Способ получения цеолита типа анальцима

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИ:КОМУ С ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з С 01 В 33/26 С 01 3 19/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.12(088.8) Дата опубликования описания 090481 С, А. Меликян, Г, Г, Акопян, С. В. Геворкян. 1:. Л. Оганесян(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА АНАЛЬЦИМА О 15 Йб (АР 0 ) (510 ) 1 6 Н о 20 Изобретение относится к способу получения кристаллических молекулярных сит-цеолитов типа анальцима и может быть использовано в ионообменных процессах.В природе анальцим встречается в осадочных породах, в которых он выделяется вследствие действия соляных вод на вулканические туфы. Образование анальцима наблюдается также в толщах вулканических пород, на которые действуют воды атмосферного происхождения, подогреваемые лавой и частично за счет тепла экзотермических реакций гидратации,Идеализированный состав природ,Ного анальцима следующий; Плотность анальцима в зависимостиот соотношения - , колеблющегося5 О.АЕ аэот 3, 5 до 5, 5, может быть 2, 242,29 г/см , Твердость по шкале Мооса составляет 5,5. Коэффициент преломления колеблется в пределах и- 1(479-1(493.Известен способ получения цеолита типа анальцима из природного гей ландита и клиноптилолита путем обработки растворами НаОН и ИлСО при температуре 100 С и давлении 2-3 атм, в течение двух недель 11.Недостатком этого способа является использование природного сырья, которое содержит значительное количество примесей кристаллических веществ, что требует соответствующей предварительной длительной гидро- щелочной обработки природного сырья, которая, хотя и повышает активность реакционной массы за счет частичного растворения исходной породы, но не полностью обеспечивает однородность алюмосиликата. Кроме того, используется сложная аппаратурная схема из-за высокого давления паров воды при,180 С.Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения цеолита типа анальцима, включающий щелочную обработку алюмосиликатного сырья - фгеля состава йа 20 А 1 03 4510 при 180 С, фильтрацию и сушку продукта 2, По такому способу гелеобразный алюмосиликат,приготовленный из чистых химикатов в предкристаллизацнонный пеЦелью изобретения является повышение адсорбционной емкости и термоустойчивости цеолита.Поставленная цель достигается тем,что в качестве алюмосиликатного сырья используют перлитовую породу, аперед сушкой отфильтрованную послещелочной обработки перлитовую породу 20 смешивают с кристаллическим кремнеземом и полученную смесь обрабатывают водой при 100-150 С и Ж:Т=(3-5):1 в течение 48-100 ч и сушат. 25Отличительным признаком предложенного способа является то, что в качестве алюмосиликатного сырья используют перлитовую породу, а перед сушкой отфильтрованную после щелочной обработки перлитовую породу смешивают с кристаллическим кремнеземом, после чего полученную смесь обрабатывают водой при 100-150 С и Ж:Т = (3-5):1 в в течение 48-100 ч.По предложенному способу измельченную природную стекловатую породу перлит крупностью частиц коллоидального размера обрабатывают щелочью с концентрацией Ма 0 150-200 г/л при 100-150 С в течение 4-24 ч, отфильт рованный твердый осадок перед сушкой смешивают с 5(0 и кристаллизуют в воде при 100-150 С и Ж:Т = (3-5):1 в течение 48-100 ч. При таком осуществлении процесса происходит не прямое превращение природной вулканической стекловатой породы - перлита в анальцим,а преобразование горной породы в новый совокупный материал, способный легко превращаться в кристаллическое вещество с заданными свойствами в растворах с самыми низкими концентрациями щелочи, имитирующих природные гидротермальные растворы.П р и м е р 1, 1000 г перлитовой породы обрабатывают в растворе щелочи с концентрацией йа 0 150 г/л при 150 С в течение 24 ч, суспензию щелочи отфильтровывают, твердый осадок смешивают с 200 г кристаллической 10 и смесь гранулируют. Высушенные бО грайулы алюмосиликата кристаллизуют в воде при 150 С, Ж:Т = 5:1 в течение 100 ч. Готовые гранулы цеолита типа анальцима отмывают декантацией и высушивают при 150 С. 65 риод остается неоднородным, Для осуществления кристаллизации температуру процесса повышают до 180 С, чтоприводит к образованию менее оводненных цеолитов с наиболее уплотненнойструктурой и узкими порами. Кроме 5того, исходное сырье при указанныхусловиях не полностью превращаетсяв анальцим, ухудшая свойства целевого продукта гелеобразными примесями. Вследствие этого цеолиты, получа- Оемые по предложенному способу, обладают низкой адсорбционной емкостью. Качественная характеристика образца:Адсорбционная емкость,см /см (по парам воды) 0,243 3Термоустойчивость,С 465Силикатный модулью 5(0 :А 109 6,8Параметры элементарнойячейки (куб), А 13,74+0,02П р и м е р 2. 