом полезного действия печей, непостоянным температурным режимом по рабочему объему печей, тяжелыми и антисанитарными условиями труда, улучшить которые почти невозможно. Ультрамариновый полуфабрикат после обжига получается неоднородным и нуждается в ручной сортировке для отделения неисправимого брака, а также брака, требующего переработки.
В последние годы опубликованы работы, предлагающие более совершенные методы получения ультрамарина [58—60].
В СССР проведены исследования, вносящие коренные изменения в технологию производства ультрамарина; на основе этих исследований спроектирована и пущена опытная установка [61, 62].
Отличительной особенностью нового способа является механизация процесса обжига, при которой исключаются применение тиглей и связанные с этим ручные операции. Обе стадии обжига — получение зеленого полуфабриката и его окисление в синий ультрамарин — проводятся раздельно и в различных по конструкции аппаратах.
Печь для получения зеленого полуфабриката состоит из блока вертикальных камер, обогреваемых через боковые стенки дымовыми газами; эти газы поступают из выносной топки {в которой сжигается генераторный или природный газ) и движутся по вертикальным дымоходам, соединенным снизу и сверху в коллекторы. Движение (просос) газов по системе топка — печь — дымоходы производится с помощью дымососа.
Удаление газов из реакционного пространства по мере их накопления и повышения давления осуществляется с помощью трубы, соединяющей камеру с атмосферой.
Примерные размеры камер: высота 3,0 м, длина 2,0 м, ширина сверху 0,25 м, ширина снизу 0,35 м. Загрузка шихты в камеры производится сверху с помощью питателя, а выгрузка зеленого полуфабриката— снизу через подвижной под. В каждую камеру помещается —1200 кз шихты. Длительность обжига составляет —50 час.
Выгружаемый из печи зеленый полуфабрикат через специальный герметический затвор направляется в печь для окисления, которая представляет собой цилиндрический аппарат с мешалкой. Окисление происходит при постоянном размешивании и организованной подаче воздуха в реакционную зону печи. Длительность процесса составляет от 4 до 6 час. По окончании окисления продукт с помощью мешалки подается к разгрузочному люку, расположенному в нижней части печи.
Примерные размеры печи: внутренний диаметр 1,2—1,4 м, длина 4—5 м.
На рис.” 175 приведена схема камерной печи, разработанной ГИПИ-4 [63].
Схема получения ультрамарина приведена на рис. 176.
Инфузорная земля сушится в барабанной сушилке 2, размалывается в шаровой мельнице 3 и поступает в шаровую мельницу 4. Туда же добавляются сухой каолин, сера, сода и каменноугольный пек. Полученная шихта обжигается в печи 7 и окисляется в печи 8. Ультрамариновый полуфабрикат выщелачивается водой, промывается репульпацией на вакуум-фильтрах 12, 14 и направляется для переработки на ультрамарин — малярный или высшего сорта.
Для получения малярного ультрамарина промытый полуфабрикат сушится в барабанной сушилке 15, размалывается в трубчатой мельнице 17, упаковывается в мешки и направляется на склад. Для получения ультрамарина высших сортов промытый продукт подвергается мокрому размолу на шаровой мельнице 19, классифицируется в гидроциклоне 21, после коагуляции фильтруется на листовом вакуум-фильтре 23, затем высушивается в гребковой сушилке 25, упаковывается в мешки и направляется на склад.
/—реакционная камера; 2 — греющий канал; 3 — загрузочный шлюзовой затвор; / — скользящий затвор для выгрузки; S— сборник-коллектор для отходящих газов; б —механизм затворов; 7 — кожух механизма; S — шуровочиое отверстие; 9 — отверстие для взятия пробы; /6-отверстие для термопары; //—керамические шиберы; 12 — бункер для выгрузки готовой продукции; 13— отверстие для вывода реакционных газов.
1, 5, 9, 16, 24, 26, И^—бункеры; 2, 15— сушильные барабаны; З — шаровая мельница; 4 — шаровая мельница периодического действия; б —загрузочный вагон; 7—печь для обжига; 8 — печь окислительная; 10, 11, 20— мешалки; 12, 14— барабанные вакуум-фильтры; 13, —репульпаторы; 17—трубчатая
мельница; 19— шаровая мельница мокрого помола; 21— гидроциклон; 22 — аппарат для кипячения и коагуляции; 23 — листовой вакуумфильтр; £>—греб-
ковэя вакуум-сушилка; 27 — смесительный барабан; 29 — полуавтомат для мелкой фасовки; 30— весы; 31 — мешкозашивочная машина; 32 — погрузчик.
По качеству ультрамарин делят в зависимости от назначения на 5 марок:
ультрамарин для производства художественных красок
и для сахарного производства
в для производства малярных красок
„ малярный
„ малярный
Качество ультрамаринов этих марок должно удовлетворять следующим техническим условиям:
руется |
Содержание органических красителей, берлинской лазури
и сажи…………………………………. Отсутствие
Содержание мышьяка в %, не
более…………………………………… Не норми — 0,06 Не нормируется
руется
Остаток на сите с 10 000 отвісм2 для марок УХК и УС и на сите с 4900 отвісм2 для марок УМ-1 и УМ-2 должен полностью проходить через сито с 1600 отвісм2; остаток на сите с 4900 отвісм2 для марки УМ-3 должен полностью проходить через сито с 900 отвісм2, Цвет ультрамарина должен соответствовать утвержденному эталону.
ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ
Органическими пигментами называют нерастворимые в воде н в связующих органические красители. Эта группа включает красители всех цветов — от желтого до фиолетового — и широко применяется в различных отраслях промышленности для пигментирования эмалевых, масляных и полиграфических красок, окраски обоев, клеенки, изделий из резины и