ES2429589A1 - Proceso para la obtención de carbonato cálcico micronizado previa su conversión en bicarbonato cálcico - Google Patents
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Abstract
Sometemos el carbonato cálcico a proceso de trituración (1). Y en saturadora a disolución el dióxido de carbono en agua (2). El agua, con el ácido carbónico disuelto, pasa a un tanque de reacción (3) junto con el carbonato cálcico triturado. Y mediante agitación suave, se forma bicarbonato cálcico, que queda disuelto en el agua, se filtra (7) y pasa a otro depósito de reacción (4), y se desprende dióxido de carbono, que llevamos a depósito de almacenamiento (5). El bicarbonato cálcico que estaba en la disolución, al desprenderse el dióxido de carbono, precipita en forma de carbonato cálcico de alta pureza y mínima granulometría en este depósito (4). El agua, es recogida y previa filtración (6) la recirculamos (8) a la saturadora para reiniciar el proceso. El mismo modo, el dióxido de carbono, almacenado (5), se recircula para reutilizarlo.
Description
La presente invención se refiere a la reutilización de los residuos de carbonato cálcico, para su conversión en Carbonato cálcico micronizado, previa su transformación en bicarbonato cálcico. La reutilización del carbonato cálcico producto de las canteras de mármol, así como de la industria de transformación y elaboración de dicho material, es un elemento fundamental en la revalorización de los residuos que permiten abastecer a un mercado en incremento constante, eliminando las tensiones de la demanda en la apertura de nuevas canteras, que lleva consigo un enorme impacto ambiental. En el marco del tratado de Lisboa, las prioridades de reciclar y reutilizar, tienen un marcado interés en un componente tan demandado por sus múltiples aplicaciones como es el carbonato cálcico. El presente proceso supone un avance cualitativo en los procesos conocidos hasta ahora, dado que permite reutilizar los residuos de carbonato cálcico y revalorizar los vertederos de dicho material al reciclar el carbonato cálcico en carbonato cálcico de máxima pureza y micronizado, para atender las demandas del mercado de dicho material, con especial interés para la cosmética, por su alto grado de pureza y tamaño de partículas.
La reutilización de los residuos de carbonato cálcico ha sido a lo largo del tiempo una necesidad, para atender a las industrias cementeras, papeleras y para el consumo animal, así como para abastecer a la industria de la materia prima necesaria de nuevos materiales cuya base es el carbonato cálcico. Son conocidos los numerosos procesos tecnológicos que se han buscado para reutilizar los residuos de los vertidos de carbonato cálcico, siendo fundamentalmente la separación de componentes contaminantes y la trituración y molienda de dichos residuos. Los procesos fundamentalmente empleados consisten en el lavado previo y separación de las sustancias contaminantes, como arcillas, materia orgánica, pizarras, que se encuentran unidas al carbonato cálcico. Para evitar los efectos contaminantes, en los actuales vertidos se clasifican por la calidad de la materia vertida, a los efectos de intentar disminuir el grado de contaminación. Una vez eliminada en lo posible la contaminación inherente a los vertidos de carbonato cálcico, en la siguente fase se procede a la trituración ó molienda para obtener carbonato cálcico de diferentes partículas ó granulometría. Asimismo hemos de destacar que la tecnología actual, se ha mejorado de manera importante los procesos de trituración, debido a los procesos de vacío que captan las partículas de menor granulometría y se obtiene un producto final micronizado de buena calidad. Estos procesos suponen un alto coste energético y costes del material abrasivo para obtener la trituración deseada y sin poder eliminar de manera eficaz la contaminación con otros residuos procedentes de la unión entre el carbonato cálcico y otros materiales, como sílice y areniscas, procedente de los vertidos. Para evitar los inconvenientes de estas tecnologías, el titular de la presente invención, ha desarrollado un proceso de descomposición del carbonato cálcico en bicarbonato cálcico, que partiendo de un proceso físico químico, disuelve el carbonato cálcico, que no es soluble en agua, en bicarbonato cálcico, que es soluble, para con posterioridad, volver a obtener carbonato cálcico de máxima pureza y micronizado en mínimas particulas. Estas características, son el objeto de la presente invención.
