DE2651446A1 - Verfahren zur aufbereitung von siliziumdioxid enthaltenden abfallflugstaeuben zu kristallinem zeolithischen molekularsieb vom typ y mit faujasit struktur - Google Patents

Verfahren zur aufbereitung von siliziumdioxid enthaltenden abfallflugstaeuben zu kristallinem zeolithischen molekularsieb vom typ y mit faujasit struktur

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DE2651446A1 DE19762651446 DE2651446A DE2651446A1 DE 2651446 A1 DE2651446 A1 DE 2651446A1 DE 19762651446 DE19762651446 DE 19762651446 DE 2651446 A DE2651446 A DE 2651446A DE 2651446 A1 DE2651446 A1 DE 2651446A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung und Verwertung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfall-Flugstäuben aus der Herstellung von Siliziummetall und Siliziumlegierungen zu kristallinem zeolithischen Molekularsieb von Typ Y mit Faujasit-Struktur.
Zur Herstellung von Alkalisilikaten, deren wässrige Lösungen auch in Kombination mit Natriumaluminat und Natronlauge durch besondere Fällmethoden zur Gewinnung von Zeolithen Einsatz finden, sind verschiedene Verfahren bekannt:
Beim Schmelzverfahren, welches heute überwiegend praktiziert wird, wird Siliziumdioxid (Quarz) mit Soda in der Schmelze bei hohen Temperaturen umgesetzt. Dieses Schmelzverfahren weist den Nachteil auf, dass zu seiner Durchführung ein erheblicher Energieeinsatz erforderlich ist. Zudem ist das Schmelzverfahren apparativ aufwendig und daher investitionsintensiv. Vegen der hohen Betriebstemperatur sind Schmelzwannen, Ofendach und Rekuperatoren einem hohen Verschleiss ausgesetzt. Das Schmelzverfahren ist zudem durch eine besonders sorgfältige Auswahl des eingesetzten Quarzsandes, insbesondere im Hinblick auf den Eisen- und Aluminiumoxidgehalt gekennzeichnet. (Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie 15· Band, 3. Auflage S. 732).
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Bei dem weiterhin bekannten, nassen Aufschlussverfahren ist die Umsetzung schwer quantitativ durchzuführen, da bei Verwendung von Natursand dieser nur relativ langsam und unvollständig reagiert. Nach diesem nassen AufSchlussverfahren kann nur diskontinuierlich im Autoklaven und somit arbeits- und energieintensiv gearbeitet Airerden. Das ausgetragene Wasserglas ist verdünnt und führt beim Transport zu erhöhten Kosten (Ullmann1s Enzyklopädie der technischen Chemie 15· Band, 3. Auflage, Seite 736).
Zur teilweisen Vermeidung der vorgenannten Nachteile werden als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Alkalisilikat in Japan natürlich vorkommende Vulkansande verwendet.
Man hat auch schon vorgeschlagen, für die Herstellung besonders reiner Alkalisilikate - insbesondere für wissenschaftliche Zwecke - pyrogen gewonnene, chemisch hochreine, amorphe Kieselsäuren als Ausgangsprodukt zu verwenden. (Ullmann1s Enzyklopädie der technischen Chemie 15· Band, 3 Auflage, Seite 735). Diese Herstellmethode hat jedoch den Nachteil, dass infolge der hohen Kosten des Ausgangsmaterials die gewonnene Alkalislikatlösung nur für Spezialzwecke, nicht jedoch auf technologisch breiter Basis eingesetzt werden kann.
Zur Gewinnung von Wasserglaslösungen aus industriellen Abfallprodukten ist man auch schon davon ausgegangen, Abfallkieselsäuren, wie sie bei der Herstellung von Na„AlF^, AlF.,, NaF und HF aus der aus dem Rohphosphatprozess stammenden Hexafluorokieselsäure - H SiF/ - anfallen, zu verarbeiten (DT-PS 2 219 503)»Es wird jedoch nur ein Wasserglas mit begrenzter Stabilität erhalten, da die nicht vollkommen entfernbaren Fluoridionen die Polymerisation der Wasserglaslösungen katalysieren. Zudem stört der Gehalt an giftigem Fluorid bei der weiteren Verarbeitung dieses Materials.