1000 г перлитовойпороды обрабатывают раствором щелочис концентрацией йа 0 175 г/л прио125 С в течение 12 ч, суспензию щелочи отфильтровывают, твердый осадоксмешивают с 200 г кристаллической5 О и смесь гранулируют. Высушенныегранулы алюмосиликата кристаллизуютв воде при 125 С, Ж:Т = 3;1 в течение 72 ч. Готовые гранулы цеолита типа анальцима отмывают декантациейи высушивают при 150 С.Качественная характеристика.образца:Адсорбционная емкость,см/см (по парам воды) 0,23Термоустойчивость, С 470Силикатный модуль510 д . А 1 О 5,2Параметры элементарнойячейки (куб), А 13,74+0,02П р и м е р 3. 1000 г перлитовой.породы обрабатывают раствором щелочис концентрацией йа 70 200 г/л при100 С в течение 4 ч, суспензию щелочи отфильтровывают, твердый осадоксмешивают с 200 г кристаллической5(0 и смесь гранулируют. Высушенныегранулы алюмосиликата кристаллизуютв воде при 100 С и Ж:Т = 4;1 в течение 48 ч. Готовые гранулы цеолита типа анальцима отмывают декантациейи высушивают при 150 С.Качественная характеристика образца:Адсорбционная емкость,см/смз(по парам воды) 0,25Термоустойчивость, С 460Силикатный модуль236,5Параметрй элементарнойячейкк"(куб), А 13,74+ 0,02Данные рентгеноструктурного анализа цеолита, полученного известными предложенным способами, приве,дены в табл. 1.Химическими состав и показателипреломления, синтезированного и природных анальцимов, представленыв" табл, 2. физико-техническая характеристика цеолитов типа анальцима представлена в табл. 3.Таким образом, сорбционная способность цеолита, полученного предложенным способом, составляет 0,23- 0,25 см/смз против 0,20 см/см по известному способу, а термическая819058 высококремнеземистым, может найтиприменение при высокотемпературныхпроцессах переработки нефти (силикатный модуль колеблется в пределах,5,0-8,0 Ъ,стойкость структуры повышается на20-65 С,Синтеэированный предложенным способом цеолит типа анальцима, будучи Т а б л и ц а 1 70 5,580 4,820 3,400 13 100 2,890/2 юб 70 50 10 2,480 2,400 10 3 1,892 5 1,716 5 1,690 15 1,670 3 1,664 3 1,462 8 1,412 8 1,360 8 1,360 5 1,348 1,357 1,348 1,343 й р и м е ч а н и е.- интенсивностЫд - межплоскостные расстояния,1Таблица 2 Показатель пре- Со е аан е компо ента % Образец анальцима ломления йср 510 А е 05 , Ге 0 СаО ИОО йюф К О 0 э ф55,45 24,07 Следа 2,45 Следа 10,25 0,26 Из эффуэивных пород природный) 1483+0,001 Из нефелнновыхпегматитов 5410 24,10 . 0,04 13,50 - 0,002 1,48610,01 СинтезированныйИ." аулкаичеочихпср:1,485+0,001 50,70 23,66 0,61 1,23 03 б 11,65 0,4 8 5,61.4 4,83 1 0 3, 4 3 3 2 , 8 9 8 2 2 , б 7 8 5 2 , 5 0 8 2 2 , 4 3 4 1 2 , 2 2 9 4 1,869 5 1,734 2 1,692 2 1,679 2 1,480 1 1,449 3 1,416 1 1,390 3 1,359 9 5,583 8 4,.858 10 3,449 7 2,891 8 2,689 2 2,433, 3 2,418 5 2,221 7 1,873 2,220 1,882 1,853 1,727 1,697 1,467 1,454 1,434 1,403 1,357819058 Таблица 3 отерм ектО ид Природный Лавкого месторожния 3,71+0,01 8,33 13,71 .10)бб ЗО. 400 6+0,02 Синтетическ Анальцим, полученный предложенным способом 71+0,02 11,40 1,485+0,00перлитовую плическим кресмесь обрабаЖ:Т ормула изобретени вают с кристполученнуюй при 100 ечениф 448 роду сменвземомывают во3-5):1 в типа ана обработильтра- ичаю 150 С,100 ч. информации, е при экспер США, 1971, 5 4.1267, 19 чники ниман пег, 24-175 ос и 51 (про ндреева Корректор М. Ко Составитель Г едактор 3. Бородкина Техред А. АчЗа 1377/24 ПИИПИ Госу по дела 035, Москваказ Тираж 505 НВ дарственного комитета СССРм изобретений и открытий113 Ж, Раушская наб., д. 4 5Филиал ППП "Патечт", г. Ужгород, ул. Проектная,одписн льцим ку ал цию и щ и й ния а устбй мосил товую рован соб получения цеолитавключающий щелочную мосиликатного сырья, сушку продукта, о т л с я тем, что, с цель сорбционной емкости и ивости цеолита, в кач катного сырья использ породу, а перед сушко ую после щелочной обр повышетермо стве алюют перли, - отфильт- ботки Истпринятые во1. Ааег,Р 9-10, р. 12. Э . СЬетотип).