Способ активации бентонитовых глин

Иллюстрации

Способ активации бентонитовых глин (патент 899466)
Способ активации бентонитовых глин (патент 899466)
Способ активации бентонитовых глин (патент 899466)
Способ активации бентонитовых глин (патент 899466)
Показать все

Реферат

 

CoIo3 Соввтскик

Социапнстнчвсинк рвс убяии

О П И С A Н И Е (899466

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свна-ву (22) Заявлено 30. 04. 80 (21) 2950315/23 "26 с присоединением заявки }В (23)ПриоритетОпублнковано 23.01 82.бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01.82 (5I)M. Кл.

С 01 В 33/30

D 0I j 20/12

/%f41)cIoNIIL4 KNINToT

CCCP вв авлзм иееретеккй и епрытв}1 (53) УДК 661. }84. .23(088.8) »»

Н.Г.Сихарулидэе, К.P.Íàíîáààaèëè, Н.III.Цх каяв,-,,-..

Т.И.Килиптари 3.И.Бахтадэе и Б.4I.Ìóðâàí äçå (72) Авторы изобретения

Ф 1.

13 (71) Заявитель

% (54) СПОСОБ АКТИВАЦИИ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН

1 в

Изобретение относится к получению адсорбентов путем изменения структуры и состава бентонитовых глин.

Известен способ получения активированной глины обработкой бентонито.вых гли-l серной кислотой, согласно которому бентонитовую глину обрабатывают 10-203-ным раствором серной кислоты при 90-95 C в течение 6-8 ч, после чего активированную глину от}Е деляют от маточного раствора, отмы" вают от остаточной кислоты и сульфата алюминия, являющегося источником свободной кислоты при гидролизе, и сушат для получения целевого продукта }1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому измельченную бентонитовую. глину загружают. в реактор, добавляют свежую воду из расчета

Ж:T"-3,5-4,0 и полученную суспензию подают в другой реактор активации, » добавляют концентрированную серную кислоту из расчета 0,5 т моногидрата . на 1,0 т исходной глины и ведут процесс активации при 90-95 С .в течение 8 ч.

После окончания процесса активации- и охлаждения суспенэии до 4045 С, фильтрации для отделения маточ ного раствора от активированнрй глины, кек промывают свежей водой, репульпируют также в свежей воде и вновь фильтруют на фильтропрессе. Полученный после фильтрации кек еще раз промывают свежей водой, обеэвоживают и сушат до получения целевого продукта (23.

Недостатком способа является значительное ухудшение технологических показателей процесса: образующийся в процессе активации сульфат алюминия создает довольно устойчивую сус пензию, дисперсная фаза которой представлена частицами активированной глины с находящимся на ее поверх89946 ности сульфатом алюминия. В связи с этим сильно затруднено отделение активированной глины (дисперсной фазы) от маточного раствора (дисперсионной среды).

Трудность отделения маточного раствора от активированной глины приводит к значительному расходу свежей промывной воды и, следовательно, увеличению количества кислых сточ- 16 ных вод, а также ускорению процесса старения активных центров глины и тем самым ухудшению ее качества.

Цель изобретения - повышение активности глины при одновременном 15 увели чении выхода целе во го и роду кт а .

Поставленная цель достигается путем приготовления водной суспенэии, добавления в нее серной кислоты и калийсодержащего реагента в количестве, чтобы его содержание в суспенэии составляло 2,5-3,5 вес.1 в пересчете на К О, нагревании, перемешивании суспенэии с последующей . отмывкой активированной глины.

И

Процесс активации ведут 6-8 ч при 90-95

Иэ экономических соображений предпочтительно в качестве неорганичес ких соединений калия использовать сернокислый или хлористый калий.

При добавлении неорганических соединений калия, образующийся при активации глины сульфат алюминия, создающий двойной электрический слой

35 вокруг частиц глины и тем самым устойчивую его суспензию, переводится в нерастворимый основной алюмокалиевый сульфат ЗА1 (О ) + К S0>+ 12Н О=

К А1 (ЬО )» (OH),1+ 6Н SO), ЗА1 (504)5 + 2KCl + 12H 0

° К1А1ь (ЬО )» (ОН)1 + 5HRSOs + 2НС1.

Образующееся при этом нерастворимое соединение, по с воему сост а ву соответствующее калиевому алуниту, переходит в твердую фазу и увеличивает

45 выход целевого продукта не снижая его количество, так как алунит сам является хорошим адсорбентом для ряда органических соединений.

