DE2200745B2

DE2200745B2 - Verfahren zur herstellung synthetischer zeolithe mit der kristallstruktur des faujasits

Info

Publication number: DE2200745B2
Application number: DE19722200745
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.; Ulisch Günter; 5090 Leverkusen Schwochow
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1976-10-21
Also published as: DE2200745A1; NL7300194A; FR2167709B1; FR2167709A1; GB1409325A

Description

22 OCI 745 Il

3 ⁷ 4

anschließende hydrothermale Kristallisation bei einem bis 65, durchgeführt. Im Temperaturbereich von 70

HoO₁Na₂O-Verhältnis von 30 bis 70 durchgeführt wird. bis 110^; C, bevorzugt 80 bis 100° C, sind für eine voll-

"Die Konzentrationen der Feststoffe liegen dabei ständige Kristallisation im allgemeinen 2 bis 8 h, in

bevorzugt in den Grenzen der molaren Oxid-Verhält- den meisten Fällen 3 bis 6 h, ausreichend.

nisse: 5 Als Kieselsäurequelle können die verschiedensten

cn /Al O =-\ hk d Silicate eingesetzt werden; das Verfahren ist nicht auf

Ua n/SiO - 1 ?hi! ι S ein bestimmtes Ausgangsmaterial beschränkt. Wegen

Na₂UZ^iU₂ i,z Dis _>3. _{der ]eichten Zugäng}|_ichkei_{t U}nd ihres niedrigen Preises

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit we- werden jedoch vorzugsweise die SiO₂-reichen Natriumsentlich höheren Raum-Zeit-Ausbeuten als die be- ίο silicate der allgemeinen Formel Na₂O · (2 bis 4) SiO₂, kannten Verfahren und erlaubt die technische Her- die sogenannten technischen Wassergläser, in Form stellung von synthetischen Faujasiten schon nach ihrer wäßrigen Lösung verwendet. Es eignen sich jeerstaunlich kurzen Gelalterungszeiten. doch auch Lösungen von reaktiven amorphen Kiesel-

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß der für säuren (z. B. von Kieselsäuregelen oder Kieselsäuredie spätere Rührstabilität notwendige Zeitaufwand bei 15 füllstoffen) in Natronlauge. Als Al₂O₃-Quelle dienen der Reifung der Natriumaluminosilicat-Gele in der hauptsächlich Na-Aluminatlösungen, die auf verschie-Vorstufe stark vom HjjO/NajjO-Wert in ^en gelförmi- denste Weise hergestellt werden können. Na₂O kann «en Reaktionsansätzen abhängt, und daß die Gei- — sofern es nicht bereits an das Na-Aluminat gebunreifung um so schneller abläuft, je höher die Alkali- den eingebracht wird — bevorzugt als Natronlauge konzentration, d. h. je geringer der Wassergehalt der 20 eingesetzt werden.

Geleist. Dadurch wird nicht nur die Gesamtsynthese- In einer bevorzugten Ausführungsform des ert inDauer erheblich verkürzt, es ergibt sich zusätzlich der dungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in einem Vorteil, den ersten Schritt der Reaktion in wesentlich kleinen »Vorreaktionskessel« bei Raumtemperatur im kleineren Synthese-Einheiten durchführen zu können allgemeinen zwischen 20 und 30^cC die konzentrierte als den Kristallisationsschritt. K Gelfällung mit H₂OZNa₂O = 25 bis 3> etwa 3 bis. 5 h

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich beson- gerührt. Dann wird das jetzt gereifte Gel in einen ders für die Verwendung billiger Silicat-Quellen. wie größeren, heizbaren »Kristalhsationskessel« gepumpt ζ B technischer Wassergläser, bei denen ohne Gel- und hier durch direktes Einleiten von Dampf, beispielsvorbehandlung im allgemeinen nur stark phillipsit- weise von 5 atü — Sattdampf, auf die Knstallisationshaltige Faujasite erhalten werden können oder die nur 30 temperatur von 80 bis 100 C gebracht und dabei nach tagelangen Reifungszeiten brauchbare Endpro- gleichzeitig durch Zugabe der entsprechenden w asserdukte liefern menge auf das notwendige H₂OZNa₂O-Verhaltnis \er-

In Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dünnt. Die Kristallisation bei 80 bis 100 C ist \m rt\- wird zunächst aus der Natriumsilicatlösung mit Na- gemeinen in 3 bis 6 h abgeschlossen, so dali die uemumaluminatlösung bei Raumtemperatur, d. h. bei 35 samtsynthesedauer durchschnittlich nicht menrais Temperaturen zwischen 10 und 40 C, bevorzugt 20 etwa 8 h beträgt, wobei nur fur die Hallte dieser z.eit bis 30 C, ein möglichst konzentriertes Natriumalu- die größere, heizbare Kesselkapazitat zur Verlugung minosilicat-Gel gefällt, dessen H₂OZNa₂O-WCrI im stehen muß. ■ _tA ν ',,,,^nH

Bereich 20 bis 40, bevorzugt 25 bis 35, liegt. In der Tabelle und m der Figur ist der Zeitaufwand

Im Anschluß an die Gelfällung erfolgt die Gelaltc- 40 für die Gelreifungsstufe nach dem erfindungsgtmaßen rung, die je nach Zusammensetzung des Gels zwischen Verfahren den bekannten Verfahren ohne Gelverdun-1 und 10 h, bevorzugt 3 bis 5 h, bei 10 bis 40 C, bevor- nung gegenübergestellt. Tnhflle

zugt 20 bis 30 C, benötigt. Das gealterte Gel wird Bei den ersten 3 Versuchen A bis C der abeiie

danach auf da, für die Kristallisation notwendige wurden nach den bekannten Verfahren au techni-H₂O/Na.,0-Verhältnis von 30 bis 70, bevorzugt 40 bis 45 schem Wasserglas mit Natnumalum.natlosung Gele 65, gebracht. Diese Verdünnung kann einfach durch der Feststoffzusammensetzung 4,725 Na₂O- AJU,J.3 Zugabe der entsprechenden Wassermenge erfolgen. SiO₂ bei Umgebungstemperatur ^unter *"^h™,ff*"'·

Es hat sich bei der großtechnischen Herstellung von Anschließend kamen diese Gele mit einem H₂O Na₂U synthetischem Faujasit als besonders vortei-haft erwie- Verhältnis von 40 zur Alterung. Die Kr.sta lisauon :im sen, das Aufheizen der Reaktionsmischungen durch 50 Anschluß an die .Alterungsstufe erfolgte un^r^hren direktes Einleiten von Dampf vorzunehmen. Dadurch bei 100 C ohne Änderung des "«°/^N^°™^tes ^¹J wird eine viel gleichmäßigere und schnellere Wärme- 40. F.rst nach einerGelre.fungsdauer·νοη 24\\,,ergabt übertragung erreicht, als es bei der indirekten Behei- sich ein ausr eichend er A*^"?™«"' £ ^ ^⁰J'. zung der Ansätze beispielsweise durch in den Kessel thische Endprodukt (30 g H₂O/100 g Zeolith .η ν er eingelassene Rohrschlangen oder gar nur von den 55 such C). _πη.,ι_η(, p_Pniites

beheizten Wandungen des Kessels her möglich ist. Das Altert man ,m Unterschied dazu «ⁿ^'°S S^^es_