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Neuerdings hat man versucht, andere hochkieselsäurehaltige Abfallprodukte zu Wasserglas zu verarbeiten: So entstehen bei der Gewinnung von Siliziumcarbid, welches im Elektroofen durch metallurgische Verfahren hergestellt wird, als Reaktionsprodukte eine grosse Menge feuchter Gase, die anfangs Siliziummonoxid enthalten, das dann bei Zutritt von-Luftsauerstoff zu hochdispersen Siliziumdioxid oxidiert wird. Zusätzlich dazu enthalten die Reaktionsgase auch feste Verunreinigungen, die zusammen mit dem Siliziumdioxid in erheblichen Mengen als Flugstaub aus den Abgasen abgetrennt werden. DOr anfallende Flugstaub besitzt einen hohen Gehalt an amorphem SiO « Als Verunreinigungen finden sich neben anderen Oxiden wie Fe?0 , Al 0 , MgO und CaO auch der als Reduktionsmittel in Form von Graphit in den Elektroden verwendete Kohlenstoff. Er gelangt in feinverteilter Form in das Abgas und gibt dem Flugstaub eine schwarzgraue Färbung. Ferner enthalten die Abscheidungsprodukte aus der Umsetzung von Quarz mit z.B. Oelkoks herrührende Verunreinigungen«, Deswuiteren sind auch noch die aus dem als Bindemittel im Elektrodenmaterial verwendeten Steinkohleteer oder Dextrinen durch thermische Zarsetzung gebildeten organischen Substanzen, welche als Crackprodukte in das SiO_-haltige Abgas gelangen, im Flugstaub enthalten. Diese Substanzen werden von der extrem feinteiligen Kieselsäure des Abfalls taubes festadsorbiert.
Der Abfall-Flugstaub fällt auch bei der Herstellung von SiIiciumeisenlegierungen in beträchtlichen Mengen an. So entstehen bei der reduzierten Herstellung von einer Tonne Siliziumeisenlegierung 0,2 - 0,5 Tonnen Staub. Die Wiederverwendung dieses Staubes durch Recycling in den Elektroofen ist zwar versucht worden, aber wegen der Notwendigkeit eines Granuliervorganges wenig rentabel, Da sich bisher keine bedeutende technische und wirtschaftlich praktikable Verwendungsmöglichkeit ergeben hat, wird der Abfallflugstaub je nach Lage
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der Fabrik entweder als weisser Raucti (Aerosol) in die Atmosphäre abgegeben und bildet die Ursache einer gravierenden Luftverschmutzung, oder er wird gesammelt ins Meer und in Flüsse eingegeben oder auf Deponie gebracht·
Zwar hat man schon die chemische Aufbereitung von kieselsäurehaltigen Abfallflugstäuben durch Aufschluss mit Alkalihydroxid im Nassverfahren vorgeschlagen. Dabei gewinnt man aus den erhaltenen ungereinigten Wasserglaslösungen mittels Säure Silikagele, die jedoch infolge der zuvor genannten festen und löslichen Verunreinigungen nur beschränkt eingesetzt werden können. (Jap.-OS Sho 49-134599» Jap.OS Sho 49-134593).
In der prioritätsälteren, nicht vorveröffentlichen Patentanmeldung P 26 09 831.7 wird ein Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfallflugstäuben zu Fällungskieselsäuren und Silikaten beschrieben, deren Kennzeichen die Kombination folgender Verfahrensschritte ist:
I· Auflösungdes Flugstaubes in Alkalihydroxidlösungen unter Bildung einer Alkalisilikatlösung mit hohem Modul
II. Reinigung dieser Alkalisilikatlösungen von organischen Bestandteilen durch Behandlung mit Aktivhohle und/oder Oxidationsmitteln und Abtrennen des nicht aufschliessbaren schwarzen Rückstandes von der Lösung.
