Способ получения порошкообразного цеолита
Изобретение относится к области получения порошкообразных цеолитов, используемых в качестве адсорбентов, катализаторов, наполнителей, и позволяет повысить дисперсность продукта. Каолинит подвергают механохимической активации сначала в газовой, а затем в жидкой среде, старению реакционной смеси и ее гидротермальной обработке. При этом механохимическую активацию в газовой среде (воздух, азот) проводят до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 40-95% по сравнению с суммарной интенсивностью линий исходного каолинита. В качестве жидкой среды используют воду, раствор щелочи или серной кислоты, а механохимическую активацию в жидкой среде проводят до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 50-100% по сравнению с суммарной интенсивностью линий исходного каолинита. Затем готовят реакционную смесь, выдерживают ее и подвергают гидротермальной кристаллизации.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) 5 С 01 В 33/34
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4420851/31-26 (22) 05.05 ° 88 (46) 28.09.90. Бюп. Р 8 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) Д.П. Клевцов, Б.П. Золотовский, О.П. Криворучко и P.À. Буянов (53) 661.183.6(088.8) (56) Патент Англии K - 980891, кл. С 01 В 33/28, 1965. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ЦЕОЛИТА (57) Изобретение относится к области получения порошкообразных цеолитов, используемых в качестве адсорбентов, катализаторов, наполнителей, и позволяет повысить дисперсность продукта. Каолинит подвергают механохимической активации сначала в газовой, Изобретение относится к химической технологии и неорганической химии, а именно к получению порошкообразных цеолитов, используемых в качестве адсорбентов, катализаторов, наполнителей.
Цель изобретения — увеличение дисперсности продукта.
Пример 1. Глуховецкий каолин подвергают механохимической активации в планетарной центробежной мельнице в среде воздуха при энергонапряженности 3 вт/г в течение 30 мин. При этом суммарная интенсивность линий на дифрактограмме уменьшается на 95%..
Полученный продукт смешивают с водой в соотношении i:4,3 и суспензию подвергают механохимнческой активации
„.SU,„, 154 424 А1
2 а затем в жидкой среде, старения реакционной смеси и ее гидротермальной обработки ° При этом меха нохимическую активацию в газовой среде (воздух, азот) проводят до уменьшения суммарной интенсивности линий па дифрактограмме на 40-95% по сравнению с суммарной интенсивностью линий исходного каолинита. В качестве жидкой среды используют воду, раствор щелочи или серной кислоты, а механохимическую активацию в жидкой среде проводят до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на
50-100% по сравнению с суммарной интенсивностью линий исходного каолинита. Затем готовят реакционную смесь вьдерживают ее и подвергают гидротермальной кристаллизации.
Эии« при энергонапряженности 3 вт/г в течение 10 мин. После этой стадии образец перешел в рентгеноаморфное состояние (суммарная интенсивность íà С5 дифрактограмме сухого порошка умень- 4» шилась на 100% по сравнению с суммар- Я ной интенсивностью линий исходного «ф» каолинита). К 95 мл .суспензии после активации (содержит 11,1 г активиро,ванного каолинита) добавляют 21 мп
50%гного раствора NaOH, вьдерживают
16 ч при 25 С и 5 ч при 90 С. Состав. оеакционной смеси; 11а О/SiO = 1,2;
S«ЖА «0э = 2,0; Н О/Иа О 30. Кристаллизуется цеолит типа А. Осадок после отделения и сушки имеет размер частиц (2 мкм, не содержащий агломератов.
1546424
Пример 2,. Глуховецкий каолин подвергают механохимической активации в дезинтеграторе в воздуыной среде, которая заключается в ударном взаимо- 5 действии частиц между собой и с твердой поверхностью при скорости соуда— рения 200 м/с и с числом ударов, равным 5. При этом суммарная интенсивность линий на дифрагме уменьшается 10 на 4ОХ. Полученный продукт смешивают
jc водой в соотношении 1:4,3 и суспензию подвергают механохимической активации в тех же условиях. После такой стадии суммарная интенсивность 15 линий на дифрактограмме сухого порошка уменьшилась íà 50Х по сравнению с суммарной интенсивностью линий исходного каолина. К 95 мл сусленэии после активации (содержит 11,1 г 20 активированного каолинита) добавляют
21 мл 50Х-ного раствора ЛаОН, выдерживают 16 ч при 25 С и 5 ч при 90 С. .Состав. реакционной смеси: Ма О/SiO =
1,2; iO>/А1аОъ 2,0; П О/Ма О = 25 — 30. Кристаллизуется цеолит типа А.
Осадок после отделения и сушки имеет размер частиц 2 мкм, не содержащий агломератов.
Пример 3. Синтетический 30 каолинит подвергают механохимической активации в среде азота, а затем в среде 6,35 -ного раствора NaOH npu соотношении твердое:раствор = 1:5,9до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 80 после первой стадии, и на 85Х после второй.
Полученную суспензию выдерживают 7 ч при 35 С и 10 ч при 80 С. Состав реакционной смеси. Иа О/SiO = 1,2; 40
SiO /А1тОЗ = 2 0; НгО/Ма О = 40.
Кристаллизуется цеолит типа А. Осадок после отделения и сушки имеет размер частиц (2 мкм.
