Способ модифицирования клиноптилолита

 

Использование; в качестве наполнителя для моющих и очищающих средств, а также сорбента для умягчения воды. Сущность изобретения, клиноптилолит обрабатывают сначала 3-4 н.раствором HCI при.60-80°С.в течение 4 ч, затем 6-7 н.раствором NaOH при 80°С в течение 3 ч, промывку осуществляют после каждой стадии обработки, причем после щелочной обработки промывку осуществляют до рН 1 %-ной водной суспензии 7,9, полученный осадок сушат при 250^С в течение 5 ч и диспергируют. 2 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 33/34

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3 (Я

Од (Jl

О (21) 4717313!26 (22) 18.07.89 (46) 15;11.92,Бюль 42 (71) Армянский филиал Научно-исследовательского института химических реактивов и особочистых химических веществ (72) M.Н.Костандян и С.Г.Бабаян (56) Авторское свидетельство СССР

N1490077,,кл. С 01 В 33/28, 1987. (54) СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ КЛИНОПТИЛОЛИТА

Изобретение относится к модификации цеолитов, в частности клиноптилолита, применяемого в качестве наполнителя для моющих и очищающих средств, а также сорбента для умягчения воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ модификации клиноптилолита раствором, содержащим 5 мас.% фосфорнокислого натрия или аммония и 0,02 мас.% дифениламина при Т:Ж=2:1 в течение 2 ч.

Целью изобретения является повышение умягчающей способности продукта по карбонатной жесткости и обеспечение воэможности его использования в качестве наполнителя моющих средств.

Цель достигается способом модификации цеолитов путем их кислотно-щелочной обработки.

Сущность способа заключается в следующем.

Природный цеолит измельчается. отбирается целевая фракция<0,5 мм. обрабаты. Ж 1775359 А1 (57) Использование: в качестве наполнителя для моющих и очищающих средств, а также сорбента для умягчения воды. Сущность изобретения, клиноптилолит обрабатывают сначала 3-4 н.раствором HCI при.60-80 С в течение 4 ч, затем 6-7 н.раствором МаОН при 80 С в течение 3 ч, промывку осуществляют после каждой стадии обработки, причем после щелочной обработки промывку осуществляют до рН 1%-ной водной суспензии 7,9, полученный осадок сушат при

250 С в течение 5 ч и диспергируют. 2 табл. вается 2-4 н.раствором соляной кислоты B реакторе, снабженном мешалкой и внутренним обогревом, при температуре 60-80 С в течение 2-4 ч при Т:Ж=1:5, затем фильтруется, промывается от Π— ионов водой. затем в аналогичном реакторе обрабатывается 4-7 н,раствором Na0H при температуре 70-90 С в течение 3-5 ч при Т:Ж=1:5, затем фильтруется и промывается до рН 1%-ной водной суспензии 9-11. Полученный наполнитель сушат при 120-250 С в течение 4-6 ч и диспергируют.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа по способу получения продукта и используемого модификатора.

Пример. Для получения 1 кг наполнителя в реакционный аппарат, снабженный мешалкой и нагревателем, помещают 5л 2 и, раствора соляной кислоты и добавляют при перемешивании 1,2 кг измельченного (r <0,5 мм) природного клиноптилолита, после чего смесь нагревают до 80 С и в течение 4 ч обрабатывают. Далее пульпу

1775359 отфильтровывают при помощи вакуума и промывают твердую фазу водой от С!: ионов, Сушат при 200ОС в течение 4ч. Затем декэтионировэнный цеолит вновь вводят в реактор, снабженный мешалкой и нагрева- 5 телем, и обрабатывают 5 л 6 н.раствора едкого натра при температуре 80 C в течение 3 ч. Полученный наполнитель отфильтровывают и промывают водой до рН водной суспензии 9-10, переносят в сушильный 10 шкаф, где при т=:!50 С сушат в течение 5 ч..

