NO150114B - Fremgangsmaate ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat - Google Patents

Fremgangsmaate ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat Download PDF

Info

Publication number
NO150114B
NO150114B NO762477A NO762477A NO150114B NO 150114 B NO150114 B NO 150114B NO 762477 A NO762477 A NO 762477A NO 762477 A NO762477 A NO 762477A NO 150114 B NO150114 B NO 150114B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alkali metal
solution
aqueous
aluminate
crystalline
Prior art date
Application number
NO762477A
Other languages
English (en)
Other versions
NO762477L (no
NO150114C (no
Inventor
Lloyd Eugene Williams
Robert Kenneth Mays
Joseph E Wagner Iii
Original Assignee
Huber Corp J M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huber Corp J M filed Critical Huber Corp J M
Publication of NO762477L publication Critical patent/NO762477L/no
Publication of NO150114B publication Critical patent/NO150114B/no
Publication of NO150114C publication Critical patent/NO150114C/no

Links

Classifications

    • 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
    • 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)
    • C01B33/2823—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) from aqueous solutions of an alkali metal aluminate and an alkali metal silicate excluding any other source of alumina or silica
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fremstilling av krystallinske ionebytteatiaterialer av alkalimetallaluminiumsilikat med spesifikke krystallstørrelser og med høy samlet ionebytteevne og spesifikke begynnelsebyttehastigheter som gir veldefinerte restkonsentrasjoner for elementene i gruppe II i det periodiske system. Det er av viktighet å bemerke at iohebyttekinetikken for produkter fremstilt ved den foreliggende fremgangsmåte forløper effektivt
Ved anvendelse av lave konsentrasjoner av ionebyttematerialet.
Kationbyttematerialer og anvendelsen av disse innen en rekke forskjellige områder er velkjente. Selv om det er kjent at en rekke produkter har bytteegenskaper, er det kjent at aluminiumsilikater av zeolittypen utviser en preferanse for spesielle typer eller størrelser av molekyler, slik at de er meget vel egnede for separerings- og hytteformål. Således kan hele mengden eller en andel av det natrium som normalt inneholdes i en typisk zeolitt-struktur, byttes ut med en rekke forskjellige andre kationer.
Det foreligger for tiden et stort antall kommersielt tilgjengelige og kjente krystallinske aluminiumsilikationebytte-materialer som kan representeres ved den generelle formel: M2/n0:A1203:XSi02:YH20,
hvori M betegner et kation, n betegner kationets valens, X betegner antall mol Si02, og Y betegner antall mol H20. Spesielle eksempler på syntetiske aluminiumsilikater er beskrevet i US patentskrifter nr. 2882243, nr. 2962355, nr. 3010789, nr. 3012853, nr. 2882244
og nr. 3130007.
Selv om slike kjente og kommersielt tilgjengelige krystallinske produkter forekommer, er ikke desto mindre fremgangsmåter for fremstilling av syntetiske ionebytteprodukter ofte av den satsvise type og begrenset på grunn av de ulemper som disse er beheftet med. Forsøk på å utvikle kommersielt tilfredsstillende kontinuerlige systemer eller økonomiske satsvise systemer har vært aLvorlig hemmet på grunn av dannelsen av en gelstruktur under reaks jonssyklusen. På grunn av dannelsen av gelen er det nødvendig med meget omstendelige og kostbare prosesstrinn og -utstyr. Ved slike prosesserjcan også gelen overføres til det krystallinske slutt-produkt. Gelen er et inert fortynningsmiddel og en forurensning som sterkt reduserer produktets spesifikke kapasitet eller kapasitet pr. volumenhet. Det foreligger ingen kjent metode for å fraskille denne gelforurensning. Ved den foreliggende oppfinnelse overvinnes disse ulemper ved teknikkens stand.
Oppfinnelsen angår fremstilling av krystallinske ionebytte-aluminiumsilikater med spesifikke krystallstørrelser og med en høy samlet ionebytteevne. Produktene fremstilt ifølge oppfinnelsen har ikke bare en høy samlet ionebytteevne, men også spesifikke begynnelsebyttehastigheter og gir veldefinerte restkonsentrasjoner for elementene i gruppe II i det periodiske system. Det er viktig å bemerke at ionebyttekinetikken for produkter fremstilt ifølge oppfinnelsen, forløper effektivt ved lave konsentrasjoner av ionebyttematerialet. Ved den foreliggende fremgangsmåte fås dessuten betydelig nedsatte produksjonsomkostninger.
Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte som angitt i
krav l's ingress, og fremgangsmåten er særpreget ved dei krav l's karakteriserende del angitte trekk.
Ved den foreliggende fremgangsmåte unngås generelt dannelsen av en gelstruktur, siik at det fås et bunnfall av adskilte partikler med en forhåndsorientert rekke av de elementer som er forhånds-disponert for den krystallinske sluttstruktur. Den foreliggende fremgangsmåte omfatter også særpregede prosesstrinn, omfattende resirkulering av moderluten, slik at det fås et fullstendig lukket system. Resirkuleringen gjør det mulig å utvinne de verdifulle kjemiske forbindelser i moderluten og å nedsette produksjons-omkostningene. Resirkuleringen fjerner også de økologiproblemer som er forbundet med prosessavløp.
