RU2119453C1 - Способ получения синтетического фожазита - Google Patents
Способ получения синтетического фожазита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119453C1 RU2119453C1 RU97104855A RU97104855A RU2119453C1 RU 2119453 C1 RU2119453 C1 RU 2119453C1 RU 97104855 A RU97104855 A RU 97104855A RU 97104855 A RU97104855 A RU 97104855A RU 2119453 C1 RU2119453 C1 RU 2119453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixed
- silicon dioxide
- sio
- zeolite
- dried
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению синтетического фожазита без содержания связующего. Полученный цеолит может быть использован как катализатор (или его составная часть) в химической и нефтехимической промышленности как адсорбент для очистки водных и газовых потоков от тяжелых металлов и органических компонентов. Сущность изобретения: природный глинистый материал, имеющий содержание диоксида кремния и гидроксида алюминия, соответствующее соотношению SiO2 : Al2O3 = 2 : 1, смешивают с диоксидом кремния в количестве, обеспечивающем соотношение SiO2 : Al2O3 = 3,5 : 1, затем добавляют воду до содержания ее в смеси 40 - 45 мас.%. После грануляции полученные гранулы сушат, подвергают термообработке, а затем размалывают до размера частиц не более 100 мкм. Полученный порошок смешивают с растворами алюмината и силиката натрия с концентрацией их 40 - 45 мас.% с последующими формованием, сушкой, гидротермальной кристаллизацией. Полученный цеолит обладает более высокими сорбционной емкостью и механической прочностью, чем цеолиты, получаемые ранее известными способами. 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к получению синтетического фожазита, не содержащего связующего. Полученный цеолит может быть использован как катализатор (или его составная часть) в химической и нефтехимической промышленности, как адсорбент для очистки водных и газовых потоков от ионов металлов и органических компонентов, а также для получения энтеросорбентов для лечения интоксикаций.
Наиболее близким к предложенному способу является "Способ получения гранулированого цеолита типа фожазит на основе природного глинистого материала" (патент РФ N 2033966 от 30.12.92 г.). В соответствии с известным способом цеолит получают путем смешивания глинистого материала, например каолина, галлуазита, с сульфатом алюминия, едким натром, а также с диоксидом кремния или гидроксидом алюминия (в зависимости от состава исходной глины), последующей термопаровой обработки (при температуре 110 - 250oC) и термической активации при 700oC, смешиванием с предварительно приготовленным алюмокремнегидрогелем (до образования пластичной массы), гранулирования и гидротермальной кристаллизации.
Недостатком известного способа является невозможность движения полной кристаллизации рентгеноаморфных гранул в кристаллическую структуру целевого цеолита, так как не обеспечивает равномерного смешивания исходных компонентов и тесного контакта между ними. Это приводит к получению целевого продукта с остаточным содержанием других фаз (аморфных исходных компонентов) и в связи с этим со сравнительно низкими основными показателями (сорбционная емкость и механическая прочность), которые определяют эффективность использования цеолита в промышленных условиях.
Задача настоящего изобретения - получение сравнительно чистой кристаллической структуры цеолита без остаточного содержания других фаз (аморфных исходных компонентов) и, как следствие, получение синтетического гранулированного цеолита с повышенными сорбционной емкостью и механической прочностью.
Поставленная задача решается за счет использования следующих технологических приемов:
- смесь, полученную после смешивания глинистого материала с диоксидом кремния, увлажняют до содержания влаги 40-45 мас.% и перемешивают до образования пластичной массы, а затем гранулируют; в результате обеспечивается равномерное распределение исходных компонентов, тесный контакт между ними, а при термической обработке происходит полное взаимодействие между исходными компонентами с образованием алюмосиликата заданного промежуточного состава;
- алюмосиликат заданного промежуточного состава размалывают до порошка с размером частиц не более 100 мкм, смешивают его с концентрированными растворами (40-45 мас. %) силиката и алюмината натрия, обеспечивая образование алюмокремнегидрогеля во всем объеме реакционной массы и равномерное его распределение практически на молекулярном уровне, с последующими гранулированием и гидротермальной кристаллизацией.
- смесь, полученную после смешивания глинистого материала с диоксидом кремния, увлажняют до содержания влаги 40-45 мас.% и перемешивают до образования пластичной массы, а затем гранулируют; в результате обеспечивается равномерное распределение исходных компонентов, тесный контакт между ними, а при термической обработке происходит полное взаимодействие между исходными компонентами с образованием алюмосиликата заданного промежуточного состава;
- алюмосиликат заданного промежуточного состава размалывают до порошка с размером частиц не более 100 мкм, смешивают его с концентрированными растворами (40-45 мас. %) силиката и алюмината натрия, обеспечивая образование алюмокремнегидрогеля во всем объеме реакционной массы и равномерное его распределение практически на молекулярном уровне, с последующими гранулированием и гидротермальной кристаллизацией.
