Способ получения цирконосиликатного цеолита

Способ получения цирконосиликатного цеолита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1с СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИРКОНОСИЛИКАТНОГО ЦЕОЛИТА, включающий смешение цирконийи кремнийсодержащего соединения с раствором едкого натра, нагревание полученного раствора с последующей промывкой и сушкой целево-: го продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости целевого продукта в щелочной среде, в качестве соединения, содержащеЬо цирконий и кремний, используют осажденный гидрогель оксидов циркония и кремния о 2о Способ по По1, о т л и чающийся тем, что количество едкого натра берут из расчета создания мольного отношения Na O/SiO, равного 2-6, при его концентрации 5-20 масДо Зо Способ попПо1 и 2, отли чающийся тем, что мольное соотношение в соосажренном гидрогеле оксидов циркония и кремния равно А-30. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (I! !

С 01 В 3У34, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2912799/26 (22) 19.04.80 (46) 07.01.93, Б!0л, .! 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности и /!онецкий химикометаллургический завод (72) В,Г,цухланцев, П.В.Люнов и Е.В.Чухланцев (53) 661.183.6 (о88.8) (56) Патент США 3329480, кл, 23-Ш, 1967, (54)(57) 1. спасов полуцения Цирконо-

СИЛИКАТНОГО ЦЕОЛИТА, включающий смешение цирконий- и кремнийсодержащего соединения с раствором едкого натра, нагревание полученного раствора с последующей промывкой и сушкой целевоИзобретение относится к способам получения цирконосиликатных цеолитов, используемых в качестве сорбентов.

Известен способ получения цирконосиликатного цеолита путем смешения пероксидного комплекса циркония (пероксоцирконинхлорида) с гидрозолем

SiO и ХаОН при 4,4 С с последую" щим выдерживанием при 20-50"С, нагреванием при 50-150 С и последующей промывкой и сушкой целевого продукта.

Недостатком способа является получение цирконосиликатных цеолитов с низкой устойчивостью в щелочных растворах, Цель изобретения — повышение устойчивости целевого продукта в щего продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости целевого пролукта в щелочной среде, в качестве соединения, содержащего цирконий и кремний, используют осажденный гидрогель оксидов циркония и кремния.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что количество едкого натра берут из расчета создания мольного отношения Иа О/SiO<, равного 2-6, при его концентрации

5-20 мас.ь.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и " с я тем, что мольное соотношение SiO

2 д

/Zr0z в соосажденном гидрогеле равно 4-30, Сущность предлагаемого способа заключается в том, что цирконосиликатный цеолит получают, растворяя на

d холоде при 15-35 С в растворах едкого натра соосажденный гидрогель оксидов циркония и кремния с мольным

974763

Табли ца 1

Состав получаемых цирконосиликатных цеолитов

Мольное отношение в цеолите

Найдено в исходном растворе

Наго Егор 3 $10г Нго

Концентрация Na>0/SiOz

Na0H, r/ë мольн, СО

0,80: 1,00

1,14

1,97

1,97

3,04

1,90

3 10

2,42

5 07

5,26

4,82

5,04

071 2 100

0,92 : 1,00

0,63 : 1,00

0,79 .- 1,00

0,87 : 1,00

54

54

78

144

2,51

2,46

2,49

2,43

5,11

0о

3,32

190 огношением $1.0, /Етог, равным 4-30, и влажностью 65-963. Количество едкого натра берут из расчета создания мольного отношения Маго/$10, равного 2-6, и образования раствора с концентрацией 8-10 г/л Егог при концентрации едкого натра 5-20 мас.4.

После отделения остатка щелочной раствор, содержащий до 10 г/л Zr0<, 10 нагревают до 70-105 С. При этом выделяется осадок цирконосиликатного цеолита, который после промывки во. дой и высушивания при 105 С имеет состав (Na„H „ „) О,- ZrÎz ° 2,5SiOz 15 к5Н O, где Х = 0,7-1. В табл. 1 приведены данные, характеризующие состав получаемых пролуктов.