DESCRIPCION DE LA INVENCION Mediante una saturadora ó bien en una torre de platos ó depósito de reacción, introducimos agua, que previamente hemos filtrado. En la saturadora ó torre de platos, añadimos anhídrido carbónico (C02) en forma de gas. El CO2 se diluye en el agua formando el ion carbónico (HC03-). El agua carbonatada con los iones de ácido carbónico, lo introducimos en un depósito de reacción donde previamente hemos introducido carbonato cálcico. La reacción con los iones disueltos que contiene el agua carbonatada, y el carbonato cálcico, mediante una ligera agitación hasta producir una emulsión, reaccionan formando bicarbonato cálcico (CaHC03), que es soluble en el agua y queda en suspensión. El exceso de carbonato cálcico que no haya reaccionado para formar bicarbonato cálcico, precipitará en el fondo del depósito de reacción, al finalizar la etapa de agitación lenta. Por la parte superior del depósito de reacción, se extrae el agua con el bicarbonato cálcico disuelto para llevar a otro depósito de reacción. El agua con el bicarbonato cálcico disuelto se somete a un proceso de agitación a mil quinientas rpm, y a un proceso de vacío, para conseguir eliminar el dióxido de carbono de la disolución, que se extrae en forma de gas, para llevar a un depósito para su almacenamiento y posterior reutilización. El bicarbonato cálcico, soluble en el agua, al desprenderse el dióxido de carbono, se trasforma de nuevo en carbonato cálcico, que al no ser soluble, precipita en la parte inferior del deposito. El carbonato cálcico así obtenido tiene la máxima pureza pues procede la precipitación del bicarbonato cálcico, y la mínima granulometría, al tanto que se obtiene de las partículas disueltas como bicarbonato cálcico. El dióxido de carbono, recogido en el depósito de almacenamiento se reutiliza introduciéndolo de nuevo en la saturadora ó torre de platos para iniciar de nuevo el proceso. El proceso permite la obtención de carbonato cálcico de alta pureza y mínima granulometría recuperando el anhídrido carbónico, que es el reactivo necesario para trasformar el carbonato cálcico insoluble, en bicarbonato cálcico que es soluble y cuya precipitación posterior permite obtener de nuevo carbonato cálcico.
En la Figura nO 1, se representa de forma grafica, el conjunto de elementos que forman la instalación de este nuevo
PROCESO PARA LA OBTENCION DE CARBONATO CÁLCICO MICRONIZADO PREVIA SU CONVERSION EN BICARBONATO CÁLCICO y donde (1 ), representa la trituradora donde se somete el carbonato cálcico a un proceso de trituración y (2), la saturadora o torre de platos, en la cual introducimos agua (8), que previamente hemos filtrado. En la saturadora (2) ó torre de platos, añadimos anhídrido carbónico (C02) en forma de gas. El C02 se diluye en el agua formando el ion carbónico (HC03-). El carbonato cálcico, previamente triturado y el agua carbonatada con los iones de ácido carbónico, lo introducimos en un depósito de reacción (3). La reacción con los iones disueltos que contiene el agua carbonatada, y el carbonato cálcico, se somete a una ligera agitación hasta producir una emulsión, reaccionan formando bicarbonato cálcico (CaHC03), que es soluble en el agua y queda en suspensión. El carbonato cálcico que no haya reaccionado para formar bicarbonato cálcico, precipitará en el fondo del depósito de reacción, al finalizar la etapa de agitación lenta. Del depósito de reacción (3), se filtra el agua (7) con el bicarbonato cálcico disuelto para llevar a otro depósito de reacción (4). El agua con el bicarbonato cálcico disuelto se somete a un proceso de agitación a mil quinientas rpm, y aun proceso de vacío, para conseguir eliminar el dióxido de carbono de la disolución, que se extrae en forma de gas, para llevar a un depósito (5) para su almacenamiento y posterior reutilización. Al desprenderse el dióxido de carbono, se consigue de nuevo carbonato cálcico, que al no ser soluble, precipita en la parte inferior del deposito (4). El dióxido de carbono, recogido en el depósito de almacenamiento (5) se reutiliza introduciéndolo de nuevo en la saturadora ó torre de platos para iniciar de nuevo el proceso. El agua que queda después de la precipitación, es recogida y previa filtración (6) la recirculamos a la saturadora ó torre de platos para reiniciar el proceso.
