Способ модифицирования клиноптилолита Советский патент 1992 года по МПК C01B39/02 

Изобретение относится к модификации цеолитов, в частности клиноптилолита, применяемого в качестве наполнителя для моющих и очищающих средств, а также сорбента для умягчения воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ модификации клиноптилолита раствором, содержащим 5 мас.% фосфорнокислого натрия или аммония и 0,02 мас.% дифенила: мина при в течение 2 ч.

Целью изобретения является повышение умягчающей способности продукта по карбонатной жесткости и обеспечение возможности его использования в качестве наполнителя моющих средств.

Цель достигается способом модификации цеолитов путем их кислотно-щелочной обработки.

Сущность способа заключается в следующем.

Природный цеолит измельчается, отбирается целевая фракцижО.Б мм, обрабатывается 2-4 н.раствором соляной кислоты в реакторе, снабженном мешалкой и внутренним обогревом, при температуре бО-бО С в течение 2-4 ч при , затем фильтруется, промывается от СГ- ионов водой, затем в аналогичном реакторе обрабатывается 4-7, н.раствором NaOH при температуре 70-90°С в течение 3-5 ч при , затем фильтруется и промывается до рН 1 %-ной водной суспензии 9-11. Полученный наполнитель сушат при 120-250С в течение 4-6 ч и диспергируют.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа по способу получения продукта и используемого модификатора.

П р и м е р. Для получения 1 кг наполнителя в реакционный аппарат, снабженный мешалкой и нагревателем, помещают 5л 2 н. раствора СОЛ я ной кислоты и добавляют при перемешивании 1,2 кг измельченного (г 0,5 мм) природного клиноптилолита, после чего смесь нагревают до 80°С и в течение 4 ч обрабатывают. Далее пульпу

отфильтровывают при помощи вакуума и промывают твердую фазу водой Ът С ионов, Сушат при 200°С в течение 4ч. Затем декатионированный цеолит вновь вводят в реактор, снабженный мешалкой и нагревателем, и обрабатывают 5 л б н,раствора едкого натра при температуре 80°С в течение 3 ч. Полученный наполнитель отфильтровывают и промывают водой до рН водной суспензии 9-10, переносят в сушильный шкаф, где при t 250°C сушат в течение 5 ч. . Для установления умягчающей способности модифицированного цеолита умягчению подвергают воду общей жесткостью 11.46 мг- экв/л, карбонатной жесткостью 6,46 мг-экв/л, содержащей, мг/л: Са 120,7; 66,1; (Na+Kf 195,4; 804 -497,8; СГ 163,6; НСОз 305,0; или мг-экв 6,02; Мд25,44; (Na+Kf 8,60; Е-19,96; СГ 4,10; 10,36; НСОз 5,0; ,96, сухой остаток 1367 мг/л, ,94. Воду такого состава пропускают через колонки диаметром 15 мм и высотой 140 см, загруженные модифицированным клиноптилолитом, с высотой фильтрующего слоя 70 мм, т.е. в количестве 58 г. Для получения адсорбента для умягчения воды, перед сушкой адсорбент гранулируют (,B мм). Продолжительность нахождения воды в контактном отстойнике не менее 15 мин. За этот промежуток времени осуществляется поглощение катионов, например, кальция, магния и др.

После пропускания 5-и колоночных объемов упомянутого химического состава воды через образец модифицированного только кислотой (т.е. 1 стадия) общая жесткость составила 7,42 мг-экв/л, карбонатная 2,70 мг-экв/л, содержание мг/л: Са 66,48; Мд 49,94; (Na+K) 180,2; V 259,2; Cl 156,2; НСОз не обнаружен; сухойостаток 1002 мг/л, ,2.

После пропускания 5-и колоночных объемов упомянутого химического состава воды через образец, после кислотно-щелочной обработки по примеру 1 общая жесткость воды составила 6,2 мг-экв/л; карбонатная жесткость 1,8 мг-экв/л, содержание мг/л; 38.4; ,46;(Na+K) 190 0; С1- 120,6;

,0; НСОз 120,0; сухой остаток мг/л, ,9.

После пропускания 100 колоночных объемов воды (аналогично прототипу) через

модифицированный клиноптилолит, полученный после кислотной обработки, общая жесткость воды составила 2,8 мг-экв/л; карбонатная жесткость 0,5 мг-экв/л; содержание мг/л; 5,6; 2,4; (Na+K) 160,0;

240,0; СГ 150,0; НСОз не обнаружен; сухой остаток 780 мг/л; ,3.

После пропускания 100 колоночных объемов воды (аналогично прототипу) через модифицированный клиноптилолит, полученный после кислотно-щелочной обработки, общая жесткость воды составила 0,1 мг-экв/л; карбонатная жесткость 0,05 мг-экв/л; содержание мг/л; 1,8; 0,8; (Na+K) 150; 1,82; СГ 110; НСОз 16; сухой

остаток 755 мг/л,- ,9.

Таким образом, использование модифицированного клиноптилолита позволяет снизить жесткость воды общую с 11,46 мг-экв/л до 0,1 мг-экв/л, а карбонатную с 6,46

мг-экв/л до 0,05 мг-экв/л.

Параметры сушки приведены в табл, 1 и 2,

Формула изобретения Способ модифицирования клиноптилолита, включаюа1ий обработку предоарителуно измельченного клиноптилолита модифицирующим раствором и промывку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования

продукта в качестве наполнителя моющих средств и повышения эффективности использования продукта в качестве умягчителя еоды ПО: карбонатной жесткости, обработку модифицирующим раствором ведут в две стадии, сначала 3-4 и, раствором соляной кислоты при 60-80°С в течение 4ч, затем 6-7 и.раствором гидроксида натрия при 80°С в течение 3 ч, промывку осуществляют после каждой стадии обработки, причем после щелочной обработки промывку осуществляют до рН 1 %-ной водной суспензии 9-11, полученный осадок сушат при 250°С в течение 5 ч и диспергируют.

Знисипасть млчакилго еостам наполнители от услааиЯ обработки

Таблица

Использование; в качестве наполнителя для моющих и очищающих средств, а также сорбента для умягчения воды. Сущность изобретения, клиноптилолит обрабатывают сначала 3-4 н.раствором HCI при.60-80°С.в течение 4 ч, затем 6-7 н.раствором NaOH при 80°С в течение 3 ч, промывку осуществляют после каждой стадии обработки, причем после щелочной обработки промывку осуществляют до рН 1 %-ной водной суспензии 7,9, полученный осадок сушат при 250^С в течение 5 ч и диспергируют. 2 табл.

,„ Вс« пасти, пслуч«нн1н на осном дамшя «млитм, етавмп ни. Параметр харакприцпт новцуа способнает налотнтвпя.

Тавлнц