Способ получения эрионита

О П И С А Н И Е 1833499ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свид-ву) Заявлено 28.06.79 (21) 2787185/23-2 брисоединением заявки-51) М,К С 01 В 33/26 еудеретвеннмй кемнтет СССР 3) Приоритет 30.05.81. Бюллетень20вания описания 10.06.81) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭРИОНИТА Другим недстепень чистотражается в ни20 (13,1%).Цель изобри повышениодукта. остатком является невысокая ы целевого продукта, что вызком значении влагоемкости ние процес ы целевог етения - упроше фазовой чист са пр Изобретение относится к способу получения кристаллического алюмосиликата-эрионита и может быть использовано в химической промышленности при производстве цеолитов.Известен способ получения путем вза. имодействия концентрированного золя крем-. ниевой кислоты с раствором алюмината натрия с последующей кристаллизацией геля при нагревании, отделения образовавшихся кристаллов продукта, их промывки и сушки 1 1Известен также способ получения эрионита путем взаимодействия активного осажденного кремнезема с раствором алюмината калия-натрия, кристаллизации щелочного алюмосиликатного гидрогеля при нагревании, отделения образовавшихся кристаллов продукта, их промывки и сушки 2.Недостатком известных способов является то, что использование в качестве одного из реагентов активного кремнезема (в форме концентрированного золя или осажденного аморфного кремнезема) ведет к образованию большого объема трудно утилизируемых прсестоков, представляющих собой сильно разбавленные кислые растворы натриевых солей,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения эрионита путем гидротермольной обработки смеси, содержащей силикат натрия, алюминат калия, соли аммония и фосфорной кислоты в присутствии затравкиэрионита, с последующим отделением полученного осадка, его промывкой и сушкой 13.Недостатки способа заключаются в сложности процесса из-за использования дефицитных исходных материалов фосфорной кис. лоты или ее солей, а также в необходимости получения дополнительных количеств кристаллического эрионита в виде затравки. Кроме того, образующиеся стоки содер жат ионы РО, что вызывает необходимость дополнительной их очистки.Поставленная цель достигается тем, что в качестве затравки используют гель состава (0,2 15) КдО.(3,5 30) ХаО А 10 з, (Я - .Ц 510 д (150 850)НО, а в исходную смесь дополнительно вводят гидроокись или карбонат калия в количестве, обеспечивающем малярное отношение К 0:А 10 з, О,З 3;2.Малярное отношение КО:АдО в реакционной смеси являетфся оптимальным, поскольку при отношении КдО:А 1 О составляющем менее О,З, в процессе кристаллизации возможно образование цеолита типа шаба- зита. При увеличении отношения КдО:А 1 0 в смеси выше 3,2 возможно образова ние цеолита типа Л, а не эрионита.Способ осуществляют следующим обра-зом.К раствору алюмината щелочного металла добавляют расчетное количество раствора КОН и при интенсивном перемешивании вливают в раствор силиката натрия, После кратковременного перемешивания получен ную коллоидную массу оставляют для старения и затем используют в качестве затравки. Химический состав затравки в малярных отношениях окислов находится в пределах25 Основную массу алюмосиликатного гидрогеля готовят смешиванием растворов силиката натрия гидроокиси калия, сернокислого алюминия и затравки, добавляемой в таком количестве, чтобы содержание А 10 з в ней составляло 3 25"о от А 10 р в сульфате алюминия.Соединение калия вводят в количестве, обеспечивающем малярное отношение К 0: А 1 фо в смеси равное О,З З,2. Реакцион ую массу размешивают с целью гомогенизации, затем оставляют полученный алюмосиликатный гидрогель для созревания. После созревания нагревают до 92 100 С и выдерживают при этой температуре до завершеО ния кристаллизации (70 250 ч в зависимости от состава массы и температуры) . По ,окончании кристаллизации кристаллический продукт отделяют от маточного раствора фильтрацией, промывают до рН промывной 4 воды 9 9,5 и сушат.П р и м е р 1, ,цля получения коллоидной затравки растворяют 18 г тригидрата алюминия,(95% А 1(ОН) у) в растворе, содержащем 22 6 г КОН, 62 5 г ЫаОН и 250 г КО. Полученный раствор щелочного алюмината вливают при размешивании в 510 г раствора силикана натрия, содержащего 39,4 г ХаО и 105,6 г ЯО. Оставляют полученную смесь для созрева ни я на 16 ч при комнатной температуре.,цля получения основного геля разбав 55 ляют 2710 г силиката натрия (31 О ЯО.11,6"о МаО) 2000 г воды, добавляют раст. 4вор 212 г КОН (85 ОО) в 370 г воды, затем при непрерывном перемеш иван и и раствор 666 г А 1(50 ) 18 Н 0 в 950 г воды и приготовленную ранее затравку. Малярное отношение К 0:А 1 еОз в смеси составляет 1,1, а малярное отношение:азуПосле 1 ч гомогенизации оставляют для созревания .