Способ получения пористого кремнеземсодержащего материала

 

Изобретение относится к способу получения пористых кремнеземсодержащих материалов из горных пород и может быть использовано при получении кислотои термостойких сорбентов. Цель изобретения - повышение сорбционной способности материала из горных пород. В способе получения пористого кремнеземсодержащего материала путем отработки кислотой при температуре 60-98°С с последующей промывкой водой и сушкой выщелачивание ведут 0,5- 3 н. раствором щавелевой кислоты в течение 1С-60 мин. Ксоме того, промывку пористого материала осуществляют 1-2 н. раствором соляной кислоты с последующей промывкой водой, а в качестве исходных материалов используют штапельные или непрерывные волокна,, а также материалы на их основе. 2 з.п. ф-лы, 5 табл. I V

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)5 С 03 С 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4464028/33 (22) 20. 07, 88 (46) 07.04.91. Бюл. Ф 13 (71 ) Институт физиче ской химии им. Л.В.Писаржевского (72) П.С.Яремов, Н.В.Турутина, С.Н.Свешников, В. Г.Ильин и Г.В.Сандул (53) 666.189.24(088.8)

i(56) Авторское свидетельство СССР

В 1373698, кл. С 03 С 25/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 139783, кл. С 03 С 15/00, 1961. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к способу получения пористых кремнеземсодержащих материалов из горных пород и моИзобретение относится к способу получения пористых.кремнеземных материалов из горных пород (базальт, порфирит, диабаз) и может быть использовано при получении кислото- и термостойких сорбентов, ионообменников, фильтрующих материалов, носителей катализаторов, индикаторов влажности и др.

Целью изобретения является повышение сорбционной способности материала из горных пород.

Способ выщелачивания позволяет регулировать диаметр и объем сорбционных пор материала подбором условий обработки.

Для получения минеральных волокон используют в основном горные породи типа базальтов, порфиритов, диабазов

„„SU„„1640130 А 1

2 жет быть использовано при получении кислото- и термостойких сорбентов.

Цель изобретения — повышение сорбцио ни ой с по со бно с ти мате риала из горных пород. В способе получения пористого кремне земс оде ржаще го материала путем отработки кислотой при температуре

60-98 С с последующей промывкой водой и сушкой выщелачивание ведут 0,53 н. раствором щавелевой кислоты в течение 10-60 мин„ Кроме того, промывку пористого материя та осуществляют

1-2 н. раствором соляной кислоты с последующей промывкой водой, а в качестве исходных материалов используют штапельные или непрерывные волокна,, а также материалы на их основе. 2 з.п. ф-лы, 5 табл.

Химический состав исходных волокон, полученных из горных пород различных месторождений, отличается содержанием выщелачивающихся компонентов в незначительных:пределах.

3 табл. 1 приведен химический сос- 4 тав волокон на основе базальта и порфирита. С4

Пример 1. 30 r базальтового 1© волокна помещают в 600 мл 1,5 н. раствора щавелевой кислоты с температурой 80 С и выдерживают при периоди- а ческом перемешивании в течение 30 мин;

По истечении времени обработки реакци-. онную смесь переносят на стеклянный фильтр и промывают 1 н. раствором соляной кислоты (объем 300 мл), а затем дистиллированной водой. Контроль за полнотой отмывки проводят

1640130!

-Tаблица

Содержание компонентов, мас.7. на высушенное при

105 С вещество

Компоненты состава

Базальтовые Порфиритовые волокна в олокна

SiO2.

А1,0, егОз

Fe0

СаО

Mg0

Т10г

Na О

КО гЪ

МпО п. п. п.

48, 42

15,97

5,37

7,91

9,31

5,84

2,64

2,42

0,73

О, 24.

0,22

0,93

47, 04

13,28

4,21

7,51

15,63

7,35

1,40

1,87

0,87

0,18

0,37

0,27 качественной реакцией на анионы

С1 (AgNO ) ° После завершения отмывки образцы сушат на воздухе.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве исходного материала используют волокна из порфирита.