III. Umsetzung der gereinigten Alkalisilikatlösung mit Säure und/oder Salzen des Aluminiums und Calciums oder Magnesiums bei Temperaturen im Bereich von 60 - 110°C im pli-Bereich von 1-12t anschliessender Filtration, Wäsche und Trocknung des Filterkuchen-
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teiges sowie Zerkleinerung des Trockengranulates zur Gewinnung feinteiliger, amorpher, reiner Fällungslcie seisäuren.
Obwohl mit Hilfe dieses Kombinationsverfahrens gegenwärtig erstmals die Möglichkeit besteht, die die Umwelt belastenden Flugstäube einer technischen Verwendung zuzuführen, sind weitere Bemühungen erforderlich, die Stäube, deren toxikologische Bedenklichkeit neuerdings mehrfach geäussert worden ist (J.C.A. DAVIS, The Central Africa Journal of Medicine, Bd 20, (Nr.7), July 1974, S.14O-143 und D.M. TAYLOR, J.C0A0 DAVIES, The Central African Journal of Medicine Bd 21 (Nr. 4), April 1975» S. 67-7i) durch chemische Umwandlung sinnvoll zu verwerten.
Der Erfindung lag daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein chemisches Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfallflugstäuben aus der Herstellung von Siliziummetall und Siliziumlegierungen zu kristallinem zeolithischen Molekularsieb vom Typ Y mit Faujasit-Struktur anzugeben. Zeolithisches Molekularsieb vom Typ Y ist ein hochwertiges Produkt mit umfassender Einsatzmöglichkeit, z.B. als Adsorptionsmittel für die Zerlegung von Gasgemischen, als Katalysator und als Katalysatorbestandteil, als Ionenaustauscher für Trinkwasser und industrielle Abwasser.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
I, dass man die Flugstäube in Alkalimetallhydroxidlösung unter Bildung von Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul (SiO : Me p0) im Bereich von 4,0 : 1 bis 5,0 : 1 bei Temperaturen im Intervall von 60 - 110°C auflöst,
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II· die so erhaltene Alkalimetallsilikatlösung von organischen Bestandteilen durch Behandlung mit Aktivkohle und/oder Oxidationsmitteln und Abtrennen des nicht aufschlicssbaren Rückstandes von der Lösung reinigt und
III. vorgelegte Alkalimetallaluminatlösung mit der verdünnten, gereinigten, gemäss den Schritten I und II Alkalinietallsilikatlösung mit einem Modul (SiOp ϊ Na 0) von 4,0 : 1 bis 5,0 : 1 bei Raumtemperatur und anschliessende Kristallisation der Reaktionsmischung (SiO : Al 0 = 4-7,
2O : SiO2=O,4-0,7, H3O : Na20=30-50) unter Rühren bei 75 - 100°C für die Dauer von 8-48 Stunden, anschliessender Filtration, Waschen und Trocknung zur Gewinnung von zeolithischera Molekularsieb vom Typ Y mit Faujasit-Kristallstruktur und mit einem Weissgrad nach DEGEN bei 460 m ,n im Bereich von 90-95 $ unisetzt.
Die bei dem Schritt III anfallende, verdünnte alkalimetallhydroxid-haltige Mutterlauge der Molekularsieb-Kristallisation kann mit handelsüblicher 45-50 ?Siger Natronlauge unter Umgehung der energetischen aiifvendigen Eindampfung vermischt und in den Aufschlussprozoss des FeSi-Flugstaubes gemäss Schritt I zu Alkalimetallsilikatlösungen mit einem Modul (i
führt werden.
einem Modul (SiO : Me θ) 4,0 : 1 bis 5,0 : 1 zurückge-
Die Rückführung der Mutterlauge aus Schritt III kann man auch so durchführten, dass man in dieser Mutterlauge festes Natriumsilikat mit einem Modul von SiO : Na9O = 3,3 · 1 auflöst und daiui dem Schritt i zuführt. Dabei lässt sich durch Aufschluss von Flugstäuben ein Modul zv/ischen 4,0 und 5»0 : 1 einstellen. Aus den so erhaltenen Natriumsilikatlösungen, die gegebenenfalls einer Filtration und
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ή O
Reinigung zu unterziehen sind, lassen sich, mit Natriumaluminatlösungen unter Beachtung bestimmter Bedingungen zeolithisch^ Molekularsiebe vom Typ Y gewinnen.