на 18 ч.После 138 ч кристаллизации полученного алюмосиликатного гидрогеля при 98 С образовался цеолит с кристаллической реш,-ткой эрионита (химический состав 0,52 КО 0,38 ЫаО А 106,9 %04,6 НО) влагоемкость при Р/РЯ 0,4=14,8 ОО.П р и м е р 2. Яля приготовления коллоидной затравки смешивают 41,2 г раствора алюми ната калия-натрия, содержащего 8,5 г КО, 0,62 ХаО и 1,33 г А 10с 99,7 г раствора сил и ката натрия, содержащего 21,6 г 810 и 7,35 г ХаО. Оставляют полученную смесь для созревания в течение 16 ч.К 725 г раствора силиката натрия, содержащего 122,4 г ЯОу и 41,6 г ХаО добавляют 66,5 г раствора гидроокиси калия, в составе которого 21,66 г КО, и смешивают полученный раствор с 127,9 г раствора сульфата алюминия, содержащего 29,7 г А 1 (80) в. эту смесь добавляют коллоидную затравку,Молярное отношение К 0:А 10 З в реакционной смеси составляет 3,2, а молярное отношениеПосле гомогенизации и созревания алюмосиликатный гидрогель кристаллизуют при 95 С в течение примерно 70 ч. Полученные кристаллы отделяют от маточного раствора, промывают и сушат.Эрионит имеет следующий химический состав 0,57 К 0 0,48 МаО А 1 07,4 ЯО 6,1 НО влагоемкость 15,2 ОО.П ри мер 3. .(ля приготовления затравки смешивают 17,8 г раствора алюмината калия-натрия, содержащего 1,02 г А 10 з 2,35 г К 0 и 0,6 г .Ха 0 с 39 г раствора силиката натрия, содержащего 12 г 510 и 4,1 г Ма 0.К 232 г раствора силиката натрия, содержащего 72 г ЯО и 24,4 г Ха 0 добавляют 43 г раствора гидроокиси калия, содержащего 12,5 г К 0, полученный раствор смешивают с 140 г раствора сернокислого алюминия, содержащего 31 г А 1 д (804)з, и в полученную смесь добавляют приготовлен-. ную ранее коолоидную затравкудМолярное= 036 Ц 10 Д формула изобретения Составитель Л. Андруцкая Редактор В. КузнецоваТехред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко Заказ 3880/16 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 45отношение КЭ:А 103 в общем геле равно1,6,Алюмосиликатныи гидрогель после гомогенизации и созревания подвергают кристаллизации при 97 С и периодическом перемешивании в течение 250 ч. В результатеполучают кристаллический эрионит химического состава 0,5 К 30 0,4 Иа 30 А 1 Оэ.7,6 Я 0.6 НаО с влагоемкостью 13,6%.П р и м е р 4. Готовят коллоидную затравку путем смешивания 41,2 г раствора алюмината калия-натрия, содержащего 8,5 гК 30 0;62 г МавО и 1.33 г А 10 с 99,7 граствора силиката натрия, содержашего 4 ф21,6 г %Ой и 7,35 гйаО, и оставляют длясозревания в течение 18 ч,К 725 г раствора силиката натрия, содержащего 122,Ю" г ЯОя и 41,6 г Ха 0, добавляют 200 г раствора карбоната калия, содержащего 27;7 г КСО и смешивают полученный раствор с 127,9 г раствора сульфатаалюминия, содержащего 29,7 г А 1(504) 3,и добавляют приготовленную рачее затравку.Молярное отношение КО:А 30 в реакционной смеси составляет 2,9, а молярноеотношение -"-фпффф фд = 0,35.Зо,После гомогенизации и созревания алюмосиликатный гидрогель кристаллизуют при96 С в течение примерно 170 ч. Кристаллыотделяют от маточного раствора, промывают 6и сушат. Получают эрионит с влагоемкостью 14,1%.Преимущество предлагаемого . способа состоит в исключении применения остродефицитных реагентов, возможности образования стоков, содержащих биогенные ионы Р 04, а также в увеличении степени фазо 3 вой чистоты целевого продукта. Способ получения эрионита путем гидротермальной кристаллизации смеси силиката натрия и соли алюминия в присутствии алюмосиликатной затравки с последующим отделением полученного осадка, его промывкой и сушкой, отличающийся тем, что,с целью упрошения процесса и повышения чистоты целевого продукта, в качестве затравки используют гель состава (0,2 - 15) КО (3,5 - 30) Май А 103 (14 - 28) ЯО (150 - 850) НвО, а в исходную смесь дополнительно вводят гидроокись или карбонат калия в количестве, обеспечивающем молярное отношение К 0:А 10=0,3 - 3,2. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США2950952, кл. 23 в 1,1960.2. Авторское свидетельство СССР248635; кл. В 01 37/04, 1969.3. Авторское свидетельство СССР298160, кл. В 01 1 21/12, 1969 (прототип).