Способ получения алюминий-каолинита

СОНЭЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 24 СПУБЛИК 8 ЕТЕН Р,ицироможет й, целости, а Изобретение отноицирования наполнорбентов и может быокрасочной и целпюлышленности и техн ится к технике модиителей, пигментов, ь использовано в лаозно-бумажной проке очистки сточных ГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленноСТИ(72) А,А. Ком исса рен ко в(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЙКАОЛИ Н ИТА(57) Изобретение относится к модифванию напопнителей, пигментов ибыть использовано в лакокрасочнолюлоэно-бумажной промышпенн вод,Известен способ получения каолинового пигмента путем обработки раствора каолиновой глины органическим полимером. При этом полученный продукт обладает невысокой сорбционной емкостью.Наиболее близким к изобретению является .способ обработки каолина алюминий- содержащим веществом. При этом за счет адсорбции и контактной коагуляции ионов алюминия на поверхности каолинита происходит изменение эпектроповерхностных)5 С 09 С 1/40, 1/42. С 04 также в очистке сточных вод. Изобретение описывает способ получения алюминий. каолинита, включающий обработку каолина при 20-200 С раствором соли алюминия в присутствии комплексообразователя - сульфосалициловой кислоты или глицерина при их содержании в растворе 0,1-13,7 моль/п. Изобретение позволяет повысить белизну алюминий-каолинита на 3 - 9 ед., при этом степень удаления лигнина возрастает до 53-78 в широком интервале рН - от 2,3 до 11,05, в то время как белизна напопнителя, полученного известным способом, повышается на 3,6 - 3,8 ед, степень удаления лигнина составляет 3,6 - 7,1, коагуляция же из кислых сред в этом случае невозможна. 7 табл,свойств, которое обеспечивает хорошее удержание наполнителя бумажной массой и увеличение белизны продукта,Однако в связи с коагуляцией гидроксида алюминия на поверхности каолинита изза слабых коагуляционных контактов такой продукт трудно выделить отдельной фазой и использовать в качестве сорбента или пигмента.Цель изобретения - повышение белизны и сорбционных свойств каолинита.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения алюминий-каолинита путем обработки каолита раствором соли алюминия в присутствии комплексообразователя при повышенной температуре, последующую отмывку, сгущение и сушкуполученного продукта, в качестве комплексообразователя берут сульфосалициловую кислоту или глицерин при их содержании в растворе соли алюминия 0,1 - 13,7 моль/л, и обработку ведут при 20-200 С. 5При взаимодействии ионов алюминия с каолинитом в указанных условиях наблюдаются процессы растворения макрорадикала кэолинита с освобождением активных зон, способных абсорбировать ионы алюминия 10 на этих участках, Адсорбция ионов алюминия на алюмосиликатном скелете каолинита перезаряжает поверхность глинистого материала, что служит фактором, обеспечивающим последующую адсорбцию анионных 15 остатков, способных образовывать малорастворимые поверхностные соединения.Последовательная адсорбция катионов и анионов, регулируемая наличием в растворе комплексообразователя, приводит к 20 насыщению твердой фазы ионами алюминия за счет различной растворимости кремнезема и оксида алюминия в растворе, т.е, образуется алюминийкаолинит с высоким содержанием ионов алюминия в кэолините. 25Повышенное содержание ионов алюминия в каолините вызывает увеличение его белизны, а также проявление сорбционных свойств, например, в отношении кислотных стоков сульфитного производства целлюло зы. Удаление лигнинсодержащих примесей альтернативным методом коагуляции из кислых щелоков затруднительно.П р и м е р 1. 25 г каолинита белизной 77% (марка КН - 77) обрабатывают 1 л 0,153. 35 М раствором АСз, содержащим 0,25 моль/л сульфосалициновой кислоты при рН 0,66. Обработку проводят в течение 10 сут при периодическом перемешивании при 20 С. По истечении времени контакта вели0чина сорбции, определенная по разности концентраций, составляет 5,4 ммоль А /г каолинита. После промывки и сушки белизна каолинита составляет 82%. Изменение содержания алюминия в процессе обработ ки представлено в табл. 1.