Spesifikke prosesstrinn ifølge oppfinnelsen omfatter (a) fremstilling av reaktantene, (b) rensing av reagenset som utgjør råmaterialet for aluminiumoxyd, før det anvendes for omsetningen, (c) utfelling av et amorft mellomprodukt under regulerte betingelser for å hindre geldannelse, (d) statisk og/eller dynamisk krystallisering, (e) avhelling og bråkjøling, (f) separering av faststoffer og (g) resirkulering av moderluten. Resirkuleringen omfatter konsentrering og avsalting. Ifølge en spesielt fordelaktig utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte utvinnes produktet og moderluten resirkuleres ved hjelp av spesielt effektive separeringstrinn for faststoffer og motstrømsvasketrinn.
Den foreliggende fremgangsmåte omfatter nøyaktig regulerte utfellings- og krystalliseringsbetingelser under unngåelse av den kjente praksis som omfatter dannelsen av en gel, elding ved omgivelsesbetingelser og krystallisering. Dannelsen av en gelstruktur unngås ved den foreliggende fremgangsmåte. Kritiske ut-fellingsbetingelser omfatter reaktantenes kjemiske sammensetning og konsentrasjon, utfellingstemperaturen, utfellings-pH, rekke-følgen og tilsetningshastigheten av reaktantene og blandeintensiteten under utfellingen. Ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte er rekkefølgen av tilsetningen av reaktantene også av avgjørende betydning i den grad at reaktantene ikke bare ganske enkelt kan blandes, som ved kjente geleringsprosesser, men må reguleres på
en slik måte at de forholdsvise mengder av de enkelte reaktive ionematerialer i reaksjonssonen får en på forhånd bestemt konsentrasjon.
Produktene fremstilt ifølge oppfinnelsen har høye ionebytte-evner og vil således ha et vidt anvendelsesområde hvor visse kationer må fjernes fra prosess- eller avløpsstrømmen uten å inn-virke på den økologiske balanse i naturlige vassdrag. En rekke for-søk er således blitt gjort for å fjerne fosfater fra væske- eller renseprosesser for å hindre eutrofisering av naturlige vassdrag, dvs. en øket algevekst og et øket oxygenforbruk. Produktet fremstilt ifølge oppfinnelsen kan anvendes som fosfaterstatning i alle materialer som anvendes for vaske- eller renseprosesser. Selv om de er uoppløselige i vann, vil materialene fremstilt ifølge oppfinnelsen gjøre hardt vann bløtt og forbedre et vaskemiddelsystems rensevirkning. På grunn av at de har en findelt krystallstørrelse, kan de effektivt vaskes ut eller, fjernes under enhver skyllesyklus. De krystallinske alum.inium,siHka,ter fremstilt ifølge oppfinnelsen består av et syntetisk materiale av en mineraltype som ikke krever oxygen for å nedbrytes biologisk og som bunnavsettes gradvis i renseanlegg eller naturlige vassdrag.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningene.
Av disse viser
Fig. 1 skjematisk en egnet anordning av apparater for utfør-else av en spesielt fordelaktig utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte, Fig. 2,3 og 4 skanderende elektronmikrofotografier som viser eksempler på en del av det område av krystallstørrelser som kan erholdes ved anvendelse av den foreliggende fremgangsmåte, og Fig. 5 et skanderende elektronmikrofotografi av en kjent zeolitt som betegnes som Zeolitt A.
Som nevnt ovenfor angår den foreliggende oppfinnelse fremstilling av syntetiske aluminiumsilikater med høy base- eller kation-bytteevne. Ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte fremstilles det krystallinske produkt ved at det tilvirkes en vandig oppløsning av et alkalimetallsilikat, hvorefter denne oppløsning innføres i en reaksjonsbeholder forsynt med egnede omrørings- og oppvarmingsanordninger. Silikatet skal ha et molforhold Si02:X20 av 1:1-4:1, hvori X betegner et alkalimetall, som natrium, kalium eller lithium. Silikatoppløsningen skal ha en konsentrasjon på 3 molar eller lavere, fortrinnsvis under 1 molar, og forvarmes til en temperatur av 21-82°C.
Derefter innføres en oppløsning av et alkalimetallaluminat, som natriumaluminat, i silikatoppløsningen. Aluminatoppløsningens konsentrasjon skal være 4 molar eller derunder, fortrinnsvis under 2 molar. Aluminatet bør ha et molforhold X20 :Al20.j av 1:1-6:1, hvori X betegner et alkalimetall. Alkalimetallaluminatet oppvarmes også til 21-82°C. Spesifikke konsentrasjoner for oppløs-ningen av reaktanter og den samlede reaksjonsblanding er angitt nedenfor.
Reaksjonsmassens pH som omfatter silikatet og aluminatet,
må holdes på minst 10,0 under utfellingen, fortrinnsvis på 10-14. NaOH kan forblandes med aluminatoppløsningen for å regulere pH. Omrøring opprettholdes også under utfellingen. Utfellingstemperaturen holdes på 21-82°C, fortrinnsvis 26-71°C. Det sist-nevnte område er en av de viktige prosessparametre for regulering ay sluttkrystallenes størrelse.