Для установления умягчэющей способности модифицированного цеолита умягчеHMIo подвергают воду общей жесткостью

11,46 мг- экв/л, карбонатной жесткостью 15

6,46 мг-экв/л, содер>кащей, мг/л: Са

120,7; Mg" 66,1;(Na+K) 195,4; S04 497,8;

С! 163,6, НСОз 305,0; или мг-экв Са+6,02;

Vig 5,44; (Na+K) 8,60; Х =19,96; СГ 4,10;

S04 10,36; НСОз 5,0; Х- t9,96, сухой оста- 20 ток 1367 мг/л, рН=7.94. Воду такого состава пропускают через колонки диаметром 15 мм и высотой 140 см, загруженные модифицированным клиноптилолитом, с высотой фильтрующего слоя 70 мм, т.е, в количестве

58 r. Для получения адсорбента для умягчения воды, перед сушкой адсорбент гранулируют (d--0,8 мм). Продолжительность нахождения воды в контактном отстойнике не менее 15 мин. За этот промежуток вре.мени осуществляется поглощение катионов, например, кальция, магния и др.

После пропускания 5-и колоночных обьемов упомянутого химического состава воды через образец модифицированного только кислотой (т.е. 1 стадия) общая жесткость составила 7,42 мг-экв/л, карбонатная

2,70 мг-экв/л, содержание мг/л: Са2 66,48;

Mg2+ 49,94; (Na+K) 180,2; s q 259,2; СГ

156,2; НСОз не обнаружен; сухой остаток

1002 мг/л, рН=7,2.

После пропускания 5-и колоночных объемов упомя нутого химического соста ва воды через образец, после кислотно-щелочной обработки по примеру 1 общая жесткость воды составила 6,2 мг-экв/л; карбонатная жесткость 1>8 мг-зкв/л, содержание мг/л:

Са 38,4; Mg 9,46; (Na+K)+ 190 0; Cl — 120,6;

S04 250,0; НСОз 120,0; сухой остаток 9 2 мг/л, рН=7,9.

После пропускания 100 колоночных объемов воды (аналогично прототипу) через модифицированный клиноптилолит, полученный после кислотной обработки, общая жесткость воды составила 2,8 мг-эквlл; карбонатная жесткость 0,5 мг-экв/л, содержание мг/л; Сэ 5,6; Mg 2,4; (Na+K) 160,0;

S042 240,0; CI 150,0, НСОз не обнарум<ен, сухой остаток 780 мг/л; рН=7,3.

После пропускания 100 колоночных объемов воды (аналогично прототипу) через модифицированный клиноптилолит, полученный после кислотно-щелочной обработки, общая жесткость воды составила 0,1 мг-экв/л; карбонатная жесткость 0,05 мг-экв/и; содержание мг/л: Са 1,8; Mg 0,8; (Na+K)

150; 804 1,82; CI 110; НСОз 16; сухой остаток 755 мг/л; pH=7,9.

Таким образом, использование модифицированного клиноптилолита позволяет снизить жесткость воды общую с 11,46 мг-экв/л до 0,1 мг-экв/л, а карбонатную с 6,46 мг-экв/л до 0,05 мг-экв/л.

Параметры сушки приведены в табл, 1 и

2, Ф о р мула и зоб рете н и я

Способ модифицирования клиноптилолита, включающий обработку предварительно измельченного клиноптилолита модифицирующим раствором и промывку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования продукта в качестве наполнителя моющих средств и повышения эффективности использования продукта в качестве умягчителя воды по карбонатной жесткости, обработку модифицирующим раствором ведут в две стадии, сначала 3-4 н, раствором соляной кислоты при 60-80 С в течение 4ч, затем 6-7 н.раствором .гидроксида натрия при 80 С.в течение 3 ч, промывку осуществляют после ках<дой стадии обработки, причем после щелочной обработки промывку осуществляютдо рН 1%-ной водной суспензии 9-11, полученный осадок сушат при

250 С в течение 5 ч и диспергируют.

1775359!

»банка!

