Способ получения гидрогаллосиликатанатрия типа натролита

1 1 819059 Союз Советских ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Социалистических Республик23) Приоритет -43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень1 45) Дата опубликования описания 07.04.81 53) УДК 546.284:66по делам изобретени и открытий(72) Авторы изобретения М Г, А, Романов и А. И, Зазуби икольск титут металлургии и обогащен АН Казахской ССР аявитель(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОГАЛЛОСИЛИКАТА НАТРИЯ ТИПА НАТРОЛ ИТА- 6 ч с фильт 1Изобретение относится к производству силикатов щелочных металлов, применяемых в химической и нефтехимической промышленности для очистки, осушки и разделения смесей различных газов.Известны способы получения гидрогаллосиликатов натрия типа фояжита или анальцима путем гидротермальной кристаллизации гелей из предварительно обработанных соляной кислотой галлатных и силикатных растворов в щелочном растворе при молярном отношении окислов ЯОа и ба,Оз в реакционной смеси не более 8 11, 2).Однако известные способы не позволяют получать цеолит со структурой натролита.Известен способ получения гидрогаллосиликата натрия типа натролита, который включает операции смешения соединений кремния, преимущественно в виде силиката натрия, и галлата натрия, полученного растворением металлического галлия в концентрированной соляной кислоте, с последующей нейтрализацией полученного продукта едким натром, нейтрализации смеси водных растворов соляной кислотой, коагуляции геля путем его выдержки в маточном растворе в течение суток, фильтрации, отмывки и сушки осадка геля, а затем гидротермальную кристаллизацию последнего в растворе едкого натра при молярном отношении ЯОл: баеО, = 1,1 - 8,0 при температуре порядка 200 С в течение 4 5 последующей повторной двукратнойрацией и сушкой осадка ЯНедостатком данного способа являетсяего многостадийность, необходимость отмывки осадков от ионов хлора, вносимых с 10 соляной кислотой, и повышенная температура кристаллизации.Целью изобретения является упрощениепроцесса получения гидро галлосиликата натрия типа натролита за счет сокращения 15 числа операций.Поставленная цель достигается способом получения гидрогаллосиликата натрия типа натролита путем смешения соединений кремния и галлия, взятых в молярном соо 0 отношении окислов ЯОа. балОз = 8,6 - 20:: 1, н гидроокиси натрия с последующей гидротермальной кристаллизацией полученной смеси при 80 - 100 С, фильтрацией образовавшейся суспензии, отделением из 26 нее осадка и сушкой последнего.Отличие способа состоит в том, что соединения кремния и галлия берут в указанном молярном соотношении окислов, а кристаллизацию проводят при температуре Ж 1 80 - 100 С.34 14 10 6,590 5,897 4,629 4,384 4,145 3,283 3, 93 2,944 98 95 51 87 67 17 85 65 Заказ 2393 Изд Мо 279 Тираж 530 Подписное ЗзГОрскаи типОГрафии УпрпепиГрзфиздзтз МОСОблиспплкОмз 3Предлагаемое отношение ЯОг к С)агОз от 8,6 до 20 обусловлено тем, что в указанных пределах концентрация кремнезема превышает предел его растворимости и не перешедший в раствор кремний и служит центром формирования структуры гидрогаллосиликата, облегчающей его образование при последующей кристаллизации.При содержании же ЯОг, превышающегов в 20 раз содержание С)агОз, галлиевый патролит монофазно не выкристаллизовывается.Предлагаемый ин гервал температур кристаллизации является наиболее оптимальным для монофазного образования галлиевого натролита.Предложенный способ обеспечивает упрощение процесса получения гидрогаллосиликата натрия за счет сокращения числа операций, в частности нейтрализации исходной смеси соляной кислотой, фильтрации, отмывки и сушки перед гидротермальной кристаллизацией.Данный способ позволяет получить монофазный гидрогаллосиликат натрия, кристаллизующийся в виде зерен призматической, короткостолбчатой формы с показателями преломления )д .=- 1,519+ 0,003 и Лр = 1,508 -0,003,Рентгенографическая характеристика галлиевого натролита, полученного данным способом, по межплоскостному расстоянию с/, А и относительной интенсивности 1 Л) представлена в таблице,П р и м е р 1. В емкость засыпают навеску: 2,13 г гидроокиси натрия ИаОН (8 мас. % 1)1 агО), 0,9 г скиси галлия С)аг 03 (4,5 мас. ) С)агОз) и 3,1 г метакремневой кислоты ЯОг пНгО (12,5 мас. % ЯОг) и добавляют в смесь дистиллированной воды 14 мл (75 мас. % НгО). Полученную реакционную смесь с молярным отношением ЯОг , багОз = 8,67 при перемешивании выдерживают при 80 в течение 5 сут. Затем содержимое емкости фильтруют, а отделенный кристаллический продукт отмывают водой и высушивают. В результате получают галлиевый натролит с химическим составом 0,9 ИагО багОз 2,9 ЯОг 2,1 Н)О.П р и м ер 2. В емкость засыпают навески, г: 1)1 аОН ,73 (6,5 мас. % 1)1 агО), С)агОз 40,7 (3,5 мас. /ю С)агОз), ЯОг пНгО 3,73 г (15 мас. % ЯОг) и добавляют гуда же дистиллированной воды 13,9 мл (75 мас. )ою НгО).Полученную реакционную смесь с молярным отношением ЯОг,багОз = 13,38 при перемешивании выдерживают при 90 в течение 5 сут. Затем содержимое емкости фильтруют, а отделенный кристаллический 1 О продукт отмывают водой и высушивают. Врезультате получают продукт с химическим составом 0,95 ХаОг багОз 3510 г 2 НгО,П р и м е р 3. В емкость засыпают навески, г: ХаОН 2,34 (8,8 мас. /ю 1)1 агО), С)агОз 15 0,44 (2,2 мас. % багОз), ЯОг пНгО 3,37(14 мас. /ю ЯОг), добавляют дистиллированной воды 13,9 мл (75 мас, % НгО), Смесь с молярным отношением ЯОг .: С)агОз = 19,86 при перемешивании выдер живают при 100 в течение 5 сут. Затем содержимое фильтруют, а кристаллический продукт отмывают водой и высушивают, Химический состав полученного продукта соответствует формуле 1,05 ХагО ба)Оз 25 3,110 г 2,1 НгО.Способ по данному изобретению является экономичным, так как благодаря его упрощению значительно сокращаются материальные и трудовые затраты на его осу- ЭО ществлениеКроме того, повышение экономичностиданного способа обеспечивает возможность его применения одновременно с извлечением металлического галлия из растворов 35 глиноземного производства, в частности,при смешении кремнезема с галлатными щелочными растворами, полученными от растворения галлиевых шламов. Фор мул а изобр етения Способ получения гидрогаллосили катанатрия типа натролита, включающий смешение соединений кремния, галлия и гид 45 роокиси натрия, гидротермальную кристаллизацию полученной смеси, фильтрациюобразовавшейся суспензии, отделение изнее осадка и сушку последнего, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с. целью упрощения50 процесса за счет сокращения числа операций, соединения кремния и галлия берут вмолярном соотношении окислов ЯОг.: багОз = 8,6 - 20: 1, а кристаллизацию проводят при 80 - 100 С.55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 1, 1 погд. Хцс 1. СЬегп. 1971, ч. 33, Мю 10,р. 3261.2. Известия СО АН СССР, сер. хим. на 60 ук, 1973, вып. 3, с. 111.3. Геохимия, 1974, вып, 6, с. 925.