RU2780972C1 - Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита - Google Patents
Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780972C1 RU2780972C1 RU2022101691A RU2022101691A RU2780972C1 RU 2780972 C1 RU2780972 C1 RU 2780972C1 RU 2022101691 A RU2022101691 A RU 2022101691A RU 2022101691 A RU2022101691 A RU 2022101691A RU 2780972 C1 RU2780972 C1 RU 2780972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- sodium
- source
- production
- calcium
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 27
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- APTNPYLLOMXCMR-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Na+].[Ca+2] Chemical compound [O-2].[Na+].[Ca+2] APTNPYLLOMXCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N Sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 alkali metal aluminates Chemical class 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000429 sodium aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N Azepane Chemical compound C1CCCNCC1 ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 2
- IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N Sodium aluminate Chemical compound [Na+].O=[Al-]=O IYJYQHRNMMNLRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N Sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N Aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N Calcium aluminosilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940018564 M-PHENYLENEDIAMINE Drugs 0.000 description 1
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N M-Phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N Sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Tris Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M disodium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Na+] NTGONJLAOZZDJO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к производству силикатных материалов, в частности синтетического цеолита, и может быть использовано для производства сорбентов и катализаторов. Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита включает гидротермальную обработку исходной смеси, которая содержит источник оксида алюминия, источник оксида натрия, жидкое натриевое стекло, оксид кальция (известь). В качестве источника оксида алюминия и в качестве источника оксида натрия исходная смесь содержит оборотный раствор глиноземного производства. При этом исходная смесь имеет следующее соотношение компонентов, масс.%: оборотный раствор глиноземного производства 94-95,2; жидкое натриевое стекло 1,6-2,2; оксид кальция 3,2-3,8. Технический результат изобретения заключается в разработке способа получения синтетического алюмосиликатного цеолита, позволяющего упростить процесс получения и значительно сократить его длительность. 1 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к производству силикатных материалов, в частности синтетического цеолита, и может быть использовано для производства сорбентов и катализаторов.
Известен способ получения синтетических кристаллических алюмосиликатов (цеолитов) путем смешивания в водно-щелочной среде SiO2 и Al2O3 или их гидратов, или силикатов щелочных металлов и алюминатов щелочных металлов, минерализаторов и при необходимости затравки при следующих мольных отношенияx: SiO2/Al2O3=15-40, ОН-/SiO2=0,1-0,2, Н2О/SiO2=20-60. В качестве исходных материалов для получения цеолитов используют SiO2и Al2O3 или их гидратированные производные, или силикаты и алюминаты щелочных металлов и минеральные кислоты. Предпочтительно использовать более дешевые исходные материалы, такие как жидкое натриевое стекло, соли натрия и алюминия и серную кислоту. После смещения исходных материалов осуществляют гидротермическую кристаллизацию, которую проводят при температуре выше 100°C (предпочтительно 185°С) в течение 1-100 часов (предпочтительно 24 часа) (Патент RU 2066675; МПК B01J 20/18, B01J 29/06, B01J 29/70, C01B 9/00, 01B39/02, C01B 39/36, C01B 39/46; 1996 год).
Однако недостатками известного способа являются его длительность, а также необходимость использования минерализаторов, а в некоторых случаях затравки.
Известен способ получения синтетического цеолита, в котором для получения цеолита используется каолин, белая сажа, древесная мука, раствор натриевой щелочи. В смеситель загружают каолин, добавляют белую сажу и древесную муку. Смесь перемешивают и добавляют раствор гидроксида натрия. Смесь снова перемешивают до образования пластичной массы, массу формуют в гранулы и сушат при температуре 120°С 4 часа, прокаливают при 620°С 2 часа. Аморфные прокаленне гранулы заливают раствором гидроксида натрия с концентрацией 120 г/л. Смесь выдерживают 12 часов при 20°С, затем температуру повышают до 90°С и выдерживают при этой температуре 36 часов. Полученный цеолит отмывают от избыточной щелочи и сушат при 120°С 4 часа. (Патент RU 2218303, МПК C01B 39/14, 2003 год).
Недостатком способа является многостадийность, необходимы предварительные подготовительные процессы и большие временные затраты(более 50 часов), большой расход натрия.
Известен способ получения синтетических цеолитов NaA или NaX, включающий приготовление растворов метасиликата натрия и алюмината натрия, добавление в растворы аминосодержащего соединения из ряда: триэтаноламин, полиэтиленполиамин или м-фенилендиамин, приготовление геля путем
смешивания полученных растворов. Полученный гель смешивают с диметилсульфоксидом и проводят гидротермальную кристаллизацию при температуре 70-100°С в течение 1-2-х недель (Патент RU 2452688; МПК C01B 39/20, C01B 39/16; 2012 год).