sich beim Aufheizen durch direktes Einleiten von Gel derglc.cl^n FeststoffzusammenseUungcrfndung^ Dampf in der Gelmischung bildende Kondenswasser »emäß bei dem »«feren H₂O/Na,O-Wert von > und dient gleichzeitig dazu, das konzentrierte Gel nach der stellt den H₂O/Na₂O-Endwert erst nacl de ^ Alte ung Reifung auf die für die Kristallisation notwendige 60 stufe vor dem eigentlichen knsta»!«"οη*^ U ein Verdünnung zu bringen. Wenn man den erfindungs- dann führt die Kristallisation (RuI er, be, 100 Q gemäßen Vorteil der konzentrierten Gelreifung voll schon nach einer V⁰^⁴^^⁵^.^"";,^^^^ ausnutzen will, reicht jedoch die Menge des Kondens- Adsorptionsendwert von 32, g H₂O/ 00 g (Versucn 1 ^ wassers im allgemeinen dazu nicht aus, so daß zur Nach nur 1 h Ge reifung erhalt man ,mine hm schon vollständigen Verdünnung noch Wasser direkt züge- 6₅ eine Adsorptionskapazitat von 24 6 g H₂Ü/KW g, _c geben werden muß. Wert, der be. den bekannten Verfahren ohneüeiur

Der Kristallisationsschritt wird unter Rühren bei dünnung erst nach etwa 16 h erreicht werden kann einem H0OZNa₂O-Wert von 30 bis 70, bevorzugt 40 (Versuch B).

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In der Figur ist die Adsorptionskapazität der resultierenden Zeolithe in Abhängigkeit von der Gelalterungsdauer aufgetragen. Dabei ist auf der Ordinate die Adsorptionskapazität (in g H₂O/100 g Substanz) und auf der Abszisse die Gelreifung (Dauer in Stunden bei 20 C unter Rühren) angegeben. Die übrigen Arbeitsbedingungen entsprechen denen, wie sie in der Tabelle erläutert sind.

Die Kurve 1 stellt die Werte dar, wie sie erfindungsgemäß mit einer Gelverdünnung erhalten werden, während Kurve 2 Werten entspricht, die bei — ohne Gelverdünnung hergestellten — Zeolithen gemessen werden.

Als Qualitätstest für die Reaktionsprodukte ist im Rahmen der vorliegenden Versuche die Ermittlung der HjO-Adsorptionskapazität ausreichend. Vorversuche mit genauen Röntgenanalysen haben ergeben, daß unter den genannten Bedingungen nur Faujasit bzw. Gemische aus Faujasit und Phillipsit zu erwarten sind. Phillipsit adsorbiert bei 20 C und 10 Torr H₂O-Partialdruck etwa 8 bis 12 g H₂O/100 g Substanz. Faujasit nimmt dagegen unter gleichen Bedingungen etwa 30 bis 32 g H₂O/100 g Substanz auf.

Die Gegenüberstellung der Versuche in der Tabelle zeigt somit, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die Gelreifungsstufe entscheidend verkürzt werden kann. Unter den gegebenen Bedingungen verringert sich die notwendige Rührzeit beispielsweise von 24 h auf 3 h.

Tabelle

Abhängigkeit des Zeitaufwandes für die Gelreifung vom H₂OZNa₂O-Wert im Reaktionsansatz.

Versuchsbedingungen:

Gelreifung: Rühren bei 20'C
Konzentrationen: SiO₂/Al₂O₃ = 3,5
Na₂OySiO₂ = 1,35
Kristallisation: 3 h bei 100 C gerührt.

	HjO, NaiO-Verhältnis	30	bei der	Dauer der	Adsorptions
	im Reaktionsansatz	30	Kristalli	Gelreifung	kapazität des
	bei der	30	sation	(Rühren	kristallinen
	Gelreifung		bei 20° C)	Endproduktes
				in gH,O/100g
				Subst. bei
				10 Torr HjO-
				Partialdruck
				und 20° C
A	40		2h	11,0
B	40	40	16h	25,4
C	40	40	24 h	30,0
D	40	Oh	8,6
E	1 h	24,6
F	3h	32,1

