Способ получения гидроалюминатныхсоединений металлов

Союз Советскнх Соцнавнстнчвскнх РвспубннкОП ИСАпИЕИЗОВРЕтЕНИЯ,8 О 457 ЗК АВТОРСКОМУ СВИ ЕИЛЬСТВУ(22) Заявлено 02. 04. 79 (21) 2744925/22-02 (51) М )л С 01 Г 7/02 слрнсовднненнвм заявки М. -Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(3) Приорнтвт -. Опубликовано 15 й 2.81, Бюллетень М бДата опубликования описания 15. 02. 81(54) СПОСОБ НОЛУЧЕНИЯ ГИДРОАЛЮМИНАТНЫХ СОЕДИНЕНМЕТАЛЛОВ те брабами соли Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве гидроалюминатных соединений металлов.Известен способ получения алюминатов цинка и кадмия пу м смеаения ,амМиакатов цинка и кадмия с актив-: ной окисью алюминия 111.Однако получаемые алюминаты имеютнедостаточную каталиткческую и сорбционную активность.Известен способ получения гидроалюминатов в гидрополиалюмннатов металлов путем смешения активной окиси алюминия с соединениями металла, преимущественно с солью свинца в щелочной среде в растворе ацетата натрия 2 1.Однако данный способ не позволяет. получить многокомпонентные систею 20 заданного воспроизводимого и регулируемого состава, а получаемые продукты обладают недостаточной сорбционной и каталитической активностью,Цель изобретения - повышейие сорбционных и каталитических свойств,Поставленная цель достигается тем, что в качестве алюминийсодержгщего соединения используют гидрополиалюминат металла. В качестве алюмннийсодержащего соединения используют гидроалюмина-, ты металлов, выбранных из ряда: марганец, никель, цинк, медь, хром, кадмий.В качестве комплексующих агентов используют аммиачные растворы или растворы карбоновых кислот при рН 7, 5-11,5.Гидрополиалюминат марганца обрабатывают аммиачными растворами соли меди или соли никеля при рН 10,3-11,5.Гидрополиалюмннат никеля обрабатывают аммиачно-хлоридным буферным раствором соли марганца при рН 8,5 Гидрополналюминат цинка обрабатывают ацетатным раствором соли свинца при рН 7,5-8,0.Гидрополиалюминат меди о тывают оксалатными раствора хрома при рН 9,1.-9,5.Гидрополиалюминат хрома обрабатывают сульфасалицилатными растворами соли железа при рН 8,2-9,0,Гидрополиалюминат кадмия обрабатывают аммиачно-хлоридным буферным раствором соли магния при рН 9,5-10804573 Приме р 1.- а) 200 мг гидрополиалюмината марганца, содержащего 1,7 мг-ион МИ 2" на 1 г безводной А 1 О,состав которого может быть выражен формулой 0,17 Мп(А 0) 0,83 А 10 ИМО или через мольное соотношение окислов МпО:А 12 0 = О, 17:1,0, помещают в стеклянный сосуд с плотно закрывающейся пробкой и заливают 100 мл аммиачного раствора соли никеля (Т.Ж=2;1000) с концентрациейН 12+оящ = 0,0463 М ГЙНЪ 3 оыщ, = 0,766 М и с величиной рН 11,28. Через 4 сут контакта реагирующих веществ при периодическом перемешивании получают продукт, содержащий 4, 0 мг-ион М-+ и 1, 7 мг-ион Ми + на б) В условиях, аналогичных а),при использовании гидрополиалюмина- .та марганца, содержащего 5,2 мг-ион 1 О МИ+ на 1 г безводной А 2 0 ,составкоторого может быть выражен рормулой0,53 МИ (АО) 0,47 А О, и Н 0 иличерез мольное соотношение окисловБИО:А 1 0= 0,53:1,0,в зависимостиот времени контакта получают продукты, состав которых представлен втабл.1. Т а б л и ц а 1 Мольные отис;шенин О:МпО :А 1,ОЪ синтеэи ванных продуктов Состав соединения 0,24 й (А 0) 0,53 Мп(А 0 ) к 0,24:0,53:ф 0 23 А 0 МНО :1,0 36 5, 2 2,4:1,0 5,2 4,6 70 П р и м е р 2. 