PL16167B1 - Sposób wytwarzania krzemianów o wlasnosciach wymieniania zasad, tak zwanych sztucznych zeolitów. - Google Patents

Description

Napotykane w przyrodzie krzemiany zelazo-glinowe rozmaitych rodzajów, jak np. kaolin, bauksyt i inne mniej lub wie¬ cej ogniotrwale glinki, nie posiadaja wo- góle lub posiadaja tylko w malym stopniu wlasnosci wymieniania zasad, które sa zna¬ mienne w krzemianach naturalnych w ro¬ dzaju np. zeolitów i podobnych krzemia¬ nów.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania tak zwanych sztucznych zeo¬ litów z kaolinu, bauksytu oraz innych po¬ dobnych krzemianów zelazo-glinowych i mniej lub wiecej ogniotrwalych glinek roz¬ maitych rodzajów i polega na tern, ze po¬ dobne krzemiany naturalne poddaje sie reakcji w sposób znany z kwasami albo kwasnemi solami alkaljów, albo z obu temi czynnikami, wskutek czego krzemian ulega rozkladowi, poezem pozostalosc otrzymana po odsaczaniu, tak zwana glinke odpado¬ wa, zlozona przewaznie z kwasu krzemo¬ wego oraz nierozpuszczalnych w kwasach tlenków zelaza i glinu, gotuje sie .pod ci¬ snieniem z tlenkami, wodorotlenkami lub weglanami metali alkalicznych albo metali ziem alkalicznych, wodorotlenkami ziem alkalicznych, weglanami ziem alkalicznych, albo z mieszaninami dwu lub kilku wzmian¬ kowanych zwiazków.Jezeli glinke tego rodzaju przetwarzac r W odpowiectni sposób w naczyniach otwar¬ tych lub pod" cisnieniem kwasem mineral¬ nym, poddajac np. dzialaniu kwasu siarko¬ wego, kwasu solnego lub azotowego, jak sie to czyni np. przy wyrobie soli glinowych z powyzszych glinek zapomoca kwasów, to surowiec krzemianowy rozklada sie i po odsaczeniu otrzymuje sie czesciowo roz¬ twór odpowiedniej soli glinowej uzytego kwasu, zanieczyszczonej mniej lub wiecej solami zelaza (zwiazki zelazowe lub zela¬ zawe) w zaleznosci od skladu uzytej glin¬ ki, czesciowo zas osad skladajacy sie z kwasu krzemowego i tlenków glinu lub ze¬ laza nierozpuszczalnych w kwasach. Do przeróbki tej mozna równiez w sposób zna¬ ny i z temi samemi wynikami stosowac kwasne sole alkaljów odpowiednich kwa¬ sów, ewentualnie w mieszaninie z kwasa¬ mi. Tak zwana glinka odpadowa jak rów¬ niez sam surowiec nie posiadaja jakich¬ kolwiek wlasnosci wymieniania zasad, przyczem glinka odpadowa skutkiem swej sluzowatej 'konsystencji i zaleznej od tego nieprzepusziczalinosci cieczy z trudnoscia nadaje sie do odsaczania.Jezeli jednak bezwartosckwy ten od¬ padek gotowac pod cisnieniem z tlenkami, wodorotlenkami lub weglanami metali al¬ kalicznych albo metali ziem alkalicznych albo tez z mieszaninami tych materjalów, wówczas otrzymuje sie porowaty krzemian o budowie podobnej do pumeksu z wydat- nemi wlasnosciami wymieniania zasady, który skutkiem swej wybitnej porowato¬ sci latwo przepuszcza ciecze i dzieki temu nadaje sie jako materjal odsaczajacy.Okazalo sie, ze otrzymany w ten sposób krzemian posiada zdolnosc wymiany za¬ sad, odpowiadajaca 2500—3000 mg CaO na kazde 100 g krzemianu, i stanowi prze¬ to sztuczny zeolit o zdolnosci wymiany znacznie wyzszej, niz uzyskiwano w zeoli- tach lub permutytach sztucznych, wytwa¬ rzanych w inny sposób.Przez gotowanie glinki odpadowej w powyzszy sposób z tlenkami, wodorotlen¬ kami lub weglanami alkaljów oraz metali ziem alkalicznych, wzglednie mieszaniny tych zwiazków wywoluje sie ponadto bez¬ posrednio uwodnienie krzemianu, co jest koniecznym warunkiem jego wlasnosci wy¬ mieniania zasad.Glinke np. o skladzie AI203 32%, Fe2Os 3%, Si02 45%i wykazujaca po za¬ rzeniu 20% straty, prazy sie przy tempe¬ raturze okolo 700°C, poczem glinka ma 'sklad nastepujacy: A/203 41%, Fe2Os 3,5%, Si02 54%; strata przy zarzeniu wynosi 2%. Po dokladnem zmieleniu pra¬ zona glinke przetwarza sie badz w otwar¬ lem naczyniu, badz pod cisnieniem pewna iloscia kwasu siarkowego, np 135 kg kwa¬ su siarkowego o ciezarze wlasciwym 1,53, rozcienczonego odpowiednia iloscia wo¬ dy, na 100 kg prazonej glinki. Po zupelnem rozpuszczeniu otrzymany roz¬ twór siarczanu glinu odsacza sie np. na prasie filtracyjnej, a pozostaly osad wy¬ mywa. Osad ten posiada wówczas sklad nastepujacy: Al2Os 14%, Fe2Oz 1,50%, Si02 15%; strata przy zarzeniu wyno¬ si 10%.Osad ten miesza sie nastepnie z obli¬ czona iloscia mleka wapiennego lub odpo¬ wiednia iloscia mleka wapiennego i tlenku alkalicznego, wodorotlenku lub weglanu alkaljów, poczem mieszanine gotuje sie pod cisnieniem np. 8—12 atm. Wapno al¬ bo tez wapno i alkalja lacza sie wówczas z glinka odpadowa, tworzac bardzo poro¬ waty, podobny do pumeksu, latwo prze¬ puszczajacy ciecze uwodniony wodorotlen¬ kowy krzemian glino-wapniowy (wapniowp- alkaliczny) o duzej twardosci i bardzo sil-, nej zdolnosci wymieniania zasad/ Podczas gotowania zachodzi wiec uwodnienie krze¬ mianu, które trudno przeprowadzic przy innych znanych metodach wytwarzania zeolitów. Sztuczny zeolit otrzymany w ten sposób rozdrabnia sie na kawalki odpo-wiednie) wielkosci i wymywa, np. roztwo¬ rem chlorku sodowego, az do zaniku reak¬ cji na wapno i wtenczas jest juz gotowy, np. zdatny do usuwania wapna z wody.Przeprowadzone próby dowiodly, ze sztuczny zeolit, otrzymany w sposób po¬ wyzszy, posiada zdolnosc wymiany zasa¬ dy 2500 do 3000 mg CaO na 100 g zeolitu sztucznego, podczas gdy zeolity sztuczne, wyrabiane inaczej, posiadaly najwyzsza wartosc 1500 do 2000 mg CaO na 100 g zeolitu, a naturalne zeolity i natrolity — zaledwie 200 do 600 mg CaO na 100 g masy.Do podobnych wyników dochodzi sie równiez, gdy glinke odpadowa gotuje sie z lugiem sodowym, soda lub innemi alka- ljami. Jednakze okazalo sie, ze obecnosc wapna przy gotowaniu powoduje w wyso¬ kim stopniu tworzenie sie porowatego ma- terjalu o odpowiedniej twardosci.Równiez przez stapianie lub spiekanie glinki odpadowej z tlenkami, wodorotlen¬ kami lub weglanami metali alkalicznych al¬ bo metali ziem alkalicznych, albo z mie¬ szanina wzmiankowanych zwiazków i przez nastepujace potem uwodnienie o- trzymanej w ten sposób masy otrzymuje sie sztuczne zeolity o wlasnosciach wymie¬ niania zasad.Oczywiscie, ze tym sposobem mozna równiez wyrabiac zwiazki o zdolnosci wy¬ mieniania zasad, gdy sie przerabia w po¬ dobny sposób glinke nienackjaca sie do wyrobu soli glinowych.Glówmy cel obróbki kwasem pozostaje ten sam, to jest rozklad surowców krze¬ mianowych przez przetwarzanie ich zapo- moca kwasu i wyzwolenie tlenków np. ze¬ laza i glinu zapomoca kwasów, wprowa¬ dzenie tlenków i wodorotlenków metali alkalicznych albo metali ziem alkalicz¬ nych, albo mieszaniny tych zwiazków do pozostalosci pierwotnie obrabianego kwa¬ sem krzemianu, zlozonej przewaznie z kwasu krzemowego i nierozpuszczalnych w kwasie tlenków zelaza i glinu.Wobec wydatnej swej zdolnosci wymie¬ niania zasad i porowatosci zeolity otrzy¬ mywane w ten sposób nadaja sie do wszystkich tych znanych celów, gdzie jako podloza substancyj kontaktowych i t. d. stosowano naturalne i sztuczne zeolity, np. do usuwania wapnia, magnezu, zelaza i manganu z wody. PL PL PL PL PL