В табл. 2 приведены услоВия получения пористых материалов; в табл. 3 - 10 результаты испытаний адсорбционной способности образцов по парам воды, метилового спирта и бензола; в табл. 4 — данные о влиянии условий промывки на сорбционные характеристи- 15 ки образцов; в табл. 5 — результаты по сорбционной активности образцов по отношению к катионам натрия, определенной по сорбции на 1 н. растворов хлорида натрия, при различных рН. 20

Адсорбционные измерения (по парам) проводят на стандартной весовой адсорбционной установке с пружинными весами Мак-Бена-Бакра в изотермическом режиме. 25

Обработка волокнистых материалов, полученных из горных пород, по предлагаемому способу обеспечивает повышение адсорбционной и ионообменной способности материала.

Формула из обретения

1. Способ получения пористого кремнеземсодержащего материала путем обработки кислотой при температуре

60-98оС с последующей промывкой во" дой и сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной способности материала из горных пород, выщелачивание ведут 0,5-3,0 н. раствором щавелевой кислоты в течение

10-60 мин.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что промывку пористого материала осуществляют 1-2 н. раствором соляной кислоты с последующей промывкой водой.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, чт6 в качестве исходных материалов используют штапельные или непрерывные волокна, а также материалы на их основе.

1 40130

Т а б л и ц а 2

Способ

Время, мин

Темперао тура, С

Кислота

Концентрация кислоты, н.

СоотношеПромывка 1 н., раствором кислоты ние твердой и жидкой фаз, т:ж

НС1

НС1

Щавелевая

It и»

lI .11

tt

НС1

НС1

НС1

Щавелевая

180 Соляная 3,0

180 -"- 3,0

1: 100

1:100

Порошкообразный силикат натрия.

Таблица 3

Адсорбционная емкость, см /r

Образец (по примерам получения) Бензол

Вода о,з(P/P — 0,3 P/P 1,0 P/Ð,3 P/Ð 1,0

P/Ð = P/Ð =1,0

Та.блица 4

Адсорбционная емкость,см /r

Образец по Концентрапримеру ция соляной кисло(ты, н, Р/Р -0,3

1

0,163

О, 182

0,189

0,126

0,134

0,139

Предлагаемый 1

3

5

7

Известный

10

Исходи ое базальтовое волокно

2

4

6

8

10

98

О, 025

0,134

0,146

О, 103

О, 185

О, 124

0,148

0,126

0,139

0,104

0,064

О, 045

О, 182

0,198

0,140

0,243

0,171

0,201

О, 173

0,189

0,153

О, 082

0,20

0,114

0,124

О, 092

0,151

0,109

0,125

0,112

0,117

0,102

О, 059

1,5

1,5

1,5

1,5

f" 0

2,0

0,5

3,0

0,040

0,141

0,154

0,108

0,193

0,132

0,156

0,139

О, 144

0,129

0,072

1:20

1:20

1:30

1:20

1:40

1:50

1:100

1:10

0,00

0,097

О, 102

О, 082

О, 118

0,94

О, 101

0,096

0,97

0,092

0 050

0,00

0,129 0,132

0,099

0,143

0,125

0,132

0,127

0,127

0,122

О, 062

8 ,Таблица 5

1640130

Образец (по примерам получения) Сорбционная способность образцов по отношению к катионам натрия, мг-экв На /r, при значении рН

f Г I Х

4,5 5,5 6,5 7,0

3,3

Составитель Т. Никульникова

Редактор H. Гунько Техред,Л. Олийнык Корректор Л, Пилипенко

Заказ 995 Тираж 310 Подписиое

ВНИИПИ Государ< твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Исходное базальтовое волокно

2

4

6

8

10

0 005

0,062

0,069

0 057 .0,084

0,065

0,071

0,063

0,066

О, 050

0,032

0,010

0,19

0,17

0,16

0,20

0,16

0,18

0,18

0,18

0,13

0,081

0,022

0,41

0,40

0,34

0,45

0,38

0,41

0,39

0,38

0,28

0,18

0,040

0,83

0,78

0,68

0,89

0,76

0,81

0,76

0,77

0,52

0,35

0,065

1,22

1,190,98

1,33

1,16

1,20

1,14

1,16

0,80

0 54