Ved avslutningen av omsetningen krystalliseres bunnfallet dynamisk eller statisk og skilles og utvinnes fra moderluten. Ifølge en spesielt fordelaktig utførelsesform foretas en fast-stoff separering som på en særpreget måte er kombinert med mot-strømsvasking. Filtratvæskene (fra faststoffseparerings- og vasketrinnet) konsentreres, f.eks. ved inndampning, behandles for å fjerne saltforurensninger, som NaCl, organiske komplekser som fører til misfarvning, og jernholdig slam, og resirkuleres derefter til beholderen hvori alkalimetallaluminatet fremstilles.
Som nevnt unngås dannelsen av en gelstruktur ved den foreliggende fremgangsmåte. Dette oppnås ved å regulere reaksjons-eller utfellingsparameterne. Det er viktig å bemerke på dette sted at i et bunnfall aggregeres adskilte partikler til over-kolloidale grupper som forekommer i oppløsningen som synlige aggregater eller bunnfall. For geler aggregerer partiklene slik at de fyller hele oppløsningen, og væskevolumet er fullstendig innesluttet eller gjort ubevegelig i gelstrukturen.
Produktet utvunnet fra faststoffsepareringen kan vaskes for
å fjerne vannoppløselige forurensninger, hvorefter det tørkes, fortrinnsvis ved fostøvningstørking. Det tørkede produkt omfatter en sprø masse som lett kan nedmales til et findelt pulver.
Ifølge oppfinnelsen utgjør reaktantene et utgangsmateriale for siliciumdioxyd, dvs. et alkalimetallsilikat (fortrinnsvis natrium-silikat), og et utgangsmateriale for aluminiumoxyd i form av et a,lkalimetallaluminat. Natriumhydroxyd kan anvendes for å regulere pH. Alkalimetallsilikatet anvendes i form av en fortynnet oppløs-ning, fortrinnsvis slik at silikatoppløsningen inneholder 1-7% Na20 og 6-12% Si02- Aluminatet anvendes også som en fortynnet oppløsning fortrinnsvis inneholdende 8-14% Na20 og 9-15% Al203-Mer foretrukne områder er 10-14% Na20 og 9-13% Al203- Den reaksjon som forekommer ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, kan representeres ved hjelp av de følgende typiske reaksjons-ligninger".
En foretrukken omsetning er f.eks.
( kationbytteprodukt) (resirkuleringskjemikaler)
hvori X = 2-7.
Som vist på Fig. 1 fremstilles natriumsilikatoppløsningen
i en beholder 1 med en dampkappe 2 og en egnet omrøringsanordning 3. Silikatoppløsningen kan fremstilles ganske enkelt ved å inn-føre silikatet og vann i beholderen inntil konsentrasjonen er den ovennevnte. Silikatet kan tilsettes i form av et fast materiale eller det kan tilføres til beholderen 1 i form av en konsentrert oppløsning. Ytterligere alkalimetalloxyd kan tilsettes til beholderen 1 for erholdelse og/eller regulering av SiC^: Na20-forholdet slik at det faller innenfor det anvendbare område. Før den vandige silikatoppløsning innføres i utfellingsbeholderen via ledningen 4, kan den oppvarmes til en temperatur av 21-82°C. Silikatoppløsningen kan også oppvarmes efter at den er blitt inn-ført i utfellings-oppslutningsbeholderen 15 som er forsynt med en dampkappe 17.
Alkalimetallaluminatet fremstilles i en egnet beholder 5.
Denne beholder er også forsynt med en oppvarmings- og omrørings-anordning hhv. 6 og 7. For fremstillingen av aluminatet innføres de resirkulerte væskes,natriumhydroxyd og aluminiumoxydtrihydrat via ledningene hhv. 31, 8 og 9 i fremstillingsbeholderen 5 under opprettholdelse av en intim blanding eller god omrøring. Som nærmere beskrevet nedenfor utgjør de resirkulerte væsker et utgangsmateriale for A^O^ og Na20. Aluminatsatsblandingen bør om-røres kontinuerlig i ca. 20 minutter mens oppløsningen holdes på
en temperatur av 93-121°C.
Ved utførelse av den foreliggende fremgangsmåte innføres den vandige oppløsning eller alkalimetallsilikatoppløsning først i utfellings-oppslutningsbeholderen 15 fra fremstillingsbeholderen 1
via ledningen 4. Som angitt ovenfor må silikatet ha en temperatur av 21-82°C og kan forvarmes i beholderen 1 eller oppvarmes i beholderen 15. Oppløsningen av alkalimetallaluminatet overføres derefter fra fremstillingsbeholderen 5 til beholderen 15 via en ledning 11 og en renseanordning 12. Dette rensetrinn er av stor betydning fordi det fjerner jern og vegetative organiske komplekser som innvirker uheldig på utviklingen og dannelsen av de korrekte krystaller. Krystallene og deres renhet utgjør kritiske parametre for produktets anvendbarhet og virkning. Under tilsetningen av den rensede aluminatoppløsning må utfellingstemperaturen holdes på 21-82°C. Dette kan kreve oppvarming eller avkjøling av aluminatet. En kontinuerlig omrøring foretas i beholderen 15 under
hele tilsetningen av silikatet og den påfølgende tilsetning av aluminatet. Som angitt ovenfor utgjør tilsetningsrekkefølgen for reaktantene et kritisk trekk ved den foreliggende fremgangsmåte. Reaktantene (dvs. silikatet og aluminatet) kan således ikke ganske enkelt blandes, men må blandes på en slik måte at de forholdsvise mengder av de enkelte reaktive ionematerialer i reaksjonssonen vil foreligge innen et på forhånd bestemt konsentrasjonsområde. Tilsetningsrekkefølgen omfatter som nevnt innføring av aluminatet
i silikatoppløsningen.
