DE2719425C2 - Verfahren zur Abtrennung von Zeolithkristallen - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von ZeolithkristallenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
- C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
- C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
-
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- C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
- C01B33/2815—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)
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Description
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Zeolith-Kristallen von der bei der
hydrothermalen Synthese anfallenden Mutterlauge durch Filtration des Syntheseansatzes. Zeolithe finden als Aluminiumsilikate
unter anderem Verwendung als Molekularsiebe, Wasserenthärter und Ausgangsprodukte für
Crack-Katalysatoren.
Die Herstellung der Zeolithe erfolgt in der Regel durch hydrothermale Kristallisation von wäßrigen Synthesemischungen,
die Natriumoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid enthalten. Meist werden als Ausgangsprodukte
Aluminiumhydroxid, Natronlauge und Natriumsilikat eingesetzt; es sind jedoch auch Verfahren bekannt, die
von Kaolin und Natronlauge ausgehen.
Im allgemeinen erfolgt die Synthese so, daß zunächst durch Vereinigung einer Natrlumalumlnatlösung mit
einer Natriumsilikatlösung ein amorphes Fällungsprodukt hergestellt wird, das dann bei weiterem Kontakt mit
der Mutterlauge bei Temperaturen zwischen 50 bis 105° C zum Zeolith rekristallisiert. Nach Beendigung der
Rekristallisation wird der Zeolith durch Filtration von der stark alkalischen Mutterlauge abgetrennt und der Filterkuchen
mit Wasser gewaschen, bis das abfließende Waschwasser Im Gleichgewicht mit dem Zeolith einen
pH-Wert von ca. 9 bis 12 hat (DE-AS 10 38 017, Spalte 3). Besonders günstig sind pH-Werte von 10 bis 11. Nach
dem Auswaschen wird der Zeolith getrocknet.
In jüngster Zeit haben sehr felntellige Zeolithe an technischem Interesse.gewonnen, nachdem erkannt wurde,
daß für die Verwendung als Phosphatersatzstoff in Waschmitteln feinkörnige Produkte notwendig sind. Bei
der Synthese und der anschließenden Filtration solcher Zeolithe treten wegen der Feinteiligkelt des Zeoliths und
der thlxotropen Eigenschaften des Filterkuchens Schwierigkeiten auf. Bereits geringe Schwerkräfte, die auf den
Filterkuchen einwirken, führen zu dessen Verflüssigung. Besonders ausgeprägt Ist dieses Verhalten des Filterkuchens
nachdem er mit Wasser ganz oder teilweise von den herstellungsbedingten Verunreinigungen befreit
wurde. Ein gewaschener feuchter Zeolith kann eine so
starke Neigung zur Thixotrople zeigen, daß bereits das Aufheben des Vakuums an der Saugnutsche nach dem
Auswaschen zu einer Verflüssigung des Fllterkuchens führt. Damit wird In der Praxis das vollständige Entfernen
des Zeoliths vom Filtertuch sehr erschwert.
Es bestand daher die Aufgabe ein Aufarbeitungsverfahren i'ür Zeolithe, insbesondere für feintellige Zeolithe
zu finden, das diese Nachtelle nicht zeigt.
Es wurde nun ein Verfahren zur Abtrennung von -, Zeolith-Krlstallen von der bei der hydrothermalen
Synthese anfallenden Mutterlauge durch Filtration des Syntheseansatzes gefunden, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man den auf dem Filter zurückbleibenden Teolith-Kristallbrel mit wäßriger, 0,05 bis 2 gew.-%lger
κι Natronlauge wäscht und filtriert. Nach diesem Verfahren
kann auch mit großen Mengen Waschflüssigkeit gewaschen werden, ohne daß es zu einer Verflüssigung des
Filterkuchens kommt.
Die Konzentration der Natronlauge ist in weiten Gren-
Die Konzentration der Natronlauge ist in weiten Gren-
i) zen wählbar. Zweckmäßigerweise wird sie jedoch möglichst
niedrig gewählt, um das Filterprodukt nicht unnötig mit Natriumhydroxid zu verunreinigen. Bevorzugt
werden Natronlaugen mit einem Gehalt von 0,06 bis 1,6, Insbesondere 0,2 bis l,0Gew.-% NaOH. Bei Einsatz von
Natronlaugen dieser Konzentration kann der Filterkuchen mit ausreichenden Mengen Waschflüssigkeit
behandelt werden, ohne daß sich Thixotrople zeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders
gut zur Filtration von Zeolithen der Natriumform sowie von Zeolithen des Typs A.