Als Alkalimetallhydroxidlösung kann man Natrium bzw. Kaliumhydroxidlösung verwenden.
Zur Entfernung der Verunreinigungen aus den durch das Aufschlussverfahren resultierenden Alkalimetallsilikatlösungen verwendet man als Oxydationsmittel Wasserstoffperoxid oder Alkalimetallperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid Na 0 , welche man entweder während des AufSchlusses oder kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes oder auch erst kurz danach zusetzt.
In besonders vorteilhafter Weise nimmt man die Entfernung der Verunreinigungen mittels Aktivkohlebehandlung gemäss Schritt II kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes der Alkalimetallsilikatlösung vox* oder kombiniert die Aktivkohlebehandlung mit der Behandlung mit Oxidationsmitteln. Als Aktivkohle eigtiat sich besonders ein aus reiner Holzkohle durch Wasserdainpfaktivierung bei Rotglut hergestelltes Präparat mit einem Wassergehalt von 10 ^, einer spezifischen Oberfläche nach BET im Bereich von 600 - 800 m /g, einem pH-Wert von 9-10 und einer Mahlfeinheit von 80 <?o und kO nm.
Zum Nachweis des technischen Fortschrittes des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachstehend ein Vergleich des Energiebedarfs für die Herstellung eines zeolithischen Molekularsiebs vom Typ Y aus Sand, Soda und Natriumaluminat über das bekannte Schmelzverfahren (Α) und über das erfinduiigagemässe Verfahren (β) aus FeSi-Flugstaub, Natronlauge und Natriumaluminat gebr'acht.
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Λή
Aus der Tabelle Nr. 1 sind die numerischen, experimentell ermittelten und auf Kcal/kg SiO9 normierten Werte zu entnehmeno Die Tabelle enthält drei waagerechte Zahlenreihen: davon bezieht sich die erste Reihe auf den Energiebedarf, der pro kg SiO in der flüssigen Wasserglasphase aufzuwenden ist, während in der zweiten Zahlenreihe der Energiebedarf pro Gewichtseinheit (kg) des zeolithischen Molekularsiebes des Typs Y-(IOo $ig berechnet) aus eben diesem Flüssigwasserglas nach Verfahren A und B zu finden ist. Die dritte Zahlenreihe gibt schliessliche die Summe der ersten und zweiten Zahlenreihe wieder und repräsentiert damit den Gesamtenergieaufwand, der aufzuwenden ist, um nach Verfahren A und B aus der SiO -Quelle Sand bzw. FeSi-Flugstaub kristallines zeolithisches Molekularsieb des Typs Y herzustellen. Bei dem Zahlenvergleich fällt auf, dass bei der Wasserglasgewinnung nach dem Schmelzverfahren A der Energiebedarf umd den Faktor 3t2 höher als beim erfindungsgemässen Verfahren B ist«. Während bei dem Verfahren A der Anteil der Energie zur Gewinnung von Flüssigwasserglas noch 28 % vom Gesamtenergiebedarf ausmacht, beträgt für das erfindungsgemässe Verfahren B dieser Anteil nur noch 11 $,« Gemessen am Gesamtenergieaufwand zeigt sich, dass das erfindungsgemässe Verfahren B gegenüber dem bekannten Verfahren A eine 20 Jöige Energieersparnis erbringt.