Aluminatet tilsettes til silikatoppløsningen med regulert hastighet slik at tilsetningstiden ikke blir mindre enn 10 minutter eller mer enn 60 minutter. Utfellings-oppslutningsbeholderen 15 er forsynt med en omrøringsanordning 16 for kontinuerlig omrøring av den vandige reaksjonsmasse. Krystallsluttstørrelsen reguleres i sterk grad ved hjelp av omrøringsgraden under utfellingsfasen.
Reaksjonsblandingens sammensetning, uttrykt ved oxydmol-forholdet mellom de vandige reaksjonsmaterialer hvorfra de syntetiske, krystallinske ionebyttematerialer fremstilles ifølge oppfinnelsen, er som følger:!
X20:Si02 av 1,0:1-3,0:1 og H20:X20 av 35:1-200:1 når Si02:Al203
er 0,5:1-1,3:1,
X20:Si02 av 0,8:1-3,0:1 og H20:X20 av 35:1-200:1 når Si02:Al203 er 1,3:1-2,5:1 ,
hvori X betegner et alkalimetallkation bestående av natrium, kalium'ieller lithium.
Efter at utfellingen er avsluttet, påbegynnes krystalliser-ingsfasen i beholderen 15 ved å oppvarme reaksjonsmassen til en temperatur av 76-110°C. Denne fase fortsettes under statisteeller dynamiske.betingelser i 1-8 timer. Det vil forstås at variasjoner innenfor disse betingelser regulerer krystalltypene,
-størrelsen og -renheten.
Den vandige masse som inneholder det krystalliserte produkt, avhelles derefter og bråkjøles. Ved avhellingen kan den overliggende moderlut (A) fjernes fra beholderen 15 via ledningen 18. Supernatanten ledes gjennom en varmeveksler 19 hvori den avkjøles, og tilbakeføres til beholderen 15 via ledningen 20. Før avhellingen kan massen som inneholder det krystalliserte produkt, få bunnavsettes under dannelse av supernatantfasen. Bråkjølingen er av betydning for å unngå dannelsen av uønskede krystallinske faser (som f.eks. hydroxydsodalitt) og for å regulere krystallveksten. Efter bråkjølingen overføres den vandige masse via en ledning 21 til en faststoffsepareringssone bestående av et kontinuerlig porøst belte 25. Et regulert vakuum anvendes i de forskjellige seksjoner av beltet ved hjelp av en egnet vakuum-kilde (ikke vist). Den vandige blanding tilføres på beltet med regulert hastighet via en fordelingsanordning 22. Efter at en kake av det krystallinske aluminiumsilikatmateriale er blitt dannet på beltet 25, og efter oppsamlingen av moderluten, bringes kaken i kontakt med resirkulert vaskevann som kommer fra vannfor-delingsutløp 26. Derved fås et lavkonsentrert væskefiltrat som føres sammen med moderluten slik at det fås filtratvæsker som ledes gjennom ledningen 29 og en slamfjernelsesenhet 27 og derfra til en konsentrator 30. Friskt vaskevann fordeles på kaken like før den fjernes fra enden av beltet. Som vist på tegningen resirkuleres det friske vaskevann efter anvendelse via ledningene 24 og 28 og vannfordelingsutløpene 26. Konsentreringsenheten kan omfatte ett- eller flertrinnsfordampningsapparater 30. I denne enhet konsentreres filtratvæskene slik at regulerte vannmengder fjernes,
for å holde hele systemet balansert på volumbasis. På denne måte kan alle de verdifulle kjemiske forbindelser i væskene resirkuleres, slik at råmaterialomkostningene senkes og forurensning unngås ved at det ikke forekommer avfallsvæskeavløp og lignende vrakmateriale-problemer.
Den våte kake oppsamles fra det kontinuerlige belte 25 og pumpes (eller transporteres på annen måte) til en egnet tørkeenhet, f.eks. et forstøvningstørkeapparat. Produktet kan derefter nedmales og pakkes. Det spesielle utstyr som må anvendes for å tørke og nedmale produktet, kan være av en hvilken som helst egnet kjent type.