Одновременно, в связи с выводом иэ системы сульфата алюминия за счет его перевода в нерастворимое соедиO нение, значительно облегчается отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды и тем самым снижается 55 расход воды для промывки глины от свободной кислоты. Отсутствие или значительное снижение содержания

6 1 сульфата алюминия в маточном растворе, позволяет испольэовать последний для приготовления исходной глинистой суспензии, что значительно снижает расход серной кислоты, за счет использования остаточной серной кислоты маточного раствора, ранее подвергаемого нейтрализации перед сбросом в открытый водоем. Это со своей стороны приводит к резкому снижению загрязнения открытых водоемов сернокислотными соединениями.

Таким образом, применение неорганических соединений калия в процессе активации бентонитовых глин путем их сернокислотного выщелачивания приводит к повышению выхода и качества целевого продукта, а также сниже,нию водопотребления, расхода серной кислоты и загрязнения.открытых вбдое. мов сернокислотными соединениями.

В примерах приводятся результаты, полученные при применении сернокислого калия.

Пример 1. В 100 г бентонитовой глины помещают в реактор, добавляют воду иэ расчета 6:Т=4:t и тщательно готовят суспенэию, к готовой суспенэии добавляют серную кислоту иэ такого расчета, чтобы концентрация последней в дисперсионной среде составляла 10 вес.:;, смесь нагревают до 90 и при постоянном перемешио вании процесс активизации ведут в течение 8 ч. После окончания процесса активации смесь охлаждают до 45 С и отмывают активированную глину от свободной кислоты методом декантации до содержания последнего в глине не более 0,1 вес.3. Расход промывной воды составляет 54,0 л/кг активной глины.

Выход целевого продукта 62 . от исходной глины, оптическая плотность отбеленного хлопкового масла 0,33.

Пример 2. 100 г бентонитовой глины помещают в реактор, добавляют воду из расчета Ж:Т= 4:1 и тщательно готовят суспензию. К готовой суспензии добавляют серную кислоту по примеру 1, а также сернокислый калий из такого расчета, чтобы его содержание в пересчете на l(a0 в дисперсионной среде составляло 1,5 вес. .

Далее процесс активации и отмывки глины от свободной кислоты ведут по примеру I. Расход промывной воды составляет 48,0 л/кг активной глины.

S 899466 4

Выход целевого продукта 66",, опти- суспенэии добавляют серную кислоту ческая плотность отбеленного хлопко- по примеру 1, а также сернокислый вого масла 0,34. калий из такого расчета, чтобы его

Пример 3. 100 г Гентонито- содержание в пересчете на К О в дисг вои глины помещают в реактор. Добав- % персионной среде состаляло 4,5 вес. >. ляют воду из расчета И:Т=4:! и тща- Далее процесс активации и отмывки тельно готовят суспензию. К готовой глины от свободной кислоты ведут суспензии добавляют серную кислоту г примеру !. .Расход промывной воды по примеру 1, а также сернокислый ка- составляет 49,л/кг активной глины. лий иэ такого расчета, чтобы его 1в Выход целевого продукта 78, опсодержание в пересчете на К О в дис- тическая плотность отбеленного хлопперсионной среде состаляло 2,0 вес.",,. кового масла 0,30.

Далее процесс активации и отмывки Пример 7. 100 г бентонитоглины от свободной кислоты ведут по вой глины помещают в реактор, добавпримеру 1. Расход промывной воды ляют к нему маточный раствор, полусоставляет 37 л/кг активной глины. ченный при активации глины по примеВыход целевого продукта 76<, опти- ру 1, добавляют свежую воду для доческая плотность отбеленного хлопко- ведения К:Т=4;1 и серную кислоту иэ вого масла 0,32, такого расчета, чтобы концентрация

Пример 4. 100 r бентонито- 20 последней в дисперсионной среде сосвой глины помещают в реактор, добав- тавляла 1О вес., смесь нагревают о ляют воду иэ расчета Ж:Т=4:1 и тща- до 90 С и при постоянном перемешивательно готовят суспензию. К готовой нии процесс активации ведут в течесуспензии добавляют серную кислоту ние 8 ч. После этого смесь охлаждают о примеру 1, а также сернокислый Э до 45 С и отмывают активированную алий иэ такого .расчета, чтобы его - глину от свободной кислоты до содерсодержание в пересчете на К 0 в дис- жания последней в глине не более

1 персионной среде составляло 3, 0 вес. 3. О, вес. 3. Расход промывной воды

Далее процесс активации и отмывки составляет 60,0 л/кг активной глины. глины от свободной кислоты ведут по 30 Выход целевого продукта 6g, оптипримеру I. Расход промывной воды сос- ческая плотность отбеленного хлоптавляет 35 л/кг активной глины. нового масла 0,40.

