Способ получения эрионита Советский патент 1981 года по МПК C01B39/30 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭРИОНИТА Поставленная цель достигается тем, что в качестве затравки используют гель состава (0,2-15) КаО--(3,5-30) NajO-Al Og. (f4-2) SiOzOSO-850), а в исходную смесь дополнительно вводят гидроокись или карбонат калия в количестве, обеспечивающем молярное отношение ..- 0,3-3,2. Молярное отношение K2O:Al,gO3. в реакционной смеси являет ся оптимальным, поскольку при отношении KjjOiAlgOa., составляющем менее 0,3, в процессе кристаллизации возможно образование цеолита типа шабазита. При увеличении отношения K OrAlgO в смеси выше 3,2 возможно образование цеолита типа «Л, а не эрионита. Способ осушествляют следующим обраК раствору алюмината шелочного металла добавляют расчетное количество раствора КОН и при интенсивном перемешивании вливают в раствор силиката натрия. После кратковременного перемешивания полученную коллоидную массу оставляют для старения и затем используют в качестве затравки. Химический состав затравки в молярных отношениях окислов находится в пределах (0-1%Op -20IN(,M2.03ll SiOtilZ5-350)H,0 Основную массу алюмосиликатного гидрогеля готовят смешиванием растворов силиката натрия гидроокиси калия, сернокислого алюминия и затравки, добавляемой в таком количестве, чтобы содержание в ней составляло от в сульфате алюминия. Соединение калия вводят в количестве, обеспечивающем молярное отношение KgO: в смеси, равное 0,3-3,2. Реакционную 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 завершения 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 воды 9-9,5 и . Пример 1. Для получения коллоидной затравки растворяют 18 г тригидрата алюминия , (95% А1(ОН) $) в растворе, содержащем 22,6 г КОН, 62,5 г NaOH и 250 г НдО. Полученный раствор щелочного алюмината вливают при размешивании в 510 г раствора силикана натрия, содержащего 39,4 г Na.O и 105,6 г SiO;j. Оставляют полученную смесь для созревания на 16 ч при комнатной температуре. Для получения основного геля разбавляют 2710 г силиката натрия (31% SiO. 11,6% ) 2000 г воды, добавляют раствор 212 г КОН (85%) в 370 г воды, затем - при непрерывном перемешивании раствор 666 г А1;е(5О4).О в 950 г воды и приготовленную ранее затравку. Молярное отношение K2O:Al;jO5 в смеси составляет 1,1, а молярное отношение iSiO, После 1 ч гомогенизации оставляют для созревания .на 18 ч. После 138 ч кристаллизации полученного алюмосиликатного гидрогеля при 98°С образовался цеолит с кристаллической решрткой эрионита {химический состав 0,52 ,38 ,9 SiO24,6 ) влагоемкость при P/PS 0,,&7о. П р и м е р 2. Для приготовления коллоидной затравки смешивают 41,2 г раствора алюмината калия-натрия, содержащего 8,5 г , 0,62 Na.j,O и 1,33 г 99,7г раствора силиката натрия, содержащего 21,6 г 7,35 г . Оставляют полученную смесь для созревания в течение 16 ч. К 725 г раствора силиката натрия, содержащего 122,4 г SiO и 41,6 г добавляют 66,5 г раствора гидроокиси калия, в составе которого 21,66 г , и смешивают полученный раствор с 127,9 г раствора сульфата алюминия, содержащего 29,7 г AU (SO) в эту смесь добавляют коллоидную затравку. Молярное отношение KjOiAl Oj в реакционной смеси составляет 3,2, а молярное отношение . г.у После 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 0,48 ,4 SiO 6,1 влагоемкость 15,. Пример 3. Для приготовления затравки смещивают 17,8 г раствора алюмината калия-натрия, содержащего 1,02 г ., 2,35 г и 0,6 г . с 39 г раствора силиката натрия, содержащего 12 г SiO ц 4,1 г Na.jO. К 232 г раствора силиката натрия, содержащего 72 г ЗЮ-ги 24,4 г добавляют 43 г раствора гидроокиси калия, содержащего 12,5 г K-tP, полученный раствор смешивают с 140 г раствора сернокислого алюминия, содержащего 31 г А1;{ (804)3. полученную смесь добавляют приготовлен-, ную ранее коолоидную затравку«,Молярное отношение KjpiAl; в общем геле равно 1,6, ,, Ы Алюмосиликатный гидрогель после гомогенизации и созревания подвергают кристаллизации при 97°С и периодическом перемешивании в течение 250 ч. В результате получают кристаллический эрионит химического состава 0,5 0,4 Al.jOs7,6 SiOgGHjO 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 г КгОО,62 г и 1.33 г Al;jO3, с 99,7 г раствора силиката катрия, содержащего 21,6 г SiOj. и 7,35rNa2 0, и оставляют для созревания в течение 18 ч. К 725 г раствора силиката натрия, содержащего 122, г 5Ю2и41,6 г Na.jO, добавляют 200 г раствора карбоната калия, содержащего 27,7 г , и смешивают полученный раствор с 127,9 г раствора сульфата алюминия, содержащего 29,7 г А1(5О4)з и добавляют приготовленную ранее затравку. Молярное отношение в реакционной смесд составляет 2,9, а молярное отношение rft« 01-jKW о,35. г-го V После гомогенизации и созревания алюмосиликатный гидрогель кристаллизуют при 96°С в течение примерно 170 ч. Кристаллы отделяют от маточного раствора, промывают и сущат. Получают эрионит с влагоемкостью 14,10/0. Преимущество предлагаемого способа состоит, в Исключении применения остродефицитных реагентов, возможности образования стоков, содержащих биогенные ионы РО а также в увеличении степени фазовой чистоты целевого продукта. Формула изобретения 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, целью упрощения процесса и повыщения Ч1истоты целевого продукта, в качестве затравки используют гель состава (0,2-15) К,,5-30) Na;iO-AUO3414-28) SiO (150-850) , а в исходную смесь дополнительно вводят гидроокись или карбонат калия в количестве, обеспечивающем молярное отношение K2O:Al.,3-3,2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2950952, кл. 23-113, i960. 2.Авторское свидетельство СССР № 248635; кл. В 01 37/04, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР № 298160, кл. В 01 J 21/12, 1969 (прототип).