SE466535B - Anvaendning av zeolit a, som jonbytare foer vattenavhaerdning i tvaettmaskiner - Google Patents

Description

466 555 2 För användning såsom absorptionsmedel, katalysatorbärare eller jonbytare överföres molekylsilarna med ett lämpligt bindemedel till formkroppar. Framställningen av formkropparna innebär en omfattande teknisk åtgärd och minskar samtidigt verksamheten på grund av bindemedelshalten. Vidare förlänges genom den långa diffusionsvägen reaktionshastigheten kraf- tigt, vilket gör torkning av organiska vätskor omständlig.

Vidare måste exempelvis vid avlägsnande av metaller eller radioaktiva metaller ur tillsats- och avfallsvatten jonbyte och fällning åtskiljas. Det är av detta skäl lämpligt att vid sådan användning använda pulverformiga molekylsilar. Även i lacker användes enbart molekylsilpulver.

De enligt tidigare kända förfaranden framställbara molekyl- silarna är emellertid genomgående icke lämpliga. De i pulvren förefintliga kristallerna medför att molekylsilarna avsättes i ledningar och ger upphov till igensättningar. Dessa kris- taller inverkar även nötande och förstör pumpar och lager.

Vid användning i lacker erhåller man en rå lackyta. Vid finfördelning av dessa molekylsilar genom malning minskas deras aktivitet tydligt. Ändamålet med uppfinningen är användning i tvättmaskiner av ett molekylsilpulver, som ger en kvasistabil suspension och endast sedimenteras långsamt samt minskar risken för för- slitning av apparater och kan inarbetas i lacker utan ytter- ligare behandling.

Det har enligt uppfinningen helt överraskande visat sig att man kan erhålla pulverformiga zeolitiska molekylsilar på basis av hydratvattenhaltiga kristallina aluminiumsilikat genom hydrotermal kristallisering av en aluminiumsilikat/- vatten-syntesblandning, varvid produkten uppvisar de önskadel egenskaperna och framförallt en oförminskad aktivitet, varvid man under och/eller efter beredningen av syntesblandningen och/eller under kristallisationen bringar skjuvkrafter att inverka för åstadkommande av en genomsnittlig partikeldia- 46.6 535 3 meter hos kristallerna av molekylsilen understigande 2 um och företrädesvis understigande 1 um.

För beredning av syntesblandningen kan man exempelvis omsätta natriumaluminat med kiselsyra (SiO2). Natriumaluminat erhål- les exempelvis genom reaktion av Al203 och Na0H. Såsom kisel- syrakälla kan man förutom vattenglas även använda kiselsyra- sol, kiselgel, fälld kiselsyra eller även alkalisilikater.

Förfarandet är i och för sig icke begränsat till vissa utgångsmaterial eller vissa blandningsförhållanden av dessa.

För åstadkommande av skjuvkrafterna kan man använda sådana apparater som ultra Turrax och Dispax-Reaktor från firman JAHNKE & KUNKEL eller blandsirener från firman KOTTHOFF. Även speciella omröringsanordningar (turboomrörningsanordningar och liknande) eller centrifugalpumpar är lämpliga. Ifråga om sådana anordningar användes uteslutande sådana med hög skjuv- kraft. Gynnsammast är att låta skjuvkrafterna inverka redan vid beredningen av syntesblandningen, exempelvis genom sam- manföring av vattenlösning av natriumaluminat och vattenglas eller av den förstnämnda lösningen med kiselsyrasol. Härvid är det likgiltigt om aluminatlösningen tillföres till vat- tenglaset eller kiselsyrasolen, eller vattenglaset eller kiselsyrasolen tillföres till aluminatlösningen eller båda reaktanterna samtidigt införes i reaktionskärlet.

Inverkan av skjuvkraft är även mycket gynnsam efter bered- ningen av syntesblandningen.

Gott resultat erhålles slutligen även om man vid eller efter beredningen av syntesblandningen uppvärmer något under inver- kan av skjuvningen. Lämpligen användes temperaturer mellan 25 och 80°C och företrädesvis 30-60°C. I Vidare kan skjuvning under kristallisationen även föra till förbättrade pulverformiga molekylsilar. Härvid inverkar skjuvkrafterna på de under tillväxt befintliga kristallerna. 466 555 4 Kristallisationen genomföres på vanligt sätt vid temperaturer mellan 60 och 300°C och företrädesvis mellan 80 och 240°C, så att fällningen genomföres vid dessa temperaturer.

Vid lämpligt val av reaktionsparametrar, temperatur, tid och blandningssammansättning erhålles likaledes kristaller med genomsnittlig kornstorlek understigande 2 pm. Alla de angivna åtgärderna kan användas var för sig eller i kombination för att man skall uppnå den önskade verkan. Förfarandet enligt uppfinningen är tillämpbart på alla typer av molekylsilar.

Uppfinningen innefattar sålunda användning av de enligt ovan framställda molekylsilarna med en genomsnittlig partikeldia- meter av < 2 pm och företrädesvis < 1 pm såsom jonbytare, vilka vid vattenavhärdning överträffar verkan av de välkända fosfatavhärdarna samt möjliggör beredning av kvasistabila suspensioner och i det närmaste icke medför någon förslitning av tvättmaskiner.

Uppfinningen tydliggöres i det följande närmare med utfö- ringsexempel.