смешивания полученных растворов. Полученный гель смешивают с диметилсульфоксидом и проводят гидротермальную кристаллизацию при температуре 70-100°С в течение 1-2-х недель (Патент RU 2452688; МПК C01B 39/20, C01B 39/16; 2012 год).
Однако недостатками способа являются его длительность и использование большого количества органических соединений, что нежелательно с точки зрения экологии.
Известен способ получения синтетического цеолита с использованием реакционной смеси на основе алюмината натрия, гидроксида натрия, силикагеля, темплата гексаметиленимина и воды с соотношениями компонентов SiO2/Al2O3 от 30 до 50, Na2O/SiO2 от 0,04 до 0,07, гексаметиленимин/SiO2 от 0,4 до 0,5, H2O/SiO2 от 15 до 25, химической активации реакционной смеси при комнатной температуре и перемешивании в течение 12-16 часов, ультразвуковой активации реакционной смеси в ультразвуковой ванне при комнатной температуре и кристаллизации реакционной смеси в гидротермальных условиях при температуре 130-150°С в течение 48-72 ч при перемешивании (Патент RU 2740381; МПК B01J 29/04, C01B 39/20; 2021 год).
Однако недостатками известного способа являются его многостадийность и длительность.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения синтетического цеолита с использованием жидкого натриевого стекла, спиртовой фракции, водного нитрата алюминия, "затравки" высококремнеземного цеолита и раствора азотной кислоты. Полученную исходную смесь загружают в автоклавы из нержавеющей стали, нагревают до 175-189°C и выдерживают при этой температуре 2-7 суток, затем охлаждают до комнатной температуры. Синтезированный продукт промывают водой, сушат при 110°С в течение 4-8 часов и прокаливают при 550-600°C 8-12 часов. (Патент RU 2313486, МПК C01B 39/48, 2007 год) (прототип).
Недостатком известного способа является длительный процесс производства (от 2 до 7 суток), использование в процессе органической составляющей, азотной кислоты и нитратов, что увеличивает экологическую нагрузку.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита, позволяющий упростить процесс получения и значительно сократить его длительность.
Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения синтетического алюмосиликатного цеолита, включающем гидротермальную обработку исходной смеси, содержащей источник оксида алюминия, источник оксида натрия, жидкое натриевое стекло, в котором исходная смесь содержит в качестве источника оксида алюминия и в качестве источника оксида натрия оборотный раствор глиноземного производства и дополнительно оксид кальция (известь) при следующем соотношении компонентов, масс.%: оборотный раствор глиноземного производства 94÷95,2; жидкое натриевое стекло 1,6÷2,2; оксид кальция 3,2÷3,8.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита с использованием в качестве компонента исходного сырья оборотного раствора глиноземного производства в заявленных пределах соотношения компонентов.
В ходе исследований, проведенных авторами, было установлено, что ускорение химических реакций между компонентами реакционной смеси, то есть, как следствие, снижение длительности процесса, возможно при использовании соединения, имеющего высокую химическую активность. В качестве такого соединения авторами предлагается оксид кальция (известь), имеющий высокую химическая активность, что обусловливает его практически мгновенное взаимодействие с другими компонентами смеси. При этом использование оборотного раствора, содержащего алюминий и натрий в ионной форме, способствует также ускорению взаимодействия. С учетом химического сродства кальция к кремнию обеспечивается и взаимодействие ионов кальция и кремния при использовании в качестве источника кремния жидкого стекла. В процессе синтеза оксид кальция ввиду своей высокой химической активности вступает в реакцию с кремнием и алюминием в растворе с образованием сложных соединений (алюмосиликатов натрия и кальция): CaO+NaAlO2+Na2SiO3+H2O→CaO∙Al2O3∙SiO2∙H2O+NaOH; NaAlO2+Na2SiO3+H2O→Na2O∙Al2O3∙SiO2∙H2O. При этом значительно сокращается время прохождения процесса (1-3 часа). Предложенное содержание компонентов исходной смеси является существенным фактором проведения процесса. Введение оксида кальция, используемого в качестве активной химической затравки, менее 3,2 масс.% не способствует значительному ускорению процесса, а в растворе останется избыточный кремний и алюминий, а увеличение содержания оксида кальция более 3,8 масс.% нецелесообразно, так как при увеличении дозировки для образования цеолита будет недостаточно кремния в растворе, а активный кальций останется в твердой фазе в виде гидроксида кальция. Жидкое стекло служит источником кремния и натрия. При увеличении дозировки жидкого стекла более 2,2 масс.% оксид кремния окажется в избытке и останется в растворе. При снижении дозировки жидкого стекла менее 1,6 масс.% будет недостаточно кремния для образования твердого осадка, что снизит выход цеолита. При снижении содержания оборотного раствора менее 94 масс.% для образования цеолита будет недостаточно алюминия, что в целом снизит выход цеолита. При увеличении содержания оборотного раствора более 95,2 масс.% в растворе останется избыточный алюминий и увеличатся материальные потоки.