200 мг гидрополиалюмината марганца, содержащего 3,1 мг-ион Ми+ на 1 г безводной А 05, состав которого может быть выражей формулой0,31 Мп (А 0)О, 69 А 1 09 1 О или через мольное соотйошение окислов МИО:А 0 = 0,31:1,0, помещают в 40 стеклянный сосуд с плотно закрываюТаблица 2 Состав синтезированных продуктов Время контакта, ч, ионов металловсутмг-ион/г АЬ Оьи, й+2 ф 1 г безводнои А 0, состав которого может быть выражен формулой0,41 М(А 0 ) 0,17 Ми (А 02)0,42А 20 И НО или через мольное соотношение окислов Н 10 : ХиО; А 0=- О 41: О 17: 1,0,щейся пробкой и заливают 100 мл аммиачного раствора, соли меди (Т:Ж =2:1000) с. кон 1 ентрацией Сн ф)0,0507 М, Ноьщ = 0,487 М ис величиной рН 10,56, Составы продуктов, полученные в зависимости от времени контакта реагирующих веществ, представлены н табл.2,М 4573 Т а б л и ц а 3 Состав синтезированных продуктов Мольные отношения ИИОгМ 10 г:10000,86 0 Пример 3.а) 200 мг гидрополиалюмината ни" келя, содержащего 2,7 мг-ион М 1 + на 1 г безводной А 0, состав которого может быть выражен формулой 0,28 и (АОЙ) 0,72 А 120 зиНО или через мольное соотношение окислов .МогА 120 = 0,28 г 1,0, помещают в стеклянный сосуд с плотно закрывающейся пробкой и заливают 100 мл аммиачно-хлоридного буферного раствора соли марганца (ТгЖ =2 г 1000) с концентрацией 1,ми+ общ= = О,0234 М, ГМНСЕ 1: 1,О М, М"ъЭовщ = 0,244 М и 7 МНОН НС 10,145 М. и с величиной рН 8,98. Солянокислый гидросиламин добавля, ется для стабилизации валентного состояния Мьф . Через 12 сут контакта реагирующих веществ при периоП рн м е р 4. Навески гидрополиалюмината цинка, содержащего 2,6- мг-ион Еиф на 1 г безводной А 0, состав которого может быть выражен формулой О, 26 2 и (АОд ) О, 74 А 1 Оз к л иНО или через мольное соотношение окислов УИОгА 109 = 026 г 1,0, помещают в стеклянный сосуд с плотноэакрывающейся пробкой и заливают дическом перемешивании получают продукт, содержащий 2,5 мг-ион Ми,+ и2,5 мг-ион М + на 1 г безводнойА 10 г,состав которого может бытьвыражен формулой 0,26 Ми (А 0 )а"0,26 М (А 0)0,48 А 10 ИН 0 илнчерез мольное соотношение окисловИАО г МО г Адоз 026 гОу 26 г 10б) В условиях, аналогичных а),при использовании гидрополиалюминатаникеля, содержащего 6,2 мг-ион М" на 1 г безводной А 20, состав которого может быть вырежен формулой 0,63 М .(А 0) 0,37 А 0ИНО нли через мольное соотношение окислов г 5 М 10 гА 12 О = 0,63 г 1,0, в зависимости от времени контакта получают продукты, состав которых представлен в табл.З. определенным объемом ацетатного 4 О раствора соли свМща с концентрацией 1 Р" 1, ,ц0,0216 М, ацетата натрия ,0 Ю и.с велпчнной,рН 7,48. Составы продуктов, полученные в зависимости от времени контакта реагирующих веществ при раз"личных соотношениях Т.гЖ, представ.лены в табл.4.Т а б л и ц а 4804573 10 аммиачно-хлоридного буФерного раствора соли магния (ТгЖ = 5 г 1090) с концентрацией 1 Нц"1 Ы г. = 0,0516 И, МНУ С 111 б И, ( ИН ъ) Дгг.1,04 М и с величиной рИ 9,49.Сосз тавы продуктов, получейные в зави.симости от времени контакта реагирЧ- ющих веществ, предс.авлены в табл. 7. П р и и е р 7. 100 мг гидрополи.глюмината кадмия, содержащего 0,80 мг-ион Сдг. на 1 г безводной А 103 состав которого может быть выражен Формулой 0,08 Сд (А 10)- 0,92 А 1 0 к киНО нли через мольное соотношение: окислов СбОг А 110 к = 0,08 г 1, помещают в стеклянный сосуд с плотно закрывающейся пробкой и заливают 200 мп Т а б л и ц а 7 1,4 0,14 Нс 1(АОЙ) 0,08 Сдф 0,14:О,(А 0) 0,78 А 10, ггНО;1,0 0,27 Мг 1(А 10)у 0,08 (А 02)2 065 АОъи 6 0,27 г 0,08 гг 1,0 34 Иг 1(А 0) 0,08 СдОу), 0,58 А 1 Оз иНО 0,80 0,34 го,ог 1,0 окомпонентные ения металлитическую и. Каталитичест в реакции ия оккси углетве модель- в реакторе ентрация СО1, скорость газового потока - 27ч-", иитервал температур в20-500 С. Данные по каталиму окислению СОв СО одьокными гидрополиалюминатамии многокомпонеитными гг:дроми соединениями металлов,величины удельной поверхноированных соединений предтабл. 8. Синтезированные мног гидроалюмннатные соедин лов.исследованы на ката сорбционную активность. кую активность исследую каталитического окислен рода, выбранной в ггачес ной. Объем катализатора составляет 4 см , конц в газовоздушном потоке з в 40 8 Табл 0,17 Мв (А 10 д )у к0,83 А 10ИН 0 7 г 91 3 г 0,17 г 175 Ог 0,53 г 252 НгР+ 210 0 . 