Указанные отличительные признаки способа обеспечивают тонкое смешение исходных компонентов, тесный контакт между ними и, как следствие, достижение практически полной кристаллизации в целевой цеолит.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Основной исходный материал - природный глинистый минерал, имеющий содержание диоксида кремния и гидроокиси алюминия, соответствующее соотношению SiO2 : Al2O3 = 2:1 (каолин, галлуазит) смешивают с диоксидом кремния. Конечное соотношение SiO2 : Al2O3 = 3,5:1. В качестве оксида кремния используют высокодисперсный порошок SiO2 в химически активной форме, например отход производства фосфатных удобрений - белая сажа, или отход металлургического производства ферросилицидов. При перемешивании в смесь добавляют воду до влажности 40-45 мас.%. Смесь перемешивают до образования пластичной массы, которую затем формуют в гранулы (оптимальный размер гранул - 4 мм), и полученные гранулы сушат при 120 - 140oC в течение 3 часов.
Затем проводят термическую активацию при 700oC, в результате которой образуется промежуточный аморфный алюмосиликат, способный кристаллизоваться в цеолитную структуру. Полученные аморфные гранулы промежуточного состава размалывают до размера частиц не более 100 мкм, порошок загружают в смеситель и при работающей мешалке заливают расчетное количество концентрированных растворов алюмината и силиката натрия. Концентрация раствора алюмината натрия (по оксидам алюминия и натрия) составляет 40-45 мас.%, силиката натрия (по оксидам кремния и натрия) - 40-45 мас.%. Указанная концентрация растворов обеспечивает при перемешивании с глинистым материалом образование густой пластичной массы, пригодной для формования. В процессе взаимодействия растворов алюмината и силиката натрия идет образование алюмокремнегидрогеля во всем объеме реакционной массы и его равномерное распределение на молекулярном уровне, что невозможно достичь при простом механическом перемешивании глинистого материала и предварительно приготовленного алюмокремнегидрогеля.
Затем пластичную массу формуют в гранулы (диаметром ~2 мм), сушат при 120 - 140oC в течение 4 часов и подвергают гидротермальной кристаллизации.
Сущность способа поясняется конкретными примерами его осуществления.
Пример 1. Данный пример демонстрирует возможность получения цеолита X при использовании каолина.
В смеситель загружают 120 г каолина с соотношением SiO2 : Al2O3 = 2 и 45 г белой сажи. Смесь перемешивают 15 мин и затем добавляют 110 мл воды до ее содержания 40 мас.%. Перемешивание продолжают до образования пластичной массы. Затем осуществляют формование, получая гранулы диаметром ~4 мм, которые сушат при 120oC в течение 3-4 часов. Высушенные гранулы подвергают термической активации при 700oC в течение 3 часов, после чего их размалывают до размера частиц не более 100 мкм.
Полученный порошок алюмосиликата промежуточного состава (SiO2 : Al2O3 = 3,5) загружают в смеситель и перемешивают с 85 мл 40%-ного раствора силиката натрия и 50 мл 45%-ного раствора алюмината натрия. Перемешивание продолжают в течение 40 мин до полного окончания реакции образования алюмокремнегидрогеля. Полученную пасту формуют в гранулы диаметром ~2 мм и сушат при 120oC в течение 4 часов.
Высушенные аморфные гранулы (0,5 Na2O • 3,4 SiO2 • Al2O3) в количестве 156 г помещают в кристаллизатор и заливают кристаллизационным раствором, полученным смешением 350 мл воды, 150 мл 52%-ного раствора едкого натра и 15 мл раствора алюмината натрия. Суммарное соотношение компонентов в гранулах и кристаллизационном растворе: 2,1 Na2O • 3,2 SiO2 • Al2O3 • 60 H2O. Реакционная масса выдерживается при температуре ~20oC в течение 16 часов, после чего температуру повышают до 95oC, при которой масса выдерживается в течение суток.
Полученный цеолит отмывают от щелочного раствора и сушат.
У полученного образца рентгеноструктурным методом определяли тип кристаллической решетки и степень кристаллизации, динамическую сорбционную емкость и механическую прочность гранул путем раздавливания таблеток цеолита на прессе Рухгольца.
Физико-химические характеристики цеолита представлены в таблице.
Пример 2. В данном примере показана возможность получения фожазита при использовании галлуазита.
Смешивают 120 г галлуазитовой глины и 45 г дисперсной двуокиси кремния. Добавляют 135 мл воды до ее содержания 45 мас.% и перемешивают до образования пластичной массы. Смесь формуют, подвергают термической обработке, размалывают, как показано в примере 1.
Порошок алюмосиликата промежуточного состава (SiO2 : Al2O3 = 3,5) перемешивают с 85 мл раствора силиката натрия и 50 мл раствора алюмината натрия (с концентрацией компонентов как в примере 1). Пластичную массу формуют и сушат. Аморфные гранулы состава (0,5 Na2O • 3,4 SiO2 • Al2O3) в количестве 156 г заливают кристаллизационным раствором, который получен путем смешивания 350 мл воды, 150 мл 52%-ного раствора едкого натра и 15 мл раствора алюмината натрия. Суммарное соотношение компонентов в гранулах и кристаллизационном растворе составляет: 2,1 Na2O • 3,2 SiO2 • Al2O3 • 60 H2O. Дальнейшие операции проводят как в примере 1.
Физико-химические характеристики цеолита приведены в таблице.
Как видно из таблицы, полученный цеолит обладает сравнительно более высокими показателями сорбционной емкости и механической прочности по сравнению с прототипом, что обеспечивает его более эффективное использование.
Claims (1)
- Способ получения синтетического фожазита, не содержащего связующего, включающий смешивание природного глинистого минерала с соотношением SiO2 : Al2O3 = 2 : 1, выбранного из ряда каолин, галлуазит, с диоксидом кремния, вводимом в количестве, обеспечивающем соотношение SiO2 : Al2O3 = 3,5 : 1, термическую обработку, гранулирование, гидротермальную кристаллизацию и сушку, отличающийся тем, что смесь глинистого минерала с диоксидом кремния смешивают с водой до ее содержания 40-45 мас.%, гранулируют, сушат при 120-140oС в течение 3-4 ч, подвергают термообработке при 700oС, полученные гранулы после этого размалывают до размера частиц не более 100 мкм и полученный порошок смешивают с растворами алюмината и силиката натрия с концентрацией их 40-45 мас. % и последующими формованием, сушкой, гидротермальной кристаллизацией.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104855A RU2119453C1 (ru) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Способ получения синтетического фожазита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104855A RU2119453C1 (ru) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Способ получения синтетического фожазита |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2119453C1 true RU2119453C1 (ru) | 1998-09-27 |
RU97104855A RU97104855A (ru) | 1999-04-20 |
Family
ID=20191295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97104855A RU2119453C1 (ru) | 1997-04-03 | 1997-04-03 | Способ получения синтетического фожазита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119453C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540086C1 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА NaY |
-
1997
- 1997-04-03 RU RU97104855A patent/RU2119453C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
4. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. - М.: Мир, 1976, с. 324-331. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540086C1 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтехимии и катализа Российской академии наук | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА NaY |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH11513969A (ja) | 分子篩錯体化合物の製造方法 | |
US3094383A (en) | Method for making synthetic zeolitic material | |
US3338672A (en) | Method for making a faujasite-type crystalline zeolite | |
CZ294449B6 (cs) | Způsob výroby zeolitického materiálu obsahujícího přinejmenším 95 % zeolitu LSX a takto získaný zeolitický materiál | |
US2992068A (en) | Method for making synthetic zeolitic material | |
US6107354A (en) | Composite material, preparation and use thereof | |
FR2632944A1 (fr) | Procede pour la preparation d'agglomeres de tamis moleculaires zeolitiques a liant zeolitique | |
Satokawa et al. | Crystallization of single phase (K, Na)-clinoptilolite | |
US5976490A (en) | Zeolite containing cation exchangers methods for preparation and use | |
RU2119453C1 (ru) | Способ получения синтетического фожазита | |
AU673474B2 (en) | Amorphous aluminosilicate and process for producing the same | |
RU2404122C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaX ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ | |
RU2321539C2 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а | |
RU2146223C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
RU2124396C1 (ru) | Гранулированные без связующего цеолитные адсорбенты типов а и х и способ их получения | |
RU2218303C2 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
RU2180320C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа y | |
RU2146222C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа а | |
JPH06100314A (ja) | A型ゼオライトの製造方法 | |
RU2203224C1 (ru) | Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты | |
MX2009014260A (es) | Metodo hidrotermico para la sintesis directa de zeolitas a partir de ceniza volante. | |
RU2218304C2 (ru) | Способ получения синтетического цеолита типа x | |
RU2180319C1 (ru) | Способ получения синтетического гранулированного фожазита | |
KR0170600B1 (ko) | 친수 및 친유성 흡착특성을 지닌 복합분자체 제조방법 | |
RU2124942C1 (ru) | Углеминеральный гранулированный адсорбент на основе цеолита |