Erstaunlicherweise hat die erheblich verringerte Vorreaktionsdauer gemäß der Erfindung keinerlei Einfluß auf die Kristallisationsgeschwindigkeit; d, h. die Verkürzung der Gelalterungsstufe zieht keine längeren Kristallisationszeiten nach sich. So benötigt man beispielsweise für einen Gelansatz der Zusammensetzung 4,7 Na₂O · Al₂O₃ · 3,5 SiO₂ ■ 190 H₂O, der nach dem bekannten Verfahren 48 h lang bei Umgebungstemperatur gerührt wurde, zur vollständigen Kristallisation bei 100 C 3 h. Diese Kristallisationszeit ist auch ausreichend, wenn die Dauer des Gelreifungsschrittes erfindungsgemäß beispielsweise um den Faktor IO bis 16 auf etwa 3 bis 5 h verringert wird. Die Verkürzung der Vorreaktion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hat somit keinen negativen Einfluß auf die Dauer der Kristallisation bei erhöhter Temperatur.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand von Beispielen weiter erläutert; dabei wurden als Ausgangsmaterial für die Beispiele 1 bis 3 folgende Grundlösungen eingesetzt:

A) Technisches Wasserglas

(1,51 Mol Na₂O f 5,25 Mol SiO₂)/1 1
Dichte 1,302

B) Natriumaluminatlösung

(3,4 Mol Na₂O -f 2,0 Mol Al₂O₃Vl I
Dichte 1,36

C) Natronlauge 45 %ig
8,36 Mol Na₂O/! 1
Dichte 1,48

Beispiel 1

500 ml Natriumaluminatlösung (Lösung B) wurden bei Raumtemperatur mit 250 ml Natronlauge (Lösung C) versetzt und mit 1250 ml Wasser verdünnt. In diese Vorlage wurden 650 ml Wasserglas (Lösung A) eingerührt. Das ausgefallene Natriumaluminosiiicat-Gei (Molverhältnisse im Gesamtansatz: SiO₂ZAI₂O₃ = 3.4; Na₂OZSiO₂ = 1,4 und H₂OyNa₂O = 30) wurde unter ständiger Bewegung 5 h bei Umgebungstemperatur gealtert. Anschließend wurde der Reaktionsansatz zur Verdünnung auf den Wert H₂OZNa₂O — 40 mit 850 ml Wasser versetzt und danach unter ständigem Rühren auf 98 C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur wurde zur vollständigen Kristallisation insgesamt 3 h unter Rückfluß gerührt. Der entstandene Kristallbrei wurde durch Filtration von der Mutterlauge getrennt und solange mit destilliertem Wasser ausgewaschen, bis der pH-Wert im ablaufenden Filtrat auf etwa 8 bis 9 abgesunken war. Nach Trocknung und Aktivierung zeigte das Reaktionsprodukt eine Wasseradsorptionskapazität von 31,4 g H₂O/100 g Substanz (bei 20 C und 10 Torr). Nach Röntgenanalyse lag reiner Zeolith vom Faujasit-Typ vor.

Beispiel 2

In eine Vorlage aus 200 ml NatriumaluminatlösunE (Lösung B), 100 ml Natronlauge (Lösung C) und 330 ml H₂O wurden bei Raumtemperatur schnei 260 ml Wasserglaslösung (Lösung A) eingerührt. Zui Alterung wurde das ausgefallene Gel der Zusammensetzung 4,75 Na₂O · Al₂O₃ · 3,4 SiO₂ mit dem H₂O₁ Na₂O-Verhältnis von 25 3 h bei 20^c C gerührt. Nach diesem Reifungsschritt wurden zur Einstellung eine; H₂OyNa₂O-Wertes von 39 dem Ansatz 500 ml Wassei zugegeben. Danach schloß sich die Kristallisation stufe an (unter Rühren 3 h bei 100 C). Die Weiter verarbeitung des entstandenen Kristallbreies erfolgt! wie in Beispiel 1. Es resultierte röntgenographiscl reiner Faujasit-Zeolith mit einer Adsorptionskapazitä von 31,5 g/100 g (bei 20 C und 10 Torr).