Exempel 1 Till 110 l vattenglas bestående av 8 viktprocent Na20, 26 viktprocent Si02 och 66 viktprocent vatten tillsattes under en timmes tid 816 l natriumaluminatlösning med en halt av 8,1 viktprocent Na2O och 4,8 viktprocent Al2O3. Under denna tidrymd omröres lösningen med en anordning av typen ultra- -turrax, som tillverkas av firman JAHNKE & KUNKEL, varvid omrörningen genomföres häftigt (c:a 3000 varv/minut). Där- efter upphettas blandningen under 10 timmars tid till 95°C, filtreras och tvättas till pH-värdet 10,5. Den erhållna molekylsilen av typ A har enligt elektronoptisk uppmätning en genomsnittlig kristalldiameter av mindre än 1 flm. 1 kg av detta molekylsilpulver dispergeras i ett reagensglas i 10 ml vatten. Efter att ha stått i 20 minuter har 11 % av 466 555 5 denna mängd avsatts på bottnen.

Om en syntesblandning med samma sammansättning beredes utan användning av en anordning av typen ultra-turrax och i övrigt behandlas på samma sätt, erhåller man en molekylsil som efter den ovan angivna tiden och behandlingsmetoderna avsättes till 53 %.

Exempel 2 Av de i exempel 1 angivna komponenterna och mängderna beredes under svag omrörning med en balkomrörare en syntesblandning.

Därefter pumpas denna blandning runt med en centrifugalpump med en kapacitet av 10 m3/h. I anslutning härtill upphettas blandningen under 6 timmars tid till 95°C, filtreras och torkas. Den med förfarandet enligt exempel 1 bestämda sedi- mentationsvolymen uppgår i detta fallet till 9 % av utgångs- mängden.

Exempel 3 Av natriumaluminat och kiselsyrasol beredes en blandning, som innehåller 50 mol Al203, 65 mol Si02, 150 mol Na20 och 5000 mol H20. Under blandningsförloppet och under 10 timmars tid efter avslutande av detta pumpas blandningen runt vid rums- temperatur under totalt 10 timmars tid genom en anordning av typen "dispax-reaktor". Därefter upphettas under 6 timmars tid till 9o°c, filtreras och tvättas till pH lo. ne erhållna molekylkristallerna har en maximal kristallstorlek av 0,5 pm.

Sedimentationsmängden uppgår vid försöket enligt exempel 1 till 6 %.

Exempel 4 Till en aluminatlösning sättes finfördelad kiselsyra och en blandning med molförhàllandet Na2O : SiO2 = 2,3, Si02 : Al203 = 1,3 och H20 : Na20 = 33 beredes. Blandningen utsättes för starka skjuvningskrafter med en blandningssiren av fabrikat Firma Kotthoff, under det att blandningen under 12 timmars tid kristalliseras vid 95°C. De erhållna kristallerna har en 466 535 6 diameter av mindre än 1 pm. Sedimentationsmängden uppgår vid bestämning enligt exempel 1 till 12 %.

Exempel 5 Man bereder en syntesblandning analogt med exempel 4.

Under tillsats av den finfördelade kiselsyran, som erfordrar en tid av cza 1 timme, omröres blandningen med en blandnings- siren av fabrikat Firma Kotthoff. Inverkan av skjuvkrafter upprätthålles oavbrutet tills avslutandet av kristallisatio- nen efter 10 timmars tid.

Sedimentationsmängden bestämmes analogt med exempel 1 och uppgår i detta fall till 10 %.

Exempel 6 Till 1 liter vatten med en hårdhetsgrad av l6°dH tillsättes 1 g vid 120°C torkat zeolitpulver framställt enligt exempel 5 och tillåtes inverka under 1 timmes tid under omrörning.

Därefter avfiltreras och bestämmes resthårdheten i vatten- fasen. Hárdheten uppgår endast till 1,95°dH.

Exempel 7 Till 218 1 av en natriumaluminatlösning, som innehåller 370 g/l Na20 och 260 g/l A1203, sättes 240 1 vatten. Dessutom beredes en andra lösning av 110 l vattenglas, som innehåller 8 % Na2O och 26 % SiO2 samt 349 1 vatten. De båda lösningarna pumpas samtidigt i en behållare som är försedd med en turbo- omrörare. Efter blandning under ständig omrörning hålles reaktionsblandningen under 20 timmars tid vid 50°C. Under denna tidrymd omröres. Därefter upphettas under 4 timmars tid till 95°C. Härvid bildas inga kristaller som är större än 2 pm. <1,

Claims (2)

1. * 456 535 PATENTKRAV l. Användning av zeolit A, som framställts genom hydro- termal kristallisering av en aluminiumsilikat-vattensyntes- blandning, varvid man under och/eller efter beredningen av syntesblandningen och/eller under kristallisationen bringar skjuvkrafter att inverka för åstadkommande av en genomsnittlig partikelstorlek hos kristallerna av molekylsilen understigande 2 pm och företrädesvis understigande 1 um, i tvättmaskiner såsom jonbytare som överträffar fosfatavhärdare för vatten- avhärdning.

2. Användning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att man använder zeolit A, som före kristallise- ringen utsatts för inverkan av skjuvkrafterna vid temperaturer mellan 25 och 80°C, företrädesvis mellan 30 och 60°C.