Пример 4. Глуховецкий каолин 45 подвергают механохимической активации в воздушной среде, а затем в водной среде при соотношении твердое:
:вода 1: 10 до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограм5 ме на 95Х после первой стадии, и на
100/ после второй. К 310 мл суспензии после активации (содержит 34,2 г активированного каолинита) добавляют
75,3 мп 14,7Х-ного раствора Li011 Н О, выдерживают 0,5 ч при 20 С и 20 ч при 40 С. Состав реакционной смеси:
LigO/SiOz = 0,5; Я Оя/А1 0э = 2,0;
Н О/Li O = 34. Кристаллизуется литиевый цеоллт, с размером частиц (2 мкм.
Пример 5. Каолинит подвергают меха нохимической активации в воздуыной, затем в лмдкой среде до уменьыения суммарной интенсивности пиний на дифрактогpaMMe на 95 — после первой стадии, и на 100 после второй. В качестве жидкой среды используют смесь 18Х-ного раство— ра МаОН и раствора силиката натрия, содержащего 2,79/ Ha 0; 7,47Х ЯдО и 89,74Х Н О. Соотношение твердое:
:раствор ИаОН:раствор силиката натрия 1:19,6:25,8.. Полученную сус.,- а пензию выдерживают 20: лри 25 С и
24 ч лри 100 С. Состав реакционной о смеси: 11а О/SiOz = 1,4; SzOO
10; Н О/Na О = 40. Кристаллизуется цеолит типа X с размером частиц (2 мкм.
Пример 6. Каолинит подвергают механохимической активации в воздушной, затем жидкой среде при соотношении твердое:жидKocTb = i:7,1 до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 95Х после первой стадии, и на 100Х после второй. В качестве жидкой среды используют 10 -Hb&i pacTHop NaOH. К
93,7 r полученной суспензии добавляют 52,8 г раствора силиката натрия, содержацего /,ОХ Na<0; 25Х SiO<, 67 3Х Н О. Реакционную смесь вьщерО живают 70 ч при 22 С, а затем 24 ч при 100 С. Состав реакционной смеси:
Na O/SiO = 0,5; SiO /A1 0 = 7;
H O/Na O = 40. Кристаллизуется цеолит типа Y с размером частиц (2 мкм.
Пример 7. Каолинит подвергают механохимической активации в воздушной, а затем жидкой среде при соотношении твердое:жидкое = 1: 10 до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 95 после первой стадии и на 100 . — после второй. В качестве жидкой среды используют 20Х-ный раствор серной кислоты. Полученную суспенэию выдерживают 0,5 ч при 25 G и отделяют осадок дегидратацией. К осадку, взятому в таком количестве, что после его прокалки остается 7,0 г твердого вещества, добавляют 39 1 г 10,2 .-ного раствора ЛаОН, выдерживают 50 ч при
25 С и ЬО ч при 100 С. Состав реакционной смеси: Ба О/SiOz = 0,5; Ы|0 /
/AlzO = 10; Н О/1 Формула и з о б р е т е н и я Составитель И. Веденеева Редактор И. Сегляник Техред А.Кравчук Корректор Т. Палий Заказ 53 Тираж 408 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Пример 8. Способ осуществляют по примеру 1, с тем отличием, что механохимическую активацию проводят только в воздушной среде до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме каолинита после активации на 1007. Кристаллизуется цеолит типа А в виде агломератов с размером частиц )5 мкм. Пример 9. Способ проводят по примеру 1, с тем отличием, что механохимическую активацию проводят только в водной среде. При этом суммарная интенсивность линий на дифрактограмме каолинита после активации практически не уменьшается, и в результате кристаллизуется гидросодалит. Пример 10. Сг»особ проводят по примеру 1, однако механохймическую активацию проводят в воздушной, а затем в водной среде до уменьшения интенсивности линий на дифрак тограмме каолинита на 407.. Кристаллизуется смесь цеолита типа А и гид.росодалита. Суммарную интенсивность линий исходного и активированного каолинита измеряют путем съемки дифрактограмм образцов в области углов »» =5-35 в один день, на одном приборе, на одной чувствительности. Используют дифрактометр "ДРОН-2" с СиК -излучением, монохроматизированным графитовым монохрома тором на отраженном пучке. Отнесения . дифракционных линий и идентификацию образующихся соедине5 ний проводят сопоставлением рентгенографических данных с эталонными значениями. Ло известному способу получают порошкообразньп» цеолит с размером кристаллов )3 мкм с образованием агломератов с размером )20 мкм. Таким образом, преимущество предлагаемого способа получения цеолитов заключается в синтезе высокодисперсСпособ получения порошкообразного 20 цеолита, включающий» приготовление реакционной смеси, содержащей каолинит, выдержку ее и последующую гид,— ротермальную кристаллизацию, отделение и сушку продукта, о т л и ч а ю— 25 шийся тем, что, с целью увеличения дисперсности продукта, каолинит предварительно подвергают механохимической активации сначала в среде воздуха или азота до уменьшения суммарной интенсивности линий на дифрактограмме на 40-951 от сул»марной интенсивности линий исходного каолинита, а затем в среде щелочи или серной кислоты, или воды при Т:И, равном 1:4,3-10, до уменьшения суммарной интенсивности линий на 50-100Х от суммарной интенсивности линий исходного каолинита.