Som nevnt ovenfor omfatter den foreliggende oppfinnelse anvendelse av et fullstendig lukket system med resirkulering av prosessvæskene. Efter konsentreringen av filtratvæskene (i for-dampningsapparatet 30) resirkuleres således de konsentrerte væsker som inneholder de utvundne verdifulle kjemiske forbindelser, via ledningen 31 til fremstillingstanken 5 for alkalimetallaluminatet. Den konsentrerte masse ledes imidlertid i denne forbindelse først gjennom en spyleenhet 32 hvori natriumklorid (hvis alkalimetallet er natrium) fjernes. I spyleenheten kan celler av membrantypen, fraksjonert krystallisering eller lignende enheter etc, anvendes, "som velkjent innen teknikkens stand.
Nødvendigheten av den ovennevnte spyling skyldes at de rå-materialer av handelskvalitet som anvendes ifølge oppfinnelsen, typisk fremstilles ved fremgangsmåter som fører til forurensning av råmaterialene med halogenider (som regel klorid).
Det er bare mulig å foreta en resirkulering uten uheldig innvirkning på fremgangsmåten dersom halogenidforurensningene (klorid) er blitt fjernet.
Uttrykket "høy samlet ionebytteevne" som anvendt heri er
ment å betegne meterialer med en samlet ionebytteevne på minst 250 mg CaC03 pr. g krystallinsk, uorganisk ion.ebyttemateriale. Materialene fremstilt ifølge oppfinnelsen har en opprinnelig ione-byttebegynnelsehastighet ved fjernelse av hardhet fra vann av minst 0,129 g- pr. g pr. minutt og er istand til å senke hardheten i normalt vann til under 0,005 g pr. liter.
Materialene fremstilt ifølge oppfinnelsen har en gjennomsnittlig krystallstørrelse av 0,25-8,0 Jam og en høy byttekapasitet overfor spormetallelementer og er istand til å gi restkonsentrasjoner av spormetallene på ca. 1 del pr. milliard.
Det vil dessuten forstås at uttrykkene "bråkjøle", "bråkjøling" og lignende uttrykk er ment å omfatte en hurtig kontinuerlig be-handling, en hurtigbehandling for å fjerne likevektsvæsker, av-kjøling og/eller hurtig avhelling av den overliggende moderlut og lignende tilsvarende metoder for å stanse krystallveksten og hindre dannelsen av uønskede krystallinske faser.
En fagmann vil forstå at det ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte som lett kan tilpasses for økonomisk avendelse og som muliggjør en fullstendig resirkulering av prosessvæskene for utvinning, av de verdifulle kjemiske forbindelser fra disse, og som fordi ingen gel dannes, er strømlinjet og omfatter enkle, men meget effektive og praktiske (ut fra en kommersiell vurdering) prosesstrinn.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat med høy samlet ionebytteevne og spesifikke begynnelsebyttehastigheter, karakterisert ved at det a) fremstilles en vandig oppløsning av et alkalimetallsilikat med et molforhold Si02:X20 av 1:1-4:1, hvori X betegner et alkalimetall, og en konsentrasjon på ikke over 3 molar, b) oppløsningen omrøres kraftig, og med regulert hastighet settes til denne en vandig oppløsning av et alkalimetallaluminat med en konsentrasjon på ikke over 4 molar og i det vesentlige fri for halogenidforurensninger> organiske misfarvende komplekser og jernholdig slam, c) omrøringen av reaksjonsmassen dannet ved tilsetningen av alkalimetallaluminatet til alkalimetallsilikatoppløsningen fortsettes mens reaksjonsmassens temperatur holdes på 21-82°C og reaksjonsmassens pH på minst 10,0,hvorved ut-felles et findelt, pigmentært, amorft alkalimetallaluminium-silikatmellomprodukt praktisk talt under fullstendig unngåelse av geldannelse, d) det utfelte mellomprodukt krystalliseres ved oppvarming til 76-110°C, og reaksjonsmassen omfattende det krystallinske produkt bråkjøles for å hindre ytterligere krystallisering av denne, hvorved fås et krystallinsk produkt med en på forhånd bestemt krystallinsk struktur, e) det faste krystallinske ionebyttemateriale utvinnes ved separering fra de vandige prosessvæsker, f) de vandige prosessvæsker behandles for å fjerne halogenid-forurensninger, misfarvende komplekser og jernholdig slam,og g) de behandlede vandige prosessvæsker resirkuleres for å anvendes som et utgangsmateriale for alkalimetallaluminatet som anvendes i trinn b).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den overliggende moderlut som dannes på den øvre del av den vandige masse som inneholder det krystalliserte produkt, fjernes fra utfellingsbppslutnings-beholderen og ledes gjennom kjøleinnretninger, og den således avkjølte moderlut tilbakeføres til den vandige masse som inneholder det krystalliserte produkt, for derved å bråkjøle denne slik at ytterligere krystallvekst stanses og at et materiale med en på forhånd bestemt krystallinsk struktur kan fremstilles.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ved faststoffsepareringen for utvinning av det krystalliserte produkt fra den vandige reaksjonsmasse ledes reaksjonsmassen som inneholder det krystallinske produkt til den fremre ende av et kontinuerlig, porøst, roterende belte, og det krystallinske .produkt som oppsamles på beltet bringes i kontakt med en vaskevæske,hvorav minst en del omfatter resirkulerte væsker oppsamlet fra filtratvæsken som utvinnes nær.den mellomste del og den annen ende av det kontinuerlige belte.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at satsblandingen av alkalimetallaluminiumsilikat innstilles til en sammensetning, uttrykt i oxydmolforhold, som følger: X20:Si02 = 1:1-3:1 og H20:X20 = 35:1-200:1 når forholdet Si<0>2<:>Al203 er 0,5:1-1,3:1, eller X20:Si02 = 0,8:1-3,0:1 og H20:X20 = 35:1-200:] når forholdet Si02:Al20 = 1,3:1-2,5:1.