Выход целевого продукта 80,03, оптическая плотность отбеленного Пример 8. 00 г бентонитохлопкового масла 0,29. вой глины помещают в реактор, добавПример 5. 100 г бентонито- ляют к нему маточный раствор, полувой глины помещают в реактор, добав- ченный при активации глины по примеляют воду из расчета Ж:Т4:1 и тща- p) 4, добавляют свежую воду для дотельно готовят суспензию. К готовой ведения Ж:T=4:1 и серную кислоту и суспензии добавляют серную кислоту сернокислый калий из такого расчета, по примеру l, а также сернокислый чтобы концентрация кислоты в дисперкалий из такого. расчета, чтобы его сионной среде состаляла 10 вес.Ф, содержание в пересчете на K„O в дис- а концентрация сернокислого калия в персионной среде составляло 4,0 вес.3. пересчете на К О вЂ” 3,5 вес. . Далее

Далее процесс активацйи и отмывки процесс активации и отмывки глины глины от свободной кислоты ведут по от свободной кислоты ведут по припримеру 1. Расход промывной воды меру 7. Расход промывной воды соссоставляеФ ч6,0 л/кг активной глины. тавляет 38 л/кг активной глины.

Выход целевого продукта 787, . On- Выход цалевого продукта 803, оптитическая плотность отбеленного хлоп- ческая плотность отбеленного хлопково. кового масла 0,31. го масла 0,3.

Пример 6. 100 r бентонито- Добавление калийсодержащих реавой глины помещают в реактор, добав- гентов к кислой суспенэии, при соляют воду из расчета Ж:Т=4:1 и тща- держании серной кислоты в суспенэии тельно готовят суспензию. К готовой 10 вес.3 (приведено в табл.!.

899466

Таблица 1

Выход активированной глины

Содержание реагента в дисперсионной среде, в пересчете на К О, вес3

Оптическая плотность отбеленного хлопкового масла

Реагент

Без реагента (известный) 62,0

0,38

54,0

КСI

3,0

79,0

0,29

37,0

3,0

КОН

78,0

38,0

0,30

80,0

К ЬО„

3,0

0,29

35,0

Из табл. 1 видно, что использоваwe калийсодержащего реагента в процессе активации бентонитовых глин целесообразно.

Концентрация калий соде ржаще го реагента в дисперсионной среде при содержании в последней 10 вес.3 серной кислоты приведена в табл.2.

Таблица 2

Вы ход активированной глИны, вес.Ф

Оптическая плотность отбеленного хлопкового масла

Расход промывной воды, л/кг активной

Реагент глины

К Ьо„

78,0 . 0,31

46,0

4,0

49,0

78,0

4,5

0,30

49,0

65,0 . 0,33

KC1

1,5

77,0

47,0

0,3!

2,0

42,0

77,0 0>30

79,0 0,29

78,0 0,29

2,5

36,0

3,0

35,0

3,5

77,0

0,30

39,0

4,0

40,0

77,о о,32

4,5

Содержание реагента в дисперсионной среде в пересчете на К О, вес. Ф

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5 бб,о

76,0

78,0

80,0

79,0

0,34

0,32

0,30

0,29

0,29

Расход промывной воды, л/кг активной глины

48,0

37,0

36,0

35,0

38,0

899466

Формула изобретения

Составитель К.Ягунов

Техред И. Гайду Корректор О, Билак

Редактор Н.Рогулич

Заказ 12043/26 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ табл. 2 видно, что добавление капийсодержащего реагента в количестве 2,5-3,5 вес,Ф в пересчете на К О является оптимальным.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными заключаются в увеличении выхода целевого продукта в среднем на 183 и снижении оптической плотности. отбеленного хлопкового масла на 0,11 единиц.

Способ активации бентонитовых глин путем приготовления водной суспенэии, добавления в нее серной кислоты, нагревании; перемешивании водной суспензии с последующей отмывкой активированной глины, о т л и- 20 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения активности глины при одно". временном увеличении выхода целевого продукта, в водную суспенэию дополнительно вводят калийсодержащий реа гент в таком количестве, чтобы его содержание в суспенэии составляло

2,5-3,5 вес,3 в пересчете íà К О.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Филатов С.С. Производство ак тивированных отбеливающих глин. "Бен тонитовые глины Грузинской ССР". Труды Грузинского Государственного геологического управления. Вып.3, 1938, с. 128.

2. Мерабишвили М. С. Бентонитовые глины и их применение в народном хозяйстве. Сб. Исследование адсорбционных процессов и адсорбентов.

ФАН, Ташкент, 1979, с. 166.