3 Ог 0,28 г 1,0230.0,33 а 10 б 3 8 2 о Как следует из табл.8 многокомпонентные гидроалюмииатные соедине-, ния металлов обладаЮт значительно .большей каталитической активностью, чем однокомпонентнме гидроалюминаты металдов.Сорбционную активнбть исследуют на примере поглощения сульфид-ионов .из растворов йа 2 5 медно-цинковыми Полученные данные по сорбцион ктивности свидетельствуют о том то сорбционная активность много омпонентных гидроалюминатных со гидроалюминатными соединениямиДанные по сорбционной активности, полученные при Гйа 5 1 с, = О 0060 МрН 10,1, Т:Ж = 5:1000 и времени контакта 1 ч, представлены в табл.9, а данные по сорбционной активности, полученные при йа 2 53 цс = 0 0135 М, рН 8,9, Т:Ж =.5 г 1000 и времени кон. такта 1 сут, приведены в табл,10.. динений металлов превышает сорбци-,онную активность однокомпонентныхгидроалюминатов тех же металлов(табл. 9 и 10).Применение предлагаемого способаполучения гидроалюминатных соедине- :ний металлов обеспечивает по сравнению с известными следующие, пре имущества:1. Возможность получения многокомпонентных гидроалюминатных соеди"нений металлов с регулируемым, заранее .задаваемым и воспроизводимым составом содержащих гидроалюминаты13 804573 Формула изобретения Составитель Н. БеликоваРедактор А. Гук Техред Т.Маточка Корректор М, Демчик Заказ 10802/35 Тираж 516. Подписное ВНИИПИ Государственногь ком:тета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, чл. Проектная, 4 разных металлов, нанесенные в заданной последовательности.2. Воэможность расширения диапазона составов получаемых гидроалюми" натов металлов.3. Исключает необходимость термообработки синтезированных гидроалюминатов.4. Увеличивает каталитическую и сорбционную активность гидроалюминатов металлов.5. Получаемые многокомпонентные гидроалюминатные соединения металлов обладают развитой удельной поверхностью, измеряемой сотнями м /г. 1. Способ получения гидроалюминатных соединений металлов путем обработки алюминийсодержащего соединения раствором соли металла в щелочной среде с добавкой комплексукщих агентов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения каталитическнх и сорбционных свойств, в качестве алюминийсодержащего соединения используют гидрополиалюминат металла.2. Способ по п.1, о,т л и ч а ю" щ и й с я тем,что в качестве алюминийсодержащего соединения используют гидрополиалюминаты металлов, выбранных из ряда: марганец, никель, цинк, медь, хром, кадмий.3. Способ по п 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве комплексукщих агентов используют аммиачиые растворы или растворы карбоновых кислот при рН 7,5-11,5. 4. Способ по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что гидрополиалюминат марганца обраб." .ывают аммиачными растворами соли меди или соли никеля при рН 10,3-11,5. 5. Способ по п.1, о т л и ч а ю- О щ и й с я тем, что гидрополиалюминатникеля обрабатывают аммиачно-хлоридным буферным раствором соли марганца при рН 8,5-9,2.б. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что гидрополиалюминатцинка обрабатывают ацетатным раствором соли свинца при рН 7,5-8,0.7, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что гидрополиалюминат 2 О меди обрабатывают оксалатными растворами соли хрома при рН 9,1-9,5.8. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что гидрополиалюмииатхрома обрабатывают сульфасалицилатиыми растворами соли железа при рН8,2-9,0.9. Способ по п.1 о т л и ч а ю- фщ и й с я тем, что гидрополиалюминаткадмия обрабатывают аммиачно-хлоридным буферным раствором соли магния ЗО при рН 9,5-10,0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 382580, кл. С 01 Г 702, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 650979, кл. С 01 Р 702, 1977.