Beispiel 3

Eine Mischung aus 0,5 1 Natriumaluminatlösunj (Lösung B) und 0,6 1 konzentrierte Natronlaugi (Lösung C) wurde mit 2,5 1 Wasser verdünnt. Zu Fällung eines Natriumaluminosilicatgels mit den mo laren Verhältnissen SiO₂ Al₂O₃ =■■■- 3,9 und Na₂O₁SiO — 2,0 wurden in die vorgelegte, verdünnte Natrium

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aluminatlösung 0,75 1 Wasserglas (Lösung A) eingegossen. Die Reaktionsmischung mit dem molaren Verhältnis H₂OZNa₂O = 30 wurde zur Reifung 3 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Anschließend an diese Alterungsstufe erfolgte eine Verdünnung auf H₂O/Na₂O = 51 durch Zugabe von 3,0 1 Wasser. Zur Kristallisation wurde der Ansatz 4 h bei 95 C gerührt. Filtrieren, Auswachen und Trocknen erfolgte wie in Beispiel 1. Der entstandene Zeolith vom P^raujasit-Typ besaß eine Adsorptionskapazität von 32,0 g H₂O/100 g (bei 10 Torr und 20 C) und war frei von Nebenprodukten.

Beispiel 4

Der vorliegende Versuch gibt ein Beispiel für die Synthese im technischen Maßstab. Dazu wurden die folgenden Ausgangslösungen verwendet:

a) Technisches Wasserglas

(1,70 Mol Na₂O + 5,78 Mol SiO₂)/1 1
Dichte 1,33

b) Natriumaluminatlösung

(3,62 Mol Na₂O + 2,13 Mol AI₂O₃)/1 1
Dichte 1,36

.:) Natronlauge 45%ig
8,36 Mol Na,O/l 1
Dichte 1,48

In einem gut isolierten 10 m³-Rührkessel wurde eine Mischung aus 1610 1 Wasserglaslösung (Lösung a), 6! 5 1 Natronlauge (Lösung c) und 2800 1 Wasser vorgelegt. Unter starkem Rühren ließ man in diese Lösung 1170 I Natriumaluminatlösung (Lösung b) innerhalb von 2 bis 3 min einlaufen. Man erhielt zunächst eine stark klumpige Gel-Fällung, die sich jedoch schon in kurzer Zeit zu einer cremeartigen, aber dünnflüssigen Masse verrühren ließ. Die molaren Oxidverhaltnisse in dieser Reaktionsmischung betrugen:

SiO₂ZAl₂O₃ --■ 3,7

Na-ASiO₂ - 1.3
H₂OZNa₂O - 27.

Die Fällung wurde zunächst insgesamt 4 h bei Umgebungstemperatur (26 C) gerührt (Alterungsslufe). Danach wurde die Mischung durch direktes Einleiten von 5 atü-Sattdampf in den Kessel auf eine Kristallisationstemperatur von 98 C gebracht. Während des Aufheizvorganges, der insgesamt etwa 1 ¹J₂ h benötigte, wurden zur ausreichenden Verdünnung zusätzlich zum entstehenden Kondenswasser noch 2000 1 Wasser gleichmäßig zudosicrt. Dadurch ergab sich nach Erreichen der Kristallisationstemperatur im Ansatz ein Verhältnis von H₂OZNa₂O = 41. Die Kristallisation erfolgte bei 98 C in 4 h unter fortwährendem Rühren.

