[go: up one dir, main page]

RU2205685C1 - Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала - Google Patents

Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала Download PDF

Info

Publication number
RU2205685C1
RU2205685C1 RU2002117845/04A RU2002117845A RU2205685C1 RU 2205685 C1 RU2205685 C1 RU 2205685C1 RU 2002117845/04 A RU2002117845/04 A RU 2002117845/04A RU 2002117845 A RU2002117845 A RU 2002117845A RU 2205685 C1 RU2205685 C1 RU 2205685C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
montmorillonite
alumina
nitric acid
suspension
extrudates
Prior art date
Application number
RU2002117845/04A
Other languages
English (en)
Inventor
В.П. Доронин
Т.П. Сорокина
К.В. Колмагоров
кин В.К. Дупл
В.К. Дуплякин
В.Н. Пармон
Original Assignee
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН filed Critical Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
Priority to RU2002117845/04A priority Critical patent/RU2205685C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2205685C1 publication Critical patent/RU2205685C1/ru

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения высокопористых алюмосиликатных композитных материалов, обладающих высокой прочностью. Данные материалы могут быть использованы как адсорбенты, носители для катализаторов, а также в других областях применения пористых материалов. Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала, состоящего из монтмориллонита и/или его натриевой формы и рентгеноаморфного термодиспергированного оксида алюминия, в котором в суспензию предварительно обработанного азотной кислотой гидратированного монтмориллонита и/или его натриевой формы вводят сухой термодиспергированный оксид алюминия, и после смешения полученную композицию подвергают совместной обработке азотной кислотой. Технический эффект - получение прочных высокопористых алюмосиликатных композиционных материалов. 4 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к способу получения высокопористых алюмосиликатных композитных материалов, обладающих высокой прочностью. Данные материалы могут быть использованы как адсорбенты, носители для катализаторов, а также в других областях применения пористых материалов.
Известен способ приготовления пористых алюмосиликатных композиций на основе монтмориллонита и переосажденного гидроксида алюминия, заключающийся в смешении суспензии гидратированного монтмориллонита с суспензией переосажденного гидроксида алюминия с последующим упариванием композиции, экструзионной формовки композиции в гранулы, сушки и прокалки гранул [В.А. Дроздов, В. П. Доронин, Т.П. Сорокина, Т.И. Гуляева, В.К. Дуплякин, Текстурно-прочностные свойства композиции оксид алюминия - монтмориллонит, Кинетика и катализ, т.42, 1, с. 129-138 (2001 г.)].
Известный способ обладает следующими недостатками:
- используют переосажденный гидроксид алюминия, имеющий высокую стоимость;
- объем пор прокаленного получающегося композитного материала при соотношении монтмориллонит : оксид алюминия менее 1:6 составляет менее 0,5 см3/г, а при меньших содержаниях монтмориллонита экструдаты получаются недостаточно прочными.
Изобретение решает задачу создания прочных высокопористых алюмосиликатных композитных материалов.
Задача решается способом приготовления композитного алюмосиликатного материала, состоящего из монтмориллонита и/или его натриевой формы и рентгеноаморфного термодиспергированного оксида алюминия, в котором в суспензию предварительно гидратированного монтмориллонита и/или его натриевой формы вводят сухой термодиспергированный оксид алюминия при весовом соотношении монтмориллонит и/или его натриевая форма : оксид алюминия от 1:1 до 1:5, весовое соотношение монтмориллонит и/или его натриевая форма : вода при гидратации составляет от 1:10 до 1:15.
Монтмориллонит и/или его натриевую форму перед смешением с термодиспергированным оксидом алюминия подвергают обработке азотной кислотой.
Мольное соотношение азотная кислота : оксид алюминия составляет от 0,05 до 0,11, обработку азотной кислотой проводят при температуре 50-80oС.
Применение в качестве исходного источника оксида алюминия рентгеноаморфного термодиспергированного оксида алюминия позволяет существенно увеличить объем пор получающихся экструдатов. При этом он имеет низкую стоимость. Прочность экструдатов регулируют пептизацией монтмориллонита и композиции монтмориллонит -термодиспергированный оксид алюминия соответствующим количеством азотной кислоты.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Композицию готовят из двух компонентов - монтмориллонита (бентонитовая глина) и/или его натриевой формы и продукта термохимической активации глинозема - термодиспергированного рентгеноаморфного оксида алюминия.
Характеристика исходных компонентов:
Монтмориллонит:
В качестве компонента используют бентонитовую глину (13 и/или 14 горизонты) Таганского месторождения (республика Казахстан).
Бентонитовая глина представляет собой частицы неправильной формы размером от 1 до 40 см серо-коричневого цвета. Рентгенофазовый анализ показывает, что основной фазой является монтмориллонит, в качестве примеси присутствует кварц с содержанием менее 5 мас.%.
Химический состав глины в мас.% (в виде диапазонов возможных вариаций химического состава):
Na2O - 0,3-1,9
СаО - 0,8-2,0
MgO - 2,2-3,8
Al2O3 - 18-24
SiO2 - 64-76
Fe2О3 - 1,5-4,0
В следовых количествах присутствуют оксиды титана, марганца и других металлов. Потери при прокаливании при 800oС бентонитовой глины составляют от 15 до 30 мас.%, в том числе при сушке до 100oС от 8 до 15 мас.%.
Продукт термохимической активации глинозема - термодиспергированный оксид алюминия.
Продукт термохимической активации глинозема представляет собой белый порошок (возможен сероватый или кремовый оттенок) с размером частиц менее 40 мкм. Массовая доля потерь при прокаливаниии при температуре 800oС от 8 до 16 мас.% Содержание оксида натрия не более 0,4 мас.%.
Рентгенофазовый анализ показывает наличие аморфного гидроксида алюминия, непревращенного гиббсита с содержанием 3-8 мас.%, а также некоторое количество псевдобемита и оксида алюминия.
Химический состав, мас.%:
Na2O - 0,11-0,40
2О3 - 0,1-0,20
Al2O3 - Остальное
Монтмориллонит подвергают размолу. Затем монтмориллонит сушат на воздухе при температуре 110-130oС в течение 3-5 ч. Остаточная влажность полученной глины должна составлять от 8 до 15 мас.%
Монтмориллонит подвергают гидратации при весовом соотношении глина : вода, равном от 1:10 до 1:16. Полученная смесь представляет собой высокоподвижную суспензию. Температура гидратации комнатная. Время гидратации - не менее 6 ч. Гидратацию проводят 2 ч в покое, затем при перемешивании. Гидратированную суспензию глины подвергают активации азотной кислотой из расчета от 0,03 до 0,05 моля на моль оксида алюминия. Активацию глины проводят при температуре 60-70oС в течение не менее 3 ч при перемешивании. К активированной глине при перемешивании добавляют сухой порошок термодиспергированного оксида алюминия в весовом соотношении глина : оксид алюминия, равном от 1: 1 до 1: 5 в расчете на абсолютно сухие вещества (определяют по ППП при 800oС).
К композиции глина : термодиспергированный оксид алюминия при перемешивании добавляют азотную кислоту из расчета от 0,05 до 0,07 М на моль оксида алюминия и смесь подвергают совместной активации и пептизации при температуре 60-70oС в течение 3 ч при перемешивании.
Процесс упаривания суспензии проводят до остаточной влажности 45-55 мас. %. Смесь подвергают формованию в экструдаты.
Сушку экструдатов осуществляют в два этапа:
- провяливание на воздