Способ получения цеолита типа морденита

 

О П И С А Н И Е (ii!7I2387

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.75 (21) 2132687/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл

С 01В 33/26

Государственный комитет

СССР (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (53) УДК 661.183.6 (088.8) по делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (72) Авторы изобретения

С. А. Меликян, Н. И. Хитаров, М. Л. Оганесян, Г. Г. Акопян, Г. А. Товмасян и Э. С. Халатян

Научно-исследовательский институт камня и силикатов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА МОРДЕ

Изобретение относится к области производства синтетических алюмосиликатных материалов и может быть использовано в нефтехимической промышленности для получения искусственных цеолитов и цеолитносящих катализаторов.

Известен способ получения низкокремнеземистых цеолитов типа Z в натриевой форме путем кристаллизации реакционной смеси, содержащей метакаолин, кремнеземный материал и гидроокись натрия, в гидротермальных условиях с последующей промывкой и сушкой полученного алюмосиликатного геля (1).

По данному способу вследствие кристаллизации целевого продукта из высокощелочной реакционной массы обеспечивается получение лишь низкокремнеземистых цеолитов типа Z — 14 — Na u Z — 121 — Na, применяемых преимущественно в качестве осушающих агентов.

Известен способ получения цеолита типа морденита из природного алюмосиликатного сырья типа каолина путем его обжига при 800 С, смешения обожженного продукта с источником аморфной и водорастворимой двуокиси кремния и гидроокисью натрия, кристаллизации полученной смеси состава (3 — 6) Na Î.А1 0з 12 — 15

SiOg 40 — 50Н О в гидротермальных условиях при 50 †2 С до образования алюмосиликатного геля с последующей его промывкой и сушкой (2).

Недостаток данного способа состоит в небольшом выходе целевого продукта относительно исходной загрузки вследствие неполного использования природного каолина, практически не превышающего 68,4—

68,8% и, кроме того, недостаточно высокие

ip его адсорбционные свойства.

Целью изобретения является увеличение выхода цеолита типа морденита и повышение его адсорбционной емкости.

15 Поставленная цель достигается описываемым способом получения цеолита типа морденита из природного алюмосиликатного сырья, представляющего собой клиноптилолитсодержащую породу, путем ее обжига, смешения затем обожженной породы с источником двуокиси кремния SiO> — дпатомитом и гидроокисью натрия, гранулирования полученной смеси и сушки при, 25—

80 С в течение 2 — 24 ч с последующей ее кристаллизацией в гидротермальных условиях при весовом соотношении клиноптилолитсодержащая порода: SiO ..NaOH:НзО, равном 3 — 10:1,5 — 4,0:0,5 — 3,0:1,5 — 50 и при К:Т = 2 — 10:1, промывкой и сушкой полу3р ченного продукта (2).

712387

30

50 б0 б5

Отличием способа является то, что в качестве алюмосиликатного сырья используют клиноптилолитсодержащую породу, исходную смесь перед гидротермальной кристаллизацией гранулируют и сушат, а процесс кристаллизации проводят при вышеописанном весовом соотношении составляющих ее компонентов.

Кроме того, отличием является также то, что гранулирование и сушку исходной смеси осуществляют при 25 — 80 С в течение 2 — 24 ч.

При этом кристаллизацию проводят при N:T=2 — 10:1.

В качестве источника двуокиси кремния используют диатомит.

По данному способу применяют природный клиноптилолит преимущественно следующего химического состава, вес. /о. 66,07 SIO, 12,36 А1 0, 1,8 Fe O,, 2,9 СаО;

2,81 MgO; 0,4 NagO; 2,1 К О, вл. 1,47, п. пр. 12,04.

Предлагаемое соотношение его к кремнезему, NaOH и воде является наиболее оптимальным для получения высококремнеземистого морденита с содержанием кремнезема на моль А1 0з более 10 моль.