Nach beendeter Umsetzung wurde mehrmals mit

entsalztem Wasser dekantiert, der Kristallbrei über eine Filterpresse von der Mutterlauge abgetrennt und ausgewaschen. Das Produkt wurde anschließend bei etwa 105 C getrocknet und danach bei etwa 500 C völlig entwässert. Es besaß eine H,O-Adsorptionskapazität von 31,8 g/100 g (bei 10 Torr und 20 C) und eine n-Butan-Adsorptionskapazität von 17,4 g/100 t (bei 760 Torr und 20 C). Nach Röntgenanalyse Ia^ gut kristalliner Zeoiith vom Faujasit-7yp mit einei Gitterkonstante a_n — 24.92j Λ und einem SiO₂ZAUO₃-Verhältnis von 2,6 vor, in dem sich keine Verunreini gungen nachweisen ließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

\J lithe ist es zur Reindarstellung eines bestimmten Gitter-

Patentanspruch: typs notwendig, unter genau definierten Bedingungen

zu arbeiten. So stellen bei der Synthese der hoch-Verfahren zur Herstellung synthetischer Zeolithe porösen Zeolithe mit Faujasit-Struktur die Art des mit der Kristallstruktur des Faujasits und einer 5 eingesetzten SiO₂, die Mengenverhältnisse aller AusZusammensetzung entsprechend der allgemeinen gangskomponenten, die Temperatur und die Reak-Formel tionsdauer kritische Größen dar, die zur Erzielung

Na₂O · Al₂O₃ · (2,5 ± 0,5) SiO₂ · nH₂O brauchbarer Ergebnisse genau aufeinander abgestimmt

in= O bis 8} werden müssen.

*■ ₁₀ Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß es auch von

durch Reifung und hydrothermale Kristallisation entscheidendem Einfluß ist, ob die Reaktionsmischunvon Na₂O-, Al₈O₃-, SiO₂- und H₂O-haltigen Reak- gen während der Gelfällung, während des Aufheizens tionsmischungen mit einem molaren SiO₂: Al₂O₃- auf Kristallisationstemperatur und während des Kri-Verhältnis von 2,5 bis 5, einem Na₂OrSiO₂-VCr- stallisierens gerührt werden oder nicht. Beim Rühren hältnis von 1 bis 2 und einem bestimmten 15 — und zwar bereits beim langsamen Rühren — wird H₂01Na₂O-Verhältnis, wobei die Reifung bei Tem- nämlich ein unerwünschter Zeolith-Typ gebildet, der peraturen zwischen 10 und 40¹C und die Kristalli- enge Porencffnungen und nur geringe Adsorptionssation zwischen 70 und 110^s C erfolgt, dadurch kapazität besitzt und daher in der Technik nicht eingegekennzeichnet, daß die Reifung bei einem setzt werden kann.

H-O/N^O-Verhältnis von 20 bis 40 und die an- ao Wegen der engen strukturellen Verwandschaft dieses schließende hydrothermale Kristallisation bei einem Gittertypes mit dem in der Natur vorkommenden HjjO/NaaO-Verhältnis von 30 bis 70 durchgeführt Mineral Phillipsit wird im folgenden der Einfachheit wird. halber dieses Nebenprodukt kurz »Phil'ipsit« genannt.

Bei der großtechnischen Herstellung von Molekular- *5 sieb-Faujasiten ist im Gegensatz zur Herstellung klei-

nerer Mengen im Laboratorium ein Verzicht auf eine laufende mechanische Durchmischung während der Synthese nicht möglich. Mit zunehmenden Apparate-Dimensionen wird das Aufheizen der Reaktionsansätze

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes 30 ohne Bewegung in Folge des schlechten Wärmeüber-Verfahren zur Herstellung synthetischer Zeolithe mit ganges von der relativ kleinen Wärmeaustauschfläche 4er Kristallstruktur des Faujasits. auf die ruhende Suspension immer problematischer.