Der technische Fortschritt des erfindungsgemässen Verbundverfahrens läss't sich weiter durch eine Reihe von Vorteilen gegenüber der bisherigen-Arbeitsweise belegen:
Handelsübliche Wassergläser, wie sie nach dem Stand der Technik, z.B. nach dem Schmelzverfahren, gewonnen werden, besitzen ein SiO : Na„O-Verhältnis von maximal 3»5 s 1· Gerade für die Herstellung des zeolithischen Molekularsiebes des Typs Y mit Faujasit-Struktur und einem SiO„ : Al9O -Verhältnis vom = 3»0 ist man auf den Einsatz von
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amorpher Kiese!säure in Form von gefällter Kieselsäure, bzw« Kieselsäuresol angewiesen (DOS 18 12 339)· Mit Hilfe des erfindungsgemäss herstellbaren Wasserglases mit hohem Modul (SiO : Na O = 5,0 : 1) lässt sich der Einsatz von amorphem SiO2 in Form der teuren Füllungskieselsäure und des teuren Kieselsäuresole umgehen und die Y-MoIokularsiebsynthese sehr vorteilhaft durchführen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Tatsache, dass aufgrund des erfindungsgemässen Verbundverfahrens die Möglichkeit besteht, die alkalimetallhydroxidhaltigen verdünnten Mutterlaugen ohne die Anwendung eines Eiiidampfverfahrens im Kreis zu führen, wodurch eine nicht unerhebliche Energieeinsparung resultiert«
Im Falle der Eindampfung müssten neben einer aufwendigen Anlage zur Aufkonzentrierung der verdünnten Mutterlauge beträchtliche Mengen an Energie aufgewendet werden, die nunmehr eingespart werden können.
Anhand nachstehender Beispiele wird das Verfahen näher erläutert, ohne jedoch den Erfindungsgedanken zu beschränken .
■· 1O
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Beispiel 1
Als Ausgangs-Rohprodukte werden
a) ein aus der Ferrosilizium (FeSi)-Produktion anfallender Flugstaub mit folgenden analytischen und physikalischen Daten
89,55
* Fe2O3 0,90
* Al0O+MgO+CaO 3,90
ίο SiC o,4o
$> C i,4o
Gluhverlus t
(bei 1000°C)		 5,20
Schuttgewicht 250 g/l
Teilchenirr ö s s e 60 Mikron
b) ein aus der Siliziunimetallproduktion anfallender Flugstaub mit den Daten
SiO2 97,50
Fe2O3 O, 10
Al O +MgO+CaO+
Na2O+K2O 2, 10
SiC 0,30
C 1,40
Glühverlus t
(bei 100O0C) 3,20
Schuttgewicht 250 g/l
Teilchengrösse 90 Mikron
- 11
eingesetzt,
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AufSchlussverfahren
In ein 50 Ltr.-V2A-gefäss werden 25 Itr. Wasser eingefüllt und darin 1,75 kg festes NaOH aufgelöst. Man erhitzt auf 70-90 C und trägt unter Rühren mit einem Intensivrührer 4,25 kg des Produktes a) ein. Man erhitzt 45 Minuten'lang auf 95 C und trägt dann weitere 4,25 kg des Flugstaubproduktes b) in die Mischung ein. Nach einer Reaktionsdauer von 3 Stunden bei 95-97 C und abgedecktem Gefäss wird die Aufschlussmischung aus dem Reaktionsgefäss gepumpt und mittels einer geeigneten Filtrationsvorrichtung (Drehfilter, Bandfilter oder Filterpresse) unter Verwendung von Filtriertücherii aus Perlon noch heiss vom kohlenstoffhaltigen, nicht aufschliessbaren Rückstand abfiltriert. Die Aufschlusslösung wird vor dex" Filtration mit 10 1 heissem Wasser verdünnt. Zur Feinfiltration benutzt man ein Scheiblerfilter, und arbeitet mit Hilfe der Auschweniintechnik. Es werden 'K) 1 einer wasserhellen Natriumsilikafclösuiig erhalten, die 229 g SiO2/1 und 1^*6 S Na2O/! enthält (d-1,23) und die einen Modul von SiO : Na9O = 4,77 ί 1 aufweist.