5. Fremgangsmåte ifølge krav l-4f karakterisert ved at en klaret, vandig oppløs-ning av alkalimetallaluminat som er i det vesentlige fri for halogenidf orurensninger, organiske misf arvende komplekser og jernholdig slam og har et molforhold X20:A1203 av 1:1-6:1, hvor X betegner et alkalimetall fra gruppen natrium, kalium og lithium, tilsettes til alkalimetallsilikatoppløsningen under kraftig agitering i løpet av 10-60 minutter.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at pH reguleres ved på forhånd å blande NaOH med alurainatoppløsningen.
7, Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at temperaturen under utfellingen holdes på 26-71°C.
8.. Fremgangsmåte ifølge krav 1-. 7, karakterisert ved at det anvendes en alkalimetall-silikatoppløsning med en sammensetning av 1-7% Na2<D og 6-12% SiO^.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at det anvendes en alkalimetall-aluminatoppløsning med en sammensetning av 8-14% Na20 og 9-15% Al203, fortrinnsvis 10-14% Na20 og 9-13% A1203.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1- 9, karakterisert ved at aluminatet tilsettes til silikatoppløsningen med regulert hastighet i en samlet tilset-ningstid av ikke under 10 minutter og ikke over 60 minutter.
NO762477A 1975-07-25 1976-07-15 Fremgangsmaate ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat NO150114C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/599,232 US4041135A (en) 1975-07-25 1975-07-25 Production of high capacity inorganic crystalline base exchange materials

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO762477L NO762477L (no) 1977-01-26
NO150114B true NO150114B (no) 1984-05-14
NO150114C NO150114C (no) 1984-08-22

Family

ID=24398806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO762477A NO150114C (no) 1975-07-25 1976-07-15 Fremgangsmaate ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat

Country Status (26)

Country Link
US (1) US4041135A (no)
JP (1) JPS6031762B2 (no)
AR (1) AR212504A1 (no)
AT (1) AT351457B (no)
AU (1) AU499687B2 (no)
BE (1) BE844473A (no)
BR (1) BR7604752A (no)
CA (1) CA1074766A (no)
CH (1) CH629162A5 (no)
DE (1) DE2633304C2 (no)
DK (1) DK325276A (no)
ES (1) ES450100A1 (no)
FI (1) FI66298B (no)
FR (1) FR2318823A1 (no)
GB (1) GB1508548A (no)
HU (1) HU174755B (no)
IN (1) IN145462B (no)
IT (1) IT1062652B (no)
LU (1) LU75454A1 (no)
MX (1) MX4022E (no)
NL (1) NL7608105A (no)
NO (1) NO150114C (no)
PL (1) PL107716B1 (no)
SE (1) SE424438B (no)
YU (1) YU181676A (no)
ZA (1) ZA764152B (no)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041135A (en) * 1975-07-25 1977-08-09 J. M. Huber Corporation Production of high capacity inorganic crystalline base exchange materials
US4102977A (en) * 1975-11-18 1978-07-25 Mizusawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for the preparation of alkali aluminosilicate detergent builder
DE2651485A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-24 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a i
DE2651436A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a iii
DE2651419A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a iv
DE2651437A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a vi
DE2651420A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a v
DE2705088C2 (de) * 1977-02-08 1986-05-22 Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur Herstellung von überwiegend kristallinen Natriumaluminiumsilikaten
DE2719425C2 (de) * 1977-04-30 1984-04-12 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur Abtrennung von Zeolithkristallen
FR2392932A1 (fr) * 1977-06-03 1978-12-29 Rhone Poulenc Ind Procede de fabrication d'un silico-aluminate alcalin cristallin, produit obtenu et application
DE2734296A1 (de) * 1977-07-29 1979-02-08 Degussa Verfahren zur herstellung von feinteiligen, zum kationenaustausch befaehigten wasserunloeslichen silikaten
FR2398698A1 (fr) * 1977-07-29 1979-02-23 Ugine Kuhlmann Procede industriel de fabrication en continu de zeolithe a
DE2744784B1 (de) * 1977-10-05 1978-08-17 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Zeolith A und seine Verwendung
US4576986A (en) * 1978-01-31 1986-03-18 J. M. Huber Corporation Rubber compositions containing small particle size zeolites and mixtures
US4288342A (en) * 1978-03-03 1981-09-08 J. M. Huber Corporation Inorganic water-softening bead