Предлагаемый способ позволяет получить морденит с повышенным выходом по сравнению с известным до 68,4 — 68,8 /О и повышенной адсорбционной емкостью, которая составляет величину порядка 0,08— — 0,12 и 0,02 — 0,06 см /г соответственно при измерении в статических условиях по воде и бензолу. Для известного морденита характерны более низкие показатели соответствующей емкости, порядка 0,1 — 0,11 и

0,03 см /г.

Кроме того, предложенный морденит достаточно термо- и кислотостоек. Он имеет при 850 — 880 С кислотостойкость в растворе соляной кислоты 90 — 92 /О.

Пример 1. Природную клиноптилолитсодержащую породу обжигают при 800 С, измельчают в количестве 1000 г и смешивают с диатомитом, гидроокисью натрия и водой в соотношении 3: 1,5: 0,5: 15.

Полученную смесь гомогенизируют, гранулируют и высушивают при 80 С в течение 24 ч. Затем гранулы алюмосиликата подвергают гидротермальной кристаллизации при Ж:Т=10:1 при 150 С в течение 48 ч. Закристаллизованные гранулы цеолита отделяют от маточного раствора, промывают, фильтруют и сушат при 110 С.

Полученный морденит имеет состав в пределах следующих весовых процентов составляющих компонентов: 70,05—

71,27 SiO, 9,6 А1 0„. 0,8 Fe,O,, 1,5— — 1,7 СаО; 0,8 — 0,9 MgO; 4,6 — 4,7 Na>O;

1,1 — 1,2 К О, п. пр. 10,8 — 10,9, вл. 3,6 — 3,7.

Выход морденита составляет 75,0 /о от веса исходной реакционной массы при использовании природного сырья в реакционной массе 84,7 /о.

Полученный морденит имеет адсорбционную емкость, определяемую по теплоте смачивания в воде 32 кал/г, емкость в статистических условиях по Н О и бензолу соответственно 0,12 и 0,03 см /г.

Пример 2. 1000 г обожженного при

700 С и измельченного клиноптилолитсодержащего сырья смешивают с NaOH, диатомитом и водой в соотношении 7: 2,0:

: 3,0: 3,0. Смесь гомогенизируют, гранулируют и полученные гранулы высушивают при 50 С. Высушенные гранулы затем подвергают гидротермальной кристаллизации в воде при K: Т = 3: 1, при 140 С в течение 72 ч, Полученные гранулы цеолита определяют от маточного раствора, промывают, фильтруют и высушивают при 120 С.

Химический состав полученного морденита аналогичен описанному в примере 1.

Он имеет адсорбционную емкость по теплоте смачивания в воде 40,3 кал/г, емкость в статических условиях по воде и бензолу

0,12 и 0,06 см /г соответственно.

Выход данного морденита аналогичен, полученному в примере 1.

Изобретение расширяет природную сырьевую базу производства цеолитов типа морденита.

Формула изобретения

1. Способ получения цеолита типа мордснита из природного алюмосиликатного сырья, включающий его обжиг, смешение с источником двуокиси кремния и гидроокисью натрия, кристаллизацию полученной смеси в гидротермальных условиях, промывку и сушку полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и повышения его адсорбционной емкости, в качестве алюмосиликатного сырья используют клиноптилолитсодержащую породу, исходную смесь перед гидротермальной кристаллизацией гранулируют и сушат, а процесс кристаллизации проводят при весовом соотношении клиноптилолитсодержащая порода: SiO .. NaOH: Н О, равном 3 — 10: 1,5— — 4: 0,5 — 3,0: 1,5 — 5,0.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулирование и сушку исходной смеси осуществляют при 25 — 80 С в течение 2 — 24 ч.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кристаллизацию проводят при К: T= 2 — 10:1.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника двуокиси кр ем ни я испол ьзуют ди атом ит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1035645, кл, С 1А, 13.07.66.

2. Патент Японии № 46 — 32573, кл. 151 1, 22.09,71.