Способ получения цеолита типа фожазита

 

ОПИCAНИЕ BIO>6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2699390/23-04 (51) M. Кл.

В 01 J 29!08 с присоединением заявки М—

ГосУдаРственный комитет (23) Пр ори (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 66.097 3 (088.8) ао делам изобретенк и открытий (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА

ФОЖАЗИТА

Изобретение относится к области производства цеолита типа фожазита.

Известен способ получения цеолита типа фожазита путем прокаливания каолипа при

600 †7 С, измельчения до размера частиц

0,05 — 0,07 мм и смешения порошка с щелочным раствором. Полученную массу пластифицируют на вальцах, затем таблетируют, таблетки обрабатывают горячим щелочным раствором в кристаллизаторе, промывают и сушат (1).

Наиболее близок к изобретению способ получения цеолита типа фожазита, по которому природное цеолитсодержащее сырье— клиноптилолит сплавляют с карбонатом натрия при 800 — 900 С с последующей кристаллизацией в среде натриевой щелочи при

92 — 95 С в течение 60 — 72 ч (2). В результате получают цеолит с отношением

SiOq/А1еО, равным 4,8.

Недостатки известного способа — получение цеолита типа фожазита с низким отношением SiO>/À1 03, что является причиной его невысокой термостабильности (при отношении SiO>/À1203 меньше 5 цеолит при

800 С аморфизуется), а также высокая прпдолжительность способа.

Целью изобретения является получение цеолита типа фожазита с высоким отноше

2 нием SiOq/А! 0 и снижение времени его пплучения.

Указанная цель достигается тем, что цеолит типа фо>казита получают сплавле5 вием при 800 — 900 С природного цеолитсодержащего сырья — мордепитового туфа, предварительно обработанного 20 — 25%-ным ьодным раствором соляной кислоты в течение 8 — 10 мин при 80 — 82 С, с натриевой

10 щелочью с концентрацией 8 — 10 н.

Отличительным признаком изобретения является использование в качестве природного цеолитсодержащего сырья морденитового туфа, предварительно обработанного

15 20 — 25%-ным водным раствором соляной кислоты в течение 8 — 10 мин при 80 — 82 C. а в качестве соединения натрия используют натриевую щелочь в виде 8 — 10 н. водного раствора.

Соляной кислотой обрабатывают морденитовый туф, чтобы очистить его от компонентов, загрязняющих синтезируемый цеолит, и чтобы частично деалюмшгнровать цеолит, что способствует повышению отношения окиси кремния к окиси алюминия.

Предлагаемый способ позволяет получать цеолит типа фожазита с отношением окиси кремния к окиси алюминия, равным

7,0 — 8,1, при этом время кристаллизации зо снижается до 8 — 7 ч.

810260

11олученну!о массу подвергают кристаллизации в среде натриевой щелочи.

Способ осуществляют следующим оораaîM.

Для п1)иГотовления фожазР!Та испол!.Зу-! от морденитовый туф состава, вес. /о. окись кремния 68,52, окись алюминия 14,52, окись железа 0,52, окись кальция 1,6, окись стронция 0,17, окись калия 3 3, окись натрия

1,69, вода 10,45, при отношении окиси кремния к окиси алюминия, равном 8,03. Морденитовый туф сначала обрабатывают 20—

25 /о-ной соляной кислотой в течение

8 — 10 мин при 80 С, промывают дистиллированной водой до исчезновения следов ионов хлора, а затем сушат. После этого к нему добавляют водный раствор 8 — 10 н. натрисвой шелочи с таким расчетом, чтобы на 1 г туфа приходилось 2 мл этого раствора.

После тщательного перемешивания смесь прокаливают при 900 С. К этой прокаленной массе добавляют 100 мл 5 — 7 и. водного раствора натриевой щелочи, при условии соблюдения отношения твердой фазы к жидкой Т: Ж=1: 20.

Приготовленную таким способом исходную массу помещают в термостат. Кристаллизацию ведут при 95 — 97 С в течение

7,5 — 8,5 ч.