US4150100A (en) * 1978-06-13 1979-04-17 Pq Corporation Preparing zeolite NaA
JPS553321A (en) * 1978-06-19 1980-01-11 Toyo Soda Mfg Co Ltd Production of zeolite
US4243429A (en) * 1978-06-22 1981-01-06 Kubota Ltd. Process for producing tobermorite and ettringite
JPS5524112A (en) * 1978-08-09 1980-02-21 Toyo Soda Mfg Co Ltd Dentifrice zeolite
US4612342A (en) * 1978-12-20 1986-09-16 J. M. Huber Corporation Rubber compositions containing small particle size zeolites
US4235856A (en) * 1978-12-20 1980-11-25 J. M. Huber Corporation Method of producing a zeolite of controlled particle size
US4888378A (en) * 1978-12-20 1989-12-19 J. M. Huber Corporation Plastic compositions containing small particle size zeolites and mixtures
US4330518A (en) * 1978-12-20 1982-05-18 J. M. Huber Corporation Removal of contaminants from zeolite mother liquors
DE2856278A1 (de) * 1978-12-27 1980-07-10 Degussa Verfahren zur herstellung feinstteiliger natriumaluminiumsilikate
IT1165442B (it) * 1979-01-26 1987-04-22 Montedison Spa Zeoliti di tipo a,ad elevato grado di cristallinita' e a granulometria fine e processo per la loro produzione
DE2907108A1 (de) * 1979-02-23 1980-09-04 Basf Ag Verfahren zur herstellung lagerstabiler, pumpbarer und fliessfaehiger alumosilikat-suspensionen durch nassvermahlung
DE2910152A1 (de) * 1979-03-15 1980-10-16 Degussa Verfahren zur herstellung von amorphen natriumaluminiumsilikaten
DE2910147A1 (de) * 1979-03-15 1980-10-30 Degussa Verfahren zur herstellung von amorphen natriumaluminiumsilikaten
CA1142500A (en) * 1979-03-28 1983-03-08 Grace (W.R.) & Co. Cyclic process for forming high purity zsm-5 catalyst
DE2941636A1 (de) * 1979-10-13 1981-05-07 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur kontinuierlichen herstellung feinstteiliger zeolithischer natriumaluminiumsilikate
DE3007080A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von kristallinem zeolithpulver des typs a
DE3007087A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von zeolith a
DE3007123A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von zeolith a
US4289629A (en) * 1980-07-10 1981-09-15 J. M. Huber Corporation Removal of contaminants from strongly alkaline solution
JPS5738317A (en) * 1980-08-12 1982-03-03 Toyo Soda Mfg Co Ltd Zeolite powder with high fluidity and its manufacture
AU559968B2 (en) * 1982-04-29 1987-03-26 Mobil Oil Corp. Controlled morphology high silica zeolites
IN157422B (no) * 1982-06-21 1986-03-22 Lever Hindustan Ltd
DE3233289A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Vorrichtung und verfahren zur behandlung einer zeolithsuspension zum zwecke der feststoffabtrennung von der mutter- und/oder waschlauge
GB8329973D0 (en) * 1983-11-10 1983-12-14 Exxon Research Engineering Co Recycled zeolite l preparation
US4818509A (en) * 1984-03-23 1989-04-04 Mobil Oil Corporation Continuous process for manufacturing crystalline zeolites in continuously stirred backmixed crystallizers
ZA851734B (en) * 1984-03-23 1986-10-29 Mobil Oil Corp A continuous process for manufacturing crystalline zeolites
US4623631A (en) 1984-04-19 1986-11-18 J. M. Huber Corporation Filtration of zeolites
US4900529A (en) * 1984-09-04 1990-02-13 W. R. Grace & Co.-Conn. Process for making crystalline siliceous materials
JPH033045Y2 (no) * 1985-10-31 1991-01-28
US5296208A (en) * 1992-08-07 1994-03-22 Uop Molecular sieve synthesis
US5948383A (en) * 1997-03-26 1999-09-07 Engelhard Corporation Hybrid zeolite-silica compositions
US6413492B1 (en) * 2000-03-23 2002-07-02 Engelhard Corporation Method of forming high aluminum aluminosilicate zeolites

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882243A (en) * 1953-12-24 1959-04-14 Union Carbide Corp Molecular sieve adsorbents
FR1117776A (fr) * 1953-12-24 1956-05-28 Union Carbide & Carbon Corp Procédé de fabrication de matières adsorbantes synthétiques
US3058805A (en) * 1958-10-03 1962-10-16 Bayer Ag Process for the production of sodium zeolite a
FR1240756A (fr) * 1958-10-03 1960-09-09 Bayer Ag Procédé de préparation de zéolite sodique synthétique
US3071434A (en) * 1960-01-20 1963-01-01 Socony Mobil Oil Co Inc Process for makling crystalline zeolites
US3310373A (en) * 1963-04-03 1967-03-21 Mobil Oil Corp Method for producing crystalline aluminosilicates
US3313594A (en) * 1963-07-05 1967-04-11 Mobil Oil Corp Method for producing crystalline aluminosilicate zeolitic particles of uniform size