Reinigung
Zur Entfernung organischer Verunreinigungen wird der Aufschlusslösung etwa 1 Stunde vor Beendigung der Reaktion der Aufschlusslösung 167 g Aktivkohle zugegeben«, Um den Reinigungseffekt auch zu verbessern, wird der Aufschlusslösung nach dem A-Kohlezusatz noch Natriumperoxid in einer Menge von 0,5 g/l zugesetzt (20 g Na O0)o Als alternative Verfahrensweise kann man anstelle von Natriuraperoxid auch 10 ml V/asserstoffperoxidlösung (35 /^ige) pro Liter Wasserglas, vorzugsweise nach der Filtration, zugesetzt werdeile
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Die Herstellung eines Molekularsiebs mit Faujasit-Strutur vom Typ Y wird wie nachfolgend beschrieben durchgeführt !■-'■■
In einem gummierten 100 Liter-Behälter mit Abdeckung, Doppelmantel für Flüssigkeitsbeheizung, Rührwerk und Bodenauslauf ventil versehen, werden aus 10 ltro einer Natriumaluminatlösung (204 g Al 0 /ltr.; 210,8 g Na 0; d = 1,36 g/ml) und 31»5 ltr. der Wasserglaslösung gemäss Beispiel T bei Raumtemperatur ein amorphes Gel gebildet. Nach der Homogenisierung des amorphen Gels durch Rühren wird auf 85 C erhitzt und bei dieser Temperatur 24 Stunden lang ohne Rühren die Reaktionsmischung (SiO2 : Al 0 = 6,0; Na2O : SiO = 0,5; H3O : Na" 0 = 37) zum Kristallisieren gebracht. Der ausgewaschene, getx-ocknete und aktivierte Zeolith zeigt eine Wasseraufnähme von 32 g/100 g (bei 25 C, 10 Torr) war nach seiner Röntgenanalyse ein reiner Faujasit vom Typ Y. Er besitzt einen Weissgrad nach DEGEN bei 460 mvu von 92 $>.
Bei spiel 3
Es wird zurückgegriffen auf eine gereinigte Wasserglaslösung mit hohem Modul, die gemäss Vorschrift des Beispiels 1 hergestellt wurde. In dem in Beispiel 2 beschriebenen Reaktionsgefäss mit 100 1 Inhalt werden 26,3 ltr. einer Natriumaluminatlösung (194 S Al O„/ltr, 196 g Na O/ltr,, Dichte 1,34 g/ml vorgelegt. Diese Lösung wird darauf unter ständigem Rühren bei Raumtemperatur mit 78,6 ltr. der durch Aufschluss gewonnenen, sorgfältig gereinigten Natriumailikatlösung (229 B SiO /ltr. 49,6 g Na O/ltr,; Modul = SiO : Na0O =4,77 : 1, D = 1,23 ß/ml) versetzt. Das gebildete Gel \iird unter fortgesetztem Rühren in drei Stunden auf 90 C aufgeheizt. Danach werden Heizung und Rührer abgeschaltet und die Reaktionsmischung
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(SiO : Al 0 = 6 ; Na 0 : SiO = 0,49 J HO : Na 0 = 38) sich selbst überlassen. Die Temperatur sinkt dabei auf etwa 70-75 C ab. Desweiteren wird mehrmals mit Wasser dekantiert und der Kristallbrei über eine Filterpresse von der Mutterlauge abgetrennt und ausgewaschen. Daraufhin erfolgt dann die Trocknung des Molekularsiebs.
Die Röntgenanalyse weist den Zeolithen als einen Faujasit vom Typ Y aus. Der aktivierte Zeolith besitzt bei 25 C und 10 Torr eine Wasser-Adsorptionskapazität von 32,5 g/ 100 ge Der Weissgrad nach DEGEN bei 460 m/U liegt für diese Substanz bei 91 °p·
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Tabo.llc Nr, 1 ; 78/76 Zeolith Y
Energiebedarf, Vergleich von Schmelz- und Nassverfahren
A= Schmolz- oder Wannenverfahren aus Sand und Soda mit anschliessender Herstellung des
zeolithischen Molekularsiebs des Typs Y
B= Nassaufschlussverfahren aus FeSi-Flugstaub und Natronlauge mit anschliessender Herstellung des zeolithischen Molekularsiebs des Typs Y
, Verfahrensvariante A B
Energiebedarf für Flüssigwasserglas .