Изменение мольных соотношений . 20

ZrOZ/SiOz в соосажденном геле и

NazO/$10 в растворе за пределы заявляемых значений приводит к образованию цеолитов с большим относитель-ным содержанием кремнезема, обладающих низкой устойчивостью в растворах щелочей.

Снижение концентрации едкого натра ниже 54 нецелесообразно, так как приходится брать большой объем раст" 30 вора на проведение процесса, а в образующемся цеолите начинает возрастать отношение Qi0< . ZrO<. При концентрации больше 20 становится заметным отрицательное влияние увеличения вязкости суспензии. Кроме того, снижается степень связывания циркония в цеолит, хотя образовавшийся цеолит устойчив в 204-ном растворе едкого натра. 40

Пример, 1.кг соосажденного гидрогеля оксидов циркония и кремния, содержащий 2,553 Zr0z при мольном отношении SiOz/ZrOz = 10 обрабатыо

1 вают при 25 С и перемешивании 14>ным раствором едкого натра, взятым из расчета достижения отношения Na 0/

/Si0z = 2. Раствор отделяют отстойным фугованием от нерастворившегося остатка (в основном ZrO< x Н О), затем нагревают ро 100 С и выдерживают

3 ч. Выделившийся цирконосиликатный цеолит отделяют от жидкой фазы, промывают водой и высушивают при 105 С.

Продукт весит 78 кг и имеет состав

Naz0:zr0z,sio :н о = 0,78:1,00:2,46:

:5,2: (мол).

Принципиальное различие щелочеустойчивости цирконосиликатных цеолитов, полученных по способу 1 и предлагаемому способу, характеризуют данные табл. 2.

Данные табл. 2 показывают, что цирконосиликатные цеолиты, получаемые по предлагаемому способу и содержащие оксиды кремния и циркония в отношениях менее 2,5, обладают более высокой устойчивостью в 5-14 ных растворах едкого натра, чем цеолиты, получаемые по прототипу с отношением Мог.ZrO = 5,38-8,18, Положительный эффект изобретенил заключается в том, что получаемый таким путем цирконосиликатный цеолит. (сорбент, поглотитель и т.п,) в практике применения легко может owщаться от сорбированных анионов:

С1", SO, $ 0 и т.п, кислых газов:

СОг, Soz, Í S и т.п.

974763

Таблица 2

Поведение цирконосиликатных цеолитов в растворах едкого натра"

Вил цеолита

Найдено в жидкой Фазе, Ф от исходного содержания

Т, С Поведение цеолита

Zr0<

$10

Типа ZS-2 -7

5 по пат, СИА

l" 3329480 (Sin . КгО

- 5,73) 14

Типа ZS-4 -5

У по пат..США

Р 3329480 (Si0<.ZrO< =

8,06)

1 В статических условиях на 1.0 г цеолита (считая на прокаленный продукт) взят 1 л раствора щелочи, Составитель

Техред M,Mîðãåíòàë

1.

Редактор A.ÔèëèïïîBà

Корректор M.Äåì÷èê Заказ 1083 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«»»»» « »

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Получен по предлагаемому способу (SiO /Zã01 =

= 2,4З) КонцентРация

Na0H, мас.ь

25 15,8 13,0

Разрушается 29,1

23,7

25 30,5 25,4

80 РУ " 39 2

27,0

»Яф

25 32,9 20,8

96 Разрушается 51 4 14,6

25 47,3 29,0

80 Р-рушается 57 9 11,5.

25 Без изменения, 0,08 Не обнар, 96 устойчив 0,27 Не обнар.

25 Без изменения, 0,14 Не обнар.

80 устойчив 0,37 0,02

25 Без изменения, 0,12 0,01

80 устойчив 0,30 0,02