NL6609779A (no) * 1964-07-21 1967-01-13
US3481699A (en) * 1966-02-14 1969-12-02 Air Liquide Process for the preparation of synthetic faujasite
FR1536947A (fr) * 1967-03-01 1968-09-02 Mines Domaniales De Potasse Zéolites synthétiques et leur procédé de fabrication
DE1767001A1 (de) * 1967-03-22 1971-07-29 Grace W R & Co Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumsilikat-Zeoliths
DE1667620C3 (de) * 1967-08-09 1980-04-03 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur gelenkten Herstellung von Natriumaluminiumsilikaten mit vorbestimmten chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften
US3692475A (en) * 1970-11-16 1972-09-19 Nalco Chemical Co Method for making crystalline zeolite y
DE2333068C3 (de) * 1973-06-29 1983-06-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen kristallinen zeolithischen Molekularsiebes des Typs A und dessen Verwendung
DE2433485A1 (de) * 1973-07-16 1975-02-06 Procter & Gamble Zur verwendung in waschmitteln geeignete aluminosilikat-ionenaustauscher
AT335031B (de) * 1974-01-17 1977-02-25 Degussa Optische aufheller enthaltende gemische und verfahren zu deren herstellung
US3985669A (en) * 1974-06-17 1976-10-12 The Procter & Gamble Company Detergent compositions
US4041135A (en) * 1975-07-25 1977-08-09 J. M. Huber Corporation Production of high capacity inorganic crystalline base exchange materials

Also Published As

Publication number Publication date
IT1062652B (it) 1984-10-20
JPS6031762B2 (ja) 1985-07-24
YU181676A (en) 1982-05-31
ZA764152B (en) 1977-06-29
PL107716B1 (pl) 1980-02-29
NL7608105A (nl) 1977-01-27
NO762477L (no) 1977-01-26
IN145462B (no) 1978-10-14
ES450100A1 (es) 1977-11-16
DE2633304A1 (de) 1977-02-17
FR2318823B1 (no) 1981-08-21
CH629162A5 (de) 1982-04-15
SE424438B (sv) 1982-07-19
MX4022E (es) 1981-11-04
CA1074766A (en) 1980-04-01
FI66298B (fi) 1984-06-29
FI762117A (no) 1977-01-26
BR7604752A (pt) 1977-08-02
GB1508548A (en) 1978-04-26
LU75454A1 (no) 1978-02-08
FR2318823A1 (fr) 1977-02-18
DE2633304C2 (de) 1986-10-16
SE7608365L (sv) 1977-01-26
HU174755B (hu) 1980-03-28
AT351457B (de) 1979-07-25
BE844473A (fr) 1977-01-24
NO150114C (no) 1984-08-22
JPS5242484A (en) 1977-04-02
ATA547676A (de) 1978-12-15
AR212504A1 (es) 1978-07-31
DK325276A (da) 1977-01-26
AU499687B2 (en) 1979-04-26
US4041135A (en) 1977-08-09
AU1599576A (en) 1978-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO150114B (no) Fremgangsmaate ved fremstilling av krystallinske ionebyttematerialer av alkalimetallaluminiumsilikat
FI67791B (fi) Kontinuerligt foerfarande foer framstaellning av zeolit a med konstant och homogen kvalitet
CN102602965B (zh) 从含锂卤水中直接制备高纯度锂化合物的方法
US3764655A (en) Process for purifying phosphoric acids by neutralization with an alkali metal hydroxide and/or carbonate
RU2350564C2 (ru) Способ получения алюмокалиевых квасцов
NO794092L (no) Fremgangsmaate for halv-kontinuerlig fremstilling av zeolitt a
NO841402L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av zeolitt a
JPS58151303A (ja) 次亜塩素酸カルシウムの製法
EP0085287B1 (en) A method for recovering useful products from waste products obtained when manufacturing aluminium fluoride
SE430593B (sv) Forfarande for att utvinna anvendbara produkter ur avfallsprodukter fran aluminiumfluoridframstellning
US6451282B1 (en) Process for production of zeolites from raw materials containing alkali alumino hydro-silicates
CA2057588C (en) A process to obtain zeolite 4a starting from bauxite
JPS59164602A (ja) 次亜塩素酸カルシウムの連続的製法
FI67792B (fi) Foerfarande foer semikontinuerlig framstaellning av ett silikoaluminat av typ zeolit a
JPS6335414A (ja) 四ホウ酸ナトリウム五水塩の製法
RU2808413C1 (ru) Способ получения жидкого стекла
CN109850929A (zh) 一种种分槽稀释原矿矿浆制备氢氧化铝微粉方法
RU2179527C1 (ru) Способ переработки силикатного сырья
RU2361815C1 (ru) Способ переработки глиноземсодержащего сырья
EP0039717B1 (en) A method of preparing water purifying agents
SU1710508A1 (ru) Способ очистки флотационных флюоритовых концентратов
KR850000287B1 (ko) 제올라이트a의 반연속식 제조방법
CN105883831A (zh) 一种用废硼泥滤渣制备五水偏硅的方法
GB190114953A (en) Improved Method for the Industrial Working of Elaeolite and Minerals of Similar Composition for the Production of Water Glass, Alumina, Alums and Aluminium Sulphate.
PL105694B1 (pl) Sposob wytwarzania grubokrystalicznego fluorokrzemianu potasowego lub sodowego