kcal/kg SiO2 in Flüssigglas 1 310 ( 28 # ) 4i2 ( 11 ,0 ^)
Energiebedarf für zeolithisches MoIe-
a3 kularsieb des Typs Y '
ο cn
^f? kcal/kg Zeolitische Molekularsieb des (J1
^ Typs Y * ) 3 300 ( 72 <?o ) 3 300 ( 89 <f0 ) ^
o Gesamtenergiebedarf **) &>
^ kcal/kg zeolithisches Molekularsieb
OT des Typs Y*) h 010 (lOOfb ) 3 ?12i (IOO fo )
*) Zeolith A berechnet "atro" "Aktivtrockensubstanz) 100^ig als prüheetroclcnetes Pulver mit 20fo Hoü
**) Energiebedarf beim erfindungsgemässon Verfahren B um 21 i> niedriger als beim konventionellen Verfahren A.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    II. die so erhaltene Alkalimetallsilikatlösung von organischen Bestandteilen durch Behandltmg mit Aktivkohle und/oder Oxydationsmitteln und Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes von der Lösung reinigt und
    III. vorgelegte Alkalimetallaluminatlösung mit der verdünnten, gereinigten, geiuäss Schritten I und II gewonnenen Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul (SiO : Na θ) von 4,0 : 1 bis 5,0 : 1 bei Raumtemperatur und anschl.i es sender Kristallisation der Reaktionsmischung (SiO : Al 0 se 4-7, Na O : SiO = O,4-Of7 II 0 : Na 0 = 30-50) unter Rühren bei 75-100 C für die Dauer von 8-48 Stunden, anschliessende Filtration, Waschen und Trocknung zur Gewinnung von zeolithischem Molekularsieb vom Typ Y mit Faujasit-Struktur und mit einem Weissgrad nach DEGEN bei 460 ni/U im Bereich von 90-94 $ umsetzt.
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    6187 MS
    265H46
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die bei dem Schritt III anfallende verdünnte alkalimetallhydroxid-haltige Mutterlauge der Molekularsieb-Kirstallisation mit 45-50 $iger Natronlauge unter Umgehung der energetisch aufwendgen Eindampfung vermischt und in den Aufschlussprozess gemäss Schritt I des FeSi-Plugstaubes zu Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul (SiO : Me θ) von 4,0 : 1 bis 5,0 : 1 zurückführt.
    3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der bei dem Schritt III anfallende, verdünnten, alkalimetallhydroxidhaltigen Mutterlauge festes Natriumsilikat mit Modul SiO : Na 0 3,3 : 1 auflöst, und dann dem Schritt I zuführt.
    4. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch ^o kennzeichnet, dass man als Alkalihydroxidlösung in Schritt I Natx'ium bzw. Kalimhydroxidlösung verwendet.
    ij. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Oxydationsmittel zur Entfernung der organischen Verunreinigungen aus der Alkalimetallsilikatlösung Wasserstoffperoxid oder Alkalimetallperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid Na O2, entweder während des Aufschlusses oder kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes oder kurz danach zusetzt.
    6» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch pekennzeichnet, dass man die Aktivkohle-Behandlung kurzzeitig vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes der Alicalimetallsilikatlösung vornimmt.
    7» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aktivkohle-Behandlung mit der Oxidationsmittel-Behandlung kombiniert.
    809621/0036
    6187 MS
    8· Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass man als Aktivkohle eine aus reiner Holzkohle mit einem Wassergehalt von (10 $, einer BET-Oberfläche im Bereich von 6OO-8OO m /g, einem pH-Wert von 9-10 und einer Mahlfeinheit von 80 $ unter 4o Mikron verwendet ·
    ΡΑΤ/Dr.We-Eh 3.Nov. 1976
    8098 21 /0036
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