DESCRIPCION DE LA FORMA PREFERIDA DE REALIZAR
LA INVENCION
La obtención del carbonato calcio micronizado de alta
pureza, tiene varias fases definidas, en procesos sucesivos y
recuperando el reactivo que es el dióxido de carbono. En la primera el carbonato cálcico se somete a un proceso de trituración (1). En una segunda fase se procede a una disolución del dióxido de carbono en agua (8), mediante una saturadora ó torre platos (2). En dicha disolución el dióxido de carbono, se transforma en ácido carbónico que queda en la disolución. El agua, con el ácido carbónico disuelto, pasa a un tanque de reacción (3). El carbonato cálcico, ya triturado, se introduce en el depósito de reacción (3) donde se encuentra el agua con el ácido carbónico, para que mediante una agitación suave, se forme bicarbonato cálcico, que al ser soluble queda disuelto en el agua. El carbonato cálcico que no reaccione con el ion carbónico y dado que el carbonato cálcico no es soluble en agua, precipitará en este deposito. El bicarbonato calcio, que está en disolución, se filtra (7) y pasa a otro depósito de reacción (4), donde mediante una agitación de mil quinientas rpm y aplicando vacío, se desprende el dióxido de carbono, que llevamos a un depósito de almacenamiento (5). El bicarbonato cálcico que estaba en la disolución, al desprenderse el dióxido de carbono, precipita en forma de carbonato cálcico de alta pureza y mínima granulometría en este depósito (4). El agua que queda después de la precipitación, es recogida y previa filtración (6) la recirculamos a la saturadora ó torre de platos para reiniciar el proceso. Del mismo modo, el dióxido de carbono, se recircula para reutilizarlo, desde el tanque de almacenamiento (5) a la saturadora ó torre de platos. Las características fundamentales son que a través de la disolución del carbonato cálcico con agua carbónica, obtenemos bicarbonato cálcico, que al ser soluble en agua, cuando se produce la descarbonatación del agua, precipita en forma de carbonato cálcico, lo que permite conseguir un grado de pureza y de mínima granulometría, de difícil consecución mediante otros procesos. El proceso seria inviable económicamente, si no se reciclaran los elementos que intervienen en el proceso, como son el dióxido de carbono y el agua. Por ello, se reciclan los productos empleados en la fase inicial del proceso. Las ventajas del proceso son indudables, porque evita la separación previa de los contaminantes, porque solo reacciona con el ácido carbónico disuelto en agua, el carbonato cálcico, quedando el resto de materia contaminante en el material precipitado. Asimismo, supone un ahorro importante de energía en la fase de trituración y molienda tradicional de las tecnologías actuales. Son independientes del objeto de la invención, los materiales empleados en los depósitos de reacción y los componentes necesarios para el transporte de fluidos, así como las formas y dimensiones y detalles accesorios, siempre que no afecten a la esencialidad.
Claims (2)
- REIVINDICACIONES
- 1.-PROCESO PARA LA OBTENCION DE CARBONATO CÁLCICO MICRONIZADO PREVIA SU CONVERSION EN BICARBONATO CÁLCICO, consistente en la disolución del5 dióxido de carbono en agua, para en su reacción formar ácido carbónico diluido. El ácido carbónico diluido se hace reaccionar con carbonato cálcico, previamente triturado, para que reaccione formando bicarbonato cálcico, que es soluble en agua. El agua con el bicarbonato cálcico en disolución se10 le somete a un proceso de agitación vigorosa y de vacío, para extraer el dióxido de carbono, que se recicla. El bicarbonato cálcico en disolución, al serle extraído el dióxido de carbono, se transforma en carbonato cálcico, que al no ser soluble en agua, precipita en el deposito de reacción. El15 carbonato cálcico obtenido de la descarbonatación del bicarbonato cálcico, tiene la máxima pureza y mínima granulometría.£U O/
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