О>амон»ость л>нн>масколо состава нелолммтелм от услое»8 обработки

Содерманме aa>as>»a»roa мэс 2

Ор СаО ltd бе 0 2»O fa 0 +Р»0

В10»/Ы

Ре>е>м обработмм нал cлособ ность ло

Сае>(° расмете на Саа), /r

010» - И» ение- Време атуоа и

Конце»трацмм, н

n.a.л.

79,90 7,52

80,05 7,39

80,95 6,69

79,95 7,50

80,09 7,46

80, 05 7,85

80,50 7,45

6S,04 lt,84

61,40 13,03

58 ° 80 16,0!

54,00 19,40

66,tO 12, 34

62,20 14,50

65,25 13,48

64,51 14,38

2,05 0,60

2,00 0,5&

2,10 0;65

2,05 0,60.

3,50 1,52

3,96 I,&3

4,20 1>22

4,25 1,35

2,28 t 10

3>t2 1>20

2,\О t 01

2,54 1,25

i 0,65 1,52 1,20

0,60 I,46 0,95

0,60 1 ° 35 0,78

0,62 1,54 . 1,10

0,70 1,56 1,05

0,85 1,64 1,02

0,65 1,60 0,95

4.65 3,77 0,77

5 ° 25 3,32 0,60

6,30 3,65 0,43

6,95 4.08 . 0,35

3.50 3,40 а,65

4,08 3,52 0,62

4,20 3,22 0,75

4,90 3,31 0,66

6,77

6,51

7 ° 77

6,64

6,56

5.84

6,20

8,96 9

t0,83 7

9,39 6

9.62

10,63 9

10, 76 7

9,61 Ь

8,47

2 80

3 ВО

4 &О

3 60

Э 70

3 80

3 80

4 80

5 80

6 &В

7 80

4 98

4 80

4 80

72

87

Осе ласти, лолучем>а>е иа о»море ha>an>a aao>a>roe, от»биль>е>.

0at>a»erp карантарнаует нсааВУ>а сЛССОбиость нано>ен>талл. таблнце2

Солерааине, нг/h

Кесткость еоур> нл-аке/л теинература суван> С сунил> и аа» Cf НСОВ С1оа остат

ВВ» (К+К)

Об>В»а Карбона ласт- нал we

sacra косте

Ке обн. 780 7,3 770 7,4

780 7,6

«>!» 770 7.4

780 7,3

750 7 4

760 7,5

16. 755 7,9

14 740 7,8

16 755 7>9

10 735 7,9

17 750 7,8

15 735 . 7,8

12 740 7.9

1t 750 79

Ф

Кислотиаа

182

182

157

182

168

163

0,50

0,16

0,10 .

0,30

0>20

0,22

0,18

0,14

0,10

0,05

0,03

0,16

0>15

0,05

0,08 феном»ар

Составитель M.Êoñòàндян

Тез(ред М.Моргентал Корректор. П.Гереши

Редактор Н.Соколова

Заказ 4016 Тираж Подписное

25НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2,05

1,00

0,85

1,2

1 ° t

1,18

l 05

0,30

0,22

0,10

0,07

0,32

0 l5

0,20

0>14

4

4

2

3

3

5

2

5,6

3.9

3,6

4,2

Э,9

42

4,0

2,8

2,3 ! В

1,6

3,0

2 5

2,7

2,0

2,4

1,0

0,8

1,2

1,0

1,3

l 2

1,2

1,0

0,8

0,5 l,4

1,0

1,)

1,7

1 60

152

157

15Э

1 50

148

148

1 52

147

149 .146

150

140

135

130 !30

148 "

145

110

105

110 102

110

105

107 104

l8,2

18,6

20,4

18,2

18,4

17,3

10. З

° 3 ,5 ,2

° 7

° l ,1 ,2 ,6

250 5

250 5

250 S

250 5

250, 5..

250 5

250 5

250 . 5250 ° 5

250 S

250 5..

250 5

250 5

250 5

250 5.