Faujasit findet sich in der Natur als relativ seltenes Diese Schwierigkeiten führten zur Entwicklung speleolithisches Mineral und wurde erstmals 1842 von zieller Verfahren für die Faujasit-Synthese im techni-Damour beschrieben (Ann. d. mines [1842] 395). Eine 35 sehen Maßstab, bei denen die in bekannter Weise hergenaue Strukturanalyse hat Bergerhoff durchgeführt gestellten Reaktionsmischungen auch unter Rühren (Min. Monatsk. 1958, 193). zur Kristallisation gebracht werden können. Die Rühr-

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge- Stabilität der Ansätze wird dabei allerdings durch eine Hellten synthetischen Zeolithe vom Faujasit-Typ ge- um ein Vielfaches verlängerte Synthesezeit erkauft,
hören mit Porendurchmessern von etwa 7 bis 10 A zu *o In der deutschen Patentschrift 11 38 383 wird beiden sogenannten weitporigen Molekularsieben. In der spielsweise die Reaktionsmischung vor der eigentlichen Literatur werden die synthetischen Faujasite mit Namen Kristallisation einem sogenannten Reife- oder Altcwie Z 14 Na, Z 14 HS, Zeolithe X, Zeolithe Y, Zeolithe rungsprozeß unterworfen, wcduich die Rühranfällig-13 X, Zeolithe 10 X und ähnliche bezeichnet. Die keit beim Erhitzen vermindert wird. Als Zeitbedarf für Unterschiede zwischen diesen einzelnen Typen und 45 den Gelreifungsschritt wird eine Spanne zwischen 2 h den natürlichen Faujasiten beruhen hauptsächlich auf und 9 Tagen beansprucht. Aus den Beispielen und der dem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis und auf der Art und Menge ausführlichen Beschreibung des Verfahrens geht herder vorhandenen Kationen. vor, daß die gewünschte Wirkung des Vorbehand-Im allgemeinen werden die synthetischen Faujasite lungsschrittes im allgemeinen erst nach mehr als 12 h Zunächst in der Natriumform hergestellt. Ihre chemi- 50 erreicht wird.

sehe Zusammensetzung läßt sich durch die allgemeine Die vorliegende Erfindung überwindet den Nachteil

Formel der langen Alterungsstufe bei den bekannten Verfahren

Na₂O ■ Al₂O₃ · (2 bis 6) SiO₂ ■ ηH₂O ^{und betrifft ein} Verfahren zur Herstellung synthetischer

(n = O bis 8) Zeolithe mit der Kristallstruktur des Faujasits und

55 einer Zusmamensetzung entsprechend der allgemeinen beschreiben. Ihrer Natur als Kationenaustauscher ent- Formel

sprechend können aber in das Gitter an Stelle des m„ r\. δι η .η ς ι η« <c;n .nH n

Natriums verschiedenste andere Kationen in wechseln- , -_ ₀ t,is""8)

den Mengen eingebracht werden.

Das allgemeine Prinzip zur Herstellung synthetischer 60 durch Reifung und hydrothermale Kristallisation von Zeolithe ist an sich bekannt (Kurnakow, Nachr. d. Na₂O-, Al₂O₃-, SiO₂- und H₂O-haltigen Reaktions-Akad. d. Wiss. UdSSR [1937], 1381). Danach werden mischungen mit einem molaren SiO₂: Al₂O₃-Verhältnis wäßrige Natriumaluminat- und Natriumsilicat-Lösun- von 2,5 bis 5, einem Na.₂O:SiO₂-Vcrhältnis von 1 bis 2 gen miteinander vereinigt und das sich bildende Na- und einem bestimmten H₂O: Na₂O-Verhältnis, wobei triumaluminosilicat-Gel anschließend einer hydro- 65 die Reifung bei Temperaturen zwischen 10 und 40 C thermalen Kristallisation unterworfen. Bedingt durch und die Kristallisation zwischen 70 und 110 C erfolgt die Vielzahl der im vorliegenden 4-Komponenten- und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reifung bei System Na₂O-AI₂O₃-SiO₂-H₂O erhältlichen Zeo- einem H₂O/Na₂O-Verhältnis von 20 bis 40 und die