Claims (1)

1. Za st rzezeni e patentowe. Sposób wytwarzania materjalów wy¬ mieniajacych zasady, tak zwanych zeoli- tów sztucznych, znamienny tern, ze natu¬ ralne krzemiany, np. kaolin, bauksyt lub mniej albo wiecej ogniotrwale glinki roz¬ maitych rodzajów, poddaje sie w sposób znany reakcji z kwasem albo kwasna sola alkaliczna, albo z obu temi materjalami, dzieki czemu krzemian rozklada sie, po- czem pozostaly po odsaczeniu osad, tak zwana glinke odpadowa, zlozona przewaz¬ nie z kwasu krzemowego i z tlenków zela¬ za i glinu, nierozpuszczalnych w kwasach, gotuje sie pod cisnieniem z tlenkami, wo¬ dorotlenkami lub weglanami metali alka¬ licznych albo metali ziem alkalicznych, wodorotlenkami ziem alkalicznych, wegla¬ nami ziem alkalicznych, albo z mieszani¬ nami dwu lub kilku wzmiankowanych zwiazków, przyczem uwodnianie uzyska¬ nego sztucznego zeolitu zachodzi jedno¬ czesnie droga gotowania, wreszcie otrzy¬ many produkt zostaje ewentualnie wymy¬ ty roztworem soli kuchennej albo innej soli alkalicznej, az do zaniku reakcji na wapno. Reymersholms Gamla Industri Aktiebolag. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Skf, Warszawa. PL PL PL PL PL