Die Verflüssigung des Fllterkuchens ist Insbesondere
bei felntelllgen Zeolithen zu beobachten. Unter feintelligen Produkten werden hler solche verstanden, bei denen
mindestens 50 Gew.-96 kleiner sind als 10 μιτι. Besonders
jo ausgeprägt ist der Effekt jedoch be! Produkten bei denen
mindestens 50 Gew.-% kleiner als 4 μηι. Diese Werte
sind auf die Korngrößenverteilung der in Suspension bzw. im feuchten Filterkuchen vorliegenden Zeolith-Partikel
bezogen.
si Die optimale Laugenkonzentration wird zweckmäßigerweise
durch Vorversuche ermittelt. Sie muß umso höher sein, je felntelllger der zu filtrierende Zeolith Ist.
Wenn der Gehalt der Waschflüssigkeit an Alkalihydroxid zu niedrig gewählt wird und hinreichend große Mengen
Waschflüssigkeit verwendet werden, kann es dennoch zur Verflüssigung des Filterkuchens kommen. Es
Ist auch möglich, den Filterkuchen zunächst mit Wasser
und abschließend mit verdünnter Natronlauge zu waschen.
4> Die erfindungsgemäße Wirkung der Natronlauge Ist
insbesondere deshalb überraschend weil andere Verbindungen in gleicher Konzentration (beispielsweise Ammonlumhydroxid,
Natriumcarbonat, Natrlumalumlnat und Natriumsulfat) wirksam sind.
500 ml einer Suspension von Zeolith A In Mutterlauge
werden auf ein Elnschlchten-Handfllter (Fllterfläche 0,01 m2) aufgebracht und abgesaugt. Anschließend werden
Filtrationsversuche ausgeführt, wobei als Waschflüssigkeit eine wäßrige Lösung von NaOH dient.
Die Ergebnisse sind In der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
mittlere Korngröße
des Zeoliths
des Zeoliths
Waschflüssigkeit
Konzentration an NaOH Menge Zustand des Filterkuchens
nach Entfernen des Vakuums
nach Entfernen des Vakuums
2,3 μΓΠ
2,3 μΐη
5,8 μΐη
5,8 μΐη
0,5 Gew.-%
0,75 Gew.-%
0,5 Gew.-%
| 100 ml | fest |
| 200 ml | Grenzzustand fest/flüssig |
| 300 ml | flüssig |
| 100 ml | fest |
| 200 ml | fest |
| 300 ml | fest |
| 100 ml | fest |
| 300 ml | fest |
Bei der im Beispiel 1 verwendeten Zeolfth-Suspension werden über ein Bandfilter (Fllterfläche 0,8 m2) die Kristalle
von der Mutterlauge getrennt. Auf dem Filter wird mit 140 ml 0,75 gew.-%lger Natronlauge pro 500 ml aufgegebener
Suspension gewaschen. Der Filterkuchen bleibt fest und kann mit der üblichen Abwurfvorrichtung
vom Filtertuch entfernt werden. Wird statt dessen m/t
der gleichen Menge dest. Wasser gewaschen, so verflüssigt sich das filtrierte Produkt vor Erreichen der Abwurfstelle.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Abtrennung von Zeolith-Krlstallen von der bei der hydrcihermalen Synthese anfallenden Mutterlauge durch Filtration des Syntheseansatzes, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf dem Filter zurückbleibenden Zeolith-Kristallbrel mit wäßriger, 0,05 bis 2 gew.-%iger Natronlauge wäscht und filtriert.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2719425A DE2719425C2 (de) | 1977-04-30 | 1977-04-30 | Verfahren zur Abtrennung von Zeolithkristallen |
| CH459678A CH638760A5 (de) | 1977-04-30 | 1978-04-27 | Verfahren zur filtration von zeolithen. |
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| SE7804958A SE430055B (sv) | 1977-04-30 | 1978-04-28 | Forfarande for filtrering av zeolitkristaller |
| NL7804650A NL7804650A (nl) | 1977-04-30 | 1978-04-28 | Werkwijze voor het filtreren van zeolieten. |
| BE187318A BE866618A (fr) | 1977-04-30 | 1978-05-02 | Procede de filtration de zeolites |
| FR7812939A FR2392933A1 (fr) | 1977-04-30 | 1978-05-02 | Procede de filtration de zeolites |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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1979
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Ipc: C01B 33/26 |
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