П р и м е р 2, 0,5 г каолинита белизной 77 обрабатывают 50 мл 0,127 М раствором А 2(304)з в растворе, содержащем 0,1 моль/л сульфосалициловой кислоты при рН, 50 изменяющимся от 0,4 до 10,8. Время взаимодействия при 20 С составляет 1 сут. Результаты получения алюминий-каолинита приведены в табл. 2.. П р и м е р 3. Приготавливают раствор 55 АСз концентрацией 0,025 М в. растворе, содержащем 0,1 моль/л глицерина, при рН, изменяющихся от 2,0 до 10,01 г каолинита, белизной 66%, обрабатывают 25 мл такого раствора в течение 4 ч при 95 С. Результаты получения алюминий-каолинита представлены в табл, 3,П р и м е р 4, Приготавливают 0,02 Мраствор АОз в растворе, содержащем 1моль/л глицерина при различной щелочности раствора, регулируемой гидроксидомнатрия от 0,10 до 2,0 М. 1 г каолинита белизной 900 обрабатывают 25 мл такого раствора в течение 4 ч при 150"С в автоклаве изнержавеющей стали обьемом 28 см . Результаты получения алюминий-каолинитапредставлены в табл. 4,П р и м е р 5. 2 г каолинита белизной77% обрабатывают в течение 30 мин при200 С 100 мл 0,2 М раствором АС 3, содержащим 13,7 моль/л глицерина, Щелочностьраствора регулируют гидроксидом калия.Результаты получения алюминий-каолинитапредставлены в табл, 5.П р и м е р 6, 100 г. каолинита белизной84% обрабатывают 1000 мл 0,25 М раствором АС , содержащим 13,7 моль/л глицерина, при 180 С. После обработкиалюминий-каолинит отделяют от раствора глицерина на центрифуге, осадок промывают водой и сушат на воздухе, Белизнаалюминий-каолинита, содержащего 5,3ммоль/г каолинита, составляет 90%.Данные примеров 1-6 показывают, чтов водных растворах комплексообразователей, каким являются сульфосалициловаякислота и глицерина также в неводной,например глицериновой, среде протекаетсверхэквивалентная сорбция ионов алюминия, приводящая к увеличению белизныпродукта,Для сравнения сорбционных свойствалюминий-каолинита обесцвечивают сульфитный щелок образцом, содеркащим 5,3з+ммоль А /г каолинита всравнении с образцом каолинита, обработанного 0,5 Мраствором А 2(504)3 1 ч в нормальных условиях.Сравнительные данные по эффективности сорбции лигниносодержащих примесейпри концентрации 2240 мг/л приведены втабл, 6.Из табл, 6 следует, что алюминий-каолинит поглощает лигнинсодержащие примесииз раствора концентрацией 2240 мг/л в широком диапазоне значений рН, при гидромодуле 200 за 1 сут. Лучшее поглощениенаблюдается при сорбции из кислых сред.Для каолинита, обработанного сульфатомалюминия, величина поглощения лигнинанезначительная,Эффективность алюминий-каолинита впроцессе обесечивания сульфитного щелока сравнивают с процессом коагуляции приэквивалентном по ионам алюминия расходелизна коагулянта и алюминий-каолинита (5,3з+ммоль А /г), Данные очистки воды от лигнинсодержащих примесей сульфитного производства приведены в табл, 7;Коагуляцию проводят 0,556 м раствором А 2(304)з, который вводят в мерный цилиндр на 50 см . Объем коагулянта составляет соответственно 9; 5; 10 и 15 мл, что составляет 1,7; 2,78; 5,6 и 8,3 ммоль коагулянта. После введения коагулянта наблюдают за.образованием осадка и его уплотнением.Сорбцию лигнинсодержащих примесей проводят в тех же условиях, т.е, в мерный цилиндр на 50 см вводят алюминий-каолизнит в количестве 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 г, что соответствует эквивалентному содержанию алюминия в твердой фазе, взятому для коагуляции, т.е. 1,3; 2,7; 5,3; 13,3 ммоль.Данные табл. 7 показывают, что очистка от лигносульфонатов может быть осуществлена из кислых сред, в то время как коагуляция сульфатом алюминия в этом случае невозможна. Сорбция при значении рН 4,7 менее эффективна, чем коагуляция при тех же условиях, но времени на коагуляцию требуется значительно больше, вместе с уплотнением осадка время контакта составляет СЕ, ммоль А /г каолинит 16,5 ч. За время контакта при гидромодуле 200 и значении рНисх, 2,40 степень очистки составляет 82,1/ при этом раствор не загрязнен сульфатом5 Таким образом, приведенные данныеуказывают на возможность использования алюминий-каолинита в качестве сорбента, Терморегенерацией полностью восстанавливается способность к очистке окрашен ных сточных вод, в том числе и поотношению к микропримесям железа. Формула изобретенияСпособ получения алюминий-каолини 15 та, включающий обработку каолина раствором соли алюминия в присутствиикомплексообразователя при повышеннойтемпературе, последующую отмывку, сгущение и сушку полученного продукта, о т -20 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения белизны и сорбционныхсвойств алюминий-каолинита, в качествекомплексообразователя берут сульфосали.- циловую кислоту или глицерин при их со 25 держании в растворе соли алюминия,равном 0,1 - 13,7 моль/г,и обработку ведутпри 20 - 200 С,6,1 5,75 5,9 5,65 5,5 83 83 83 83 83 Белизна,Таблицаб Табли Саста вител ь А. Комиссарен ковктор Н,Яцола Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец Заказ 1149 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101