RU2174951C2 - Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ - Google Patents

Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ Download PDF

Info

Publication number
RU2174951C2
RU2174951C2 RU99110269A RU99110269A RU2174951C2 RU 2174951 C2 RU2174951 C2 RU 2174951C2 RU 99110269 A RU99110269 A RU 99110269A RU 99110269 A RU99110269 A RU 99110269A RU 2174951 C2 RU2174951 C2 RU 2174951C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystallization
clay
solution
concentration
type zeolite
Prior art date
Application number
RU99110269A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99110269A (ru
Inventor
В.М. Биланчин
Н.Г. Григорьева
О.В. Кожевников
Г.Б. Крылов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Химико-металлургический завод
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 Открытое акционерное общество Химико-металлургический завод filed Critical Открытое акционерное общество Химико-металлургический завод
Priority to RU99110269A priority Critical patent/RU2174951C2/ru
Publication of RU99110269A publication Critical patent/RU99110269A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2174951C2 publication Critical patent/RU2174951C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к переработке природных глинистых материалов, в частности к получению гранулированных синтетических цеолитов без связующих веществ, применяемых в качестве адсорбентов и катализаторов. Природный глинистый материал подвергают термической активации, смешивают с алюмокремнегидрогелем и одновременно вводят в реакционную смесь аморфный кремнезем, смесь гранулируют, сушат и проводят гидротермальную кристаллизацию в щелочном растворе. При этом в качестве щелочного раствора используют гидроксид натрия концентрацией 40-60 г/л в смеси с гидроксидом лития и в присутствии силикат- или алюминат-иона, в зависимости от мольного соотношения SiO2/Al2O3. Кристаллизацию проводят при массовом соотношении глинистого материала и гидроксида лития 100: 0,1-0,5 при 85-100oC в течение 20-36 ч. Изобретение позволяет сократить время кристаллизации. 3 табл.

Description

Изобретение относится к переработке природных глинистых материалов, в частности, к получению гранулированных синтетических цеолитов без связующих веществ, применяемых в качестве адсорбентов.
Трудности производства цеолитов типа NaX без связующих веществ заключаются в том, что данный вид цеолита имеет узкое поле кристаллизации, которое сильно перекрывается с полями кристаллизации цеолита типа A, гидросадолита и P, длительное время кристаллизации, высокие концентрации кристаллизационных растворов, что способствует перекристаллизации в цеолит типа NaP, который кристаллизуется в той же области составов и является термодинамически более стабильной фазой.
Известен способ получения синтетического цеолита типа NaX, включающий смешивание мета-каолина с алюмокремнегидрогелем, аморфным оксидом кремния, формовку, сушку гранул и гидротермальную кристаллизацию в течение 68 ч в щелочном растворе концентрацией 60 г/л по NaOH в присутствии ионов алюмината натрия [1].
Наиболее близким к заявляемому является способ получения гранулированного цеолита типа фожазит на основе природного активированного глинистого материала, по которому цеолит получается при смешивании активированного глинистого материала с алюмокремнегидрогелем, оксидом кремния или гидроксидом алюминия, формовке, сушке гранул, гидротермальной кристаллизации в течение 40 ч в щелочном растворе концентрацией 120-140 г/л по NaOH [2].
Недостатком данного способа является щелочность кристаллизационного раствора и, как следствие, большое количество щелочных промышленных сточных вод, что ведет к напряжению экологической ситуации на предприятии или значительным материальным энергозатратам при утилизации промышленных отходов.
Целью заявляемого технического решения является улучшение экологии окружающей среды, снижение времени кристаллизации, экономия материальных и энергетических ресурсов.
Названная цель достигается тем, что природный глинистый материал, прошедший термическую активацию, смешивают до однородной массы с алюмокремнегидрогелем и аморфным кремнеземом или гидроксидом алюминия, гранулируют, сушат, кристаллизуют в растворе гидроксида натрия концентрацией 40-60 г/л в присутствии силикат- или алюминат-иона, в зависимости от мольного соотношения SiO2/Al2O3, а также добавки гидроксида лития в количестве 0,1-0,5 мас.% от содержания глинистого материала.
Кристаллизацию ведут при температуре 85-100oC в течение 20-36 ч, в зависимости от концентрации гидроксида натрия в кристаллизационном растворе, количества вводимой добавки и размера гранул.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что добавка гидроксида лития к щелочному раствору позволяет при кристаллизации в гидротермальной системе создавать внутри гранул оптимальные условия кристаллизации фожазита NaX. Ионы лития, обладающие значительно меньшим радиусом, чем ионы натрия, легче проникают в поры гранул, увлекая за собой воду, содержащуюся в его большой гидратной оболочке, которая, в свою очередь, является проводником для ионов натрия.
Таким образом, добавка гидроксида лития в кристаллизационный раствор оптимизирует водно-твердое и водно-щелочное отношение внутри гранул, которое, наряду с химическим составом, лежащим в оптимальной области поля кристаллизации, позволяет получить цеолит NaX высокой фазовой чистоты, а также сдвигает химическое равновесие в сторону образования готового продукта, что обеспечивает снижение сроков кристаллизации и позволяет, не увеличивая объемов кристаллизационного раствора, снизить концентрацию в 2-3 раза по сравнению с прототипом.
Сравнительные характеристики параметров и исходного сырья представлены в табл. 1 и 2.
Сущность заявляемого способа подтверждается следующим примером.
Пример 1. В данном примере передана возможность получения цеолита типа X из каолина, как из наиболее применяемого и технологического глинистого сырья.
Сырой каолин подвергают термической активации при температуре 700-750oC в течение 3-6 ч. Затем 1000 кг активированного каолина смешивают в смесителе для сыпучих продуктов со 186,5 кг аморфного кремнезема в течение 30-40 мин. Полученные 1186,5 кг сухой смеси перемешивают до однородной массы со 1323 л щелочного алюмокремнегидрогеля, полученного смешением 900 л силиката натрия и 424 л алюмината натрия. Концентрация оксида кремния в растворе силиката натрия равна 170 г/л, по оксиду натрия - 62 г/л. В растворе алюмината натрия концентрация окиси алюминия составляет 213 г/л, окиси натрия - 310 г/л.
Данная масса перемешивается в течение 50 мин в смесителе для пастообразных материалов и затем гранулируется.
После сушки гранулы в количестве 1606 кг загружаются в кристаллизатор, содержащий кристаллизационный раствор.
Кристаллизационный раствор получают смешением 5865 л воды, 1038 л гидроксида натрия, концентрацией 266 г/л по NaOH, 214 л раствора силиката натрия и 41 кг моногидрата лития. Полученная реакционная масса кристаллизуется при температуре 85oC в течение 36 ч.
Параметры цеолита, полученного по данному примеру, указаны в табл. 3.
Пример 2. В данном примере показана возможность получения цеолита X из бентонитовой глины.
1000 кг глины смешивается в смесителе для сыпучих материалов с 0,850 кг сульфата алюминия в течение 40 мин и затем с 0,500 кг едкого натра еще в течение 20 мин.
К данной массе при перемешивании добавляют 177,8 кг гидроксида алюминия. Полученная масса обрабатывается водяным паром при 170oC в течение 50 мин.
После термопаровой обработки эта масса подвергается термической активации (прокалке) при 720oC в течение 3-х часов.
Полученные 1116,5 кг смеси в смесителе для пастообразных материалов перемешивают с 702 л щелочного алюмокремнегидрогеля, полученного смешением 454 л силиката натрия и 247,9 л раствора алюмината натрия. Концентрация оксида кремния в растворе силиката натрия равна 270 г/л, по оксиду натрия - 93 г/л.
В растворе алюмината натрия концентрация окиси алюминия составляет 280 г/л, окиси натрия - 263,5 г/л. Данная масса перемешивается в течение 50 мин в смесителе и затем гранулируется в гранулы.
Таким образом, введение гидроокиси лития в кристаллизационный раствор сокращает сроки кристаллизации цеолита NaX в 2 раза, снижает концентрацию раствора, тем самым уменьшает объем промышленных отходов, улучшая экологическую ситуацию на предприятии, сокращая расход материальных и энергетических ресурсов.
Заявляемый способ имеет большие перспективы для внедрения в промышленном масштабе, так как имеет сроки кристаллизации, а также объемы и концентрации промышленных отходов, приемлемые для технологического процесса.
Источники информации
1. Заявка РФ N 97104855, МПК 6 C 01 B 33/34, 27.09.98.
2. Патент РФ N 2033966 от 30.12.92, МПК 6 C 01 B 39/20, бюл. N 12. 30.04.95 (прототип).

Claims (1)

  1. Способ получения гранулированного цеолита типа NaX без связующих веществ, на основе глинистого материала, включающий смешение до однородной массы активированного глинистого материала с алюмокремнегидрогелем и аморфным оксидом кремния либо гидроокисью алюминия, грануляцию, сушку гранул и гидротермальную кристаллизацию в щелочном растворе, отличающийся тем, что в качестве щелочного раствора используют раствор гидроксида натрия с концентрацией 40-60 г/л, содержащий силикат или алюминат ионы, и гидроксид лития в количестве 0,1-0,5 мас.% от количества глинистого материала.
RU99110269A 1999-05-11 1999-05-11 Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ RU2174951C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110269A RU2174951C2 (ru) 1999-05-11 1999-05-11 Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110269A RU2174951C2 (ru) 1999-05-11 1999-05-11 Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99110269A RU99110269A (ru) 2001-06-10
RU2174951C2 true RU2174951C2 (ru) 2001-10-20

Family

ID=20219892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99110269A RU2174951C2 (ru) 1999-05-11 1999-05-11 Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2174951C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160830B2 (en) 2002-12-18 2007-01-09 Albemarle Netherlands, B.V. Process for the preparation of catalyst microspheres
CN103667543A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 温州大学 一种无铬金属复合鞣剂极其制备方法
RU2652210C1 (ru) * 2017-07-10 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТА NaP

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРЕК Д. Цеолитовые молекулярные сита.- М.: Мир, 1976, с.324-327. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7160830B2 (en) 2002-12-18 2007-01-09 Albemarle Netherlands, B.V. Process for the preparation of catalyst microspheres
CN103667543A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 温州大学 一种无铬金属复合鞣剂极其制备方法
RU2652210C1 (ru) * 2017-07-10 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТА NaP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100199445B1 (ko) 복합분자체 화합물의 제조방법
RU2412903C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaY ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ
EP0196043A2 (en) Massive bodies of maximum aluminum x-type zeolite
WO2014082587A1 (zh) 一种zsm-5型分子筛的合成方法
CN101186351A (zh) 含白云石凹凸棒石粘土处理工业废酸液并制备干燥剂的方法
RU2655104C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ЦЕОЛИТНОГО АДСОРБЕНТА NaA
RU2174951C2 (ru) Способ получения гранулированного цеолита типа фожазит без связующих веществ
JP3767041B2 (ja) ゼオライトβの合成方法
Król et al. Synthesis of the zeolite granulate for potential sorption application
RU2404122C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО ЦЕОЛИТА ТИПА NaX ВЫСОКОЙ ФАЗОВОЙ ЧИСТОТЫ
RU2425801C2 (ru) Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а
RU2321539C2 (ru) Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа а
RU2420456C1 (ru) Способ получения гранулированного без связующего цеолита типа а высокой фазовой чистоты
RU2283280C1 (ru) Способ получения синтетического цеолита типа а
RU2283281C1 (ru) Способ получения гранулированного цеолита типа а высокой фазовой чистоты
RU2124396C1 (ru) Гранулированные без связующего цеолитные адсорбенты типов а и х и способ их получения
RU2420457C1 (ru) Способ получения гранулированного без связующего цеолитного адсорбента структуры а и х высокой фазовой чистоты
KR20150122094A (ko) 인공제올라이트를 제조하는 장치
JP4123546B2 (ja) ゼオライトou−1およびその合成方法
KR100274118B1 (ko) 석탄비산재로부터 에이형 제올라이트를 제조하는 방법
JPH0669889B2 (ja) 層状ケイ酸塩の水熱合成法
RU2203224C1 (ru) Способ получения гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты
RU2180320C1 (ru) Способ получения синтетического цеолита типа y
RU2343116C1 (ru) Способ получения синтетического гранулированного фожазита
RU2033967C1 (ru) Способ получения гранулированного цеолита типа а на основе природного глинистого материала

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090512