Пример 1. 5 г морденитового туфа сначала обрабатывают 20 мл 20 /О-ной соляной кислоты в течение 8 мин при 80 С, промывают дистиллированной водой до исчезно30

Соотношение компонентов в полученном цеолитс, моль/моль А40;

Степень кристаллизации, 7О

Время кристаллизации, ч

Пример

Н О

Na2O

Na0

Н20

%02

97 — 99

99 — 100

98 — 100

7,5

8,0

8.5

8,9

9,2

9,0

7,0

8,1

7,8

18

19

16,0

18,5

20,1

800 вения следов Cl-, затем сушат. После этого к нему добавляют 10 мл 8 н.,NaOH.

После тщательного перемешивания смесь прокаливают при 900 С. К этой прокаленной 50 массе добавляют 100 мл 5%-ной NaOH npu условии соблюдения соотношения Т: Ж =

1: 20. Приготовленную таким способом исходную шихту переводят в колбу и помещают в термостат. Кристаллизацию ведут 55 при 95 С в течение 7,5 ч. Состав цеолита указан в таблице.

Пример 2. 5 г морденитового туфа сначала обрабатывают 25 мл 22,5 /о-ной соляной кислоты в течение 9 мин при 80 С, про- 60 мывают дистиллированной водой до исчезновения следов Cl, затем сушат. После этого к нему добавляют 10 мл 9 н. NaOH.

После тщательного перемешивания смесь прокалнвают при 900 С. К этой прокален- 65

Соотношение компонентов в исходной шихте, моль/моль Л!аО

4 ной массе добавляют 100 мл 6,о-ной NaOH при условии соблюдения соотношения

Т: Ж = 1: 20. Приготовленную таким способом исходную шихту переводят в колбу и помещают в термостат. Кристаллизацию ведут при 96 С в течение 8 ч.

Состав цеолита указан в таблице.

Пример 3. 5 r морденитового.туфа сначала обрабатывают 30 мл 25 /а-ной соляной кислотой в течение 10 мин при 80 С, промывают дистиллированной водой до исчезновения следов Cl-., затем сушат. После этого к нему добавляют 10 мл 10 и. NaOH. После тщательного перемешивания смесь прокаливают при 900 С. К этой прокаленной массе добавляют 100 мл 7 /О-ного NaOH при условии соблюдения соотношения Т: К = 1: 20.

Приготовленную таким способом исходную шихту переводят в колбу и помсща!от в тсрмостат. Кристаллизацию ведут при 97 С в течение 8,5 ч. После кристаллизации продукт промывают дистиллированной водой до слабощелочной реакции и сушат при комнатной температуре.

Состав цеолита указан в таблице.

Фазовый и химический состав полученных продуктов определен рентгенографическим, термическим и химическим методами анализов. Рентгенографическим на установке ДРОН-2,0 (Cu К,, -излучение) и термическим методами анализа установлено, что полученные продукты являются цеолитами типа фожазита.

Формула изобретения

Способ получения цеолита типа фожазита путем сплавления при 800 — 900 С природного цеолитсодержащего сырья с соединением натрия с последующей кристаллизацией полученной массы в среде натриевой щелочи, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью получения цеолита с повышенным отношением ЯОв/А1 0з и уменьшения времени получения, в качестве природного цеолитсодержащего сырья используют морденитовый туф, предварительно обработанный 20 — 25 /О-ным водным раствором соляной кислоты в течение

8 — 10 мин при 80 — 82 С, а в качестве соединения натрия используют натриевую щелочь в виде 8 — 10 н. водного раствора.

810260

Составитель E. Джуринская

Редактор E. Хорина Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Орлова и О. Тюрина

Подписное

Изд. Мя 236 Тираж 581

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2149

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. «Синтетические цеолиты и их применение в нефтепереработке и нефтехимии».

ЦНИИТЭНефтехим, М., 1967, с. 14 — 16.

2. Автореферат кандидатской диссертации Д. П. Дмитрова «Вьрву вьзможноста за получавана зеолити через хидротермалне алкално обрабване на природен клиноптилолит», Бургас, Болгария, 1976 (прототип).