На фиг.1 изображены результаты рентгенофазового анализа полученного продукта (цеолита).
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут оборотный раствор глиноземного производства состава: Al2O3-120 г/л, Na2O-300 г/л, жидкое натриевое стекло, кристаллический порошка извести СаО при следующем соотношении компонентов, масс.%: оборотный раствор глиноземного производства 94÷95,2; жидкое натриевое стекло 1,6÷2,2; оксид кальция 3,2÷3,8; помещают в автоклавную установку (Parr 4560, США, объемом 450 см3, скорость перемешивания 100 об/мин). Автоклавную обработку проводят при температуре 250°С, давлении 27 атм. в течение 1-3 часа. Далее полученную пульпу охлаждают, фильтруют, отделяют осадок, а раствор возвращают на переработку. Полученный продукт представляет собой белый порошок, по данным рентгенофазового анализа (РФА)(Фиг.1) представляет собой смесь фаз гидроалюмосиликата натрия и кальция (алюмосиликатный цеолит натрия и кальция).
Предлагаемый способ получения цеолита натрия и кальция иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Берут 200 мл (300 г) оборотного раствора глиноземного производства состава: Al2O3 - 120 г/л, Na2O - 300 г/л, 5 г жидкого стекла (ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое (массовая доля диоксида кремния, % - 24,8-34,0, массовая доля оксида железа и оксида алюминия, %, не более - 0,30, массовая доля оксида кальция, %, не более - 0,20, массовая доля серного ангидрида, %, не более - 0,15, массовая доля оксида натрия, % - 8,0-12,2, силикатный модуль-2,7-3,4)), 10 г порошка извести СаО, что соответствует соотношению, масс.%: оборотный раствор - 95,2, жидкое стекло - 1,6, оксид кальция - 3,2.
Помещают в автоклавную установку (Parr 4560, США, объемом 450 см3, скорость перемешивания 100 об/мин). Автоклавную обработку проводят при температуре 250°С, давлении 27 МПа в течение 1 часа. Далее полученную пульпу охлаждают, фильтруют, отделяют осадок, а раствор возвращают на переработку. Полученный осадок представляет собой белый порошок алюмосиликата натрия (~10%) и кальция(~90%) состава Na2O∙Al2O3∙2,1SiO2∙H2O, CaAl2Si3O10(OH)2, что подтверждено рентгенофазовым анализом (РФА)(Фиг.1) Размер частиц не более 1 мкм.
Пример 2.. Берут 200 мл (300 г) оборотного раствора состава: Al2O3 - 120 г/л, Na2O - 300 г/л, 7 г жидкого стекла (ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое (массовая доля диоксида кремния, % - 24,8-34,0, массовая доля оксида железа и оксида алюминия, %, не более - 0,30, массовая доля оксида кальция, %, не более - 0,20, массовая доля серного ангидрида, %, не более - 0,15, массовая доля оксида натрия, % - 8,0-12,2, силикатный модуль-2,7-3,4)), 12 г порошка извести СаО, что соответствует соотношению, масс.%: оборотный раствор - 94, жидкое стекло - 2,2, оксид кальция - 3,8.
Помещают в автоклавную установку (Parr 4560, США, объемом 450 см3, скорость перемешивания 100 об/мин). Автоклавную обработку проводят при температуре 250°С, давлении 27 МПа в течение 3 часов. Далее полученную пульпу охлаждают, фильтруют, отделяют осадок, а раствор возвращают на переработку. Полученный осадок представляет собой белый порошок алюмосиликата натрия (~5%) и кальция(~95%) состава Na2O∙Al2O3∙2,1SiO2∙H2O, CaAl2Si3O10(OH)2, что подтверждено рентгено-фазовым анализом (РФА). Размер частиц не более 1 мкм.
Таким образом, авторами предлагается способ получения синтетических алюмосиликатных цеолитов кальция и натрия (цеолитов) с использованием оборотных растворов глиноземного производства, позволяющий значительно сократить и упростить процесс получения. При этом способ позволяет использовать «грязные» по кремнию оборотные растворы.
Claims (1)
- Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита, включающий гидротермальную обработку исходной смеси, содержащей источник оксида алюминия, источник оксида натрия, жидкое натриевое стекло, отличающийся тем, что исходная смесь содержит в качестве источника оксида алюминия и в качестве источника оксида натрия оборотный раствор глиноземного производства и дополнительно оксид кальция (известь) при следующем соотношении компонентов, масс.%: оборотный раствор глиноземного производства 94-95,2; жидкое натриевое стекло 1,6-2,2; оксид кальция 3,2-3,8.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2780972C1 true RU2780972C1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2097124C1 (ru) * | 1993-11-02 | 1997-11-27 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Способ получения сорбента и сорбент |
| RU2313486C1 (ru) * | 2006-04-12 | 2007-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим") | Синтетический цеолит и способ его получения |
| US8809216B2 (en) * | 2008-01-09 | 2014-08-19 | China Petroleum & Chemical Corporation | Catalyst for converting acid-containing inferior crude oil and process for making and using the same |
| RU2746017C2 (ru) * | 2016-09-30 | 2021-04-05 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Высококремнеземный цеолит aei |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2097124C1 (ru) * | 1993-11-02 | 1997-11-27 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Способ получения сорбента и сорбент |
| RU2313486C1 (ru) * | 2006-04-12 | 2007-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим") | Синтетический цеолит и способ его получения |
| US8809216B2 (en) * | 2008-01-09 | 2014-08-19 | China Petroleum & Chemical Corporation | Catalyst for converting acid-containing inferior crude oil and process for making and using the same |
| RU2746017C2 (ru) * | 2016-09-30 | 2021-04-05 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Высококремнеземный цеолит aei |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| И. В. Логинова и др. ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЕМА И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ. Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2016, С. 253. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rozhkovskaya et al. | Synthesis of high-quality zeolite LTA from alum sludge generated in drinking water treatment plants | |
| EP2340230B1 (en) | Method of preparing ssz-74 | |
| CN1107646C (zh) | 一种制备a型沸石的方法 | |
| CN103570036B (zh) | 一种y型分子筛的合成方法 | |
| CN108502897B (zh) | 一种Zr掺杂SBA-15介孔分子筛材料的光化学绿色合成方法 | |
| JP3303341B2 (ja) | ベータ型ゼオライトの製造方法 | |
| RU2780972C1 (ru) | Способ получения синтетического алюмосиликатного цеолита | |
| CN103601210A (zh) | 膨润土一步碱溶合成沸石的方法 | |
| EP0142349A2 (en) | Stoichiometric process for preparing a zeolite of the L type | |
| US4925613A (en) | Process for preparation of synthetic faujasite molded body | |
| CN101462739A (zh) | 红辉沸石制备4a沸石分子筛的方法 | |
| JP3767041B2 (ja) | ゼオライトβの合成方法 | |
| JP4330182B2 (ja) | 炭酸型ハイドロカルマイトの合成方法 | |
| JPS5973424A (ja) | モルデナイト型ゼオライトの製造方法 | |
| CN106946267B (zh) | 一种eu-1分子筛及其合成方法 | |
| CN109279623A (zh) | 一种用微孔亚磷酸铝nkx-12为铝源合成高硅铝比丝光沸石的方法 | |
| CN103204505B (zh) | 一种制备含铝层状水羟硅钠石的方法 | |
| CN112551543B (zh) | 在氢氧化物和溴化物形式的含氮有机结构化剂的混合物存在下制备izm-2沸石的方法 | |
| CN103058211B (zh) | 一种beta分子筛的合成方法 | |
| CN112551544B (zh) | 在任选氟化介质中在氢氧化物形式的含氮有机结构化剂存在下制备izm-2沸石的方法 | |
| RU2787819C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита | |
| JPS63162520A (ja) | 合成マザイトの製造方法 | |
| JP2564581B2 (ja) | 高シリカ含有量ゼオライトの製法 | |
| CN104340990A (zh) | 一种y型沸石的合成方法 | |
| CN1078179C (zh) | 一种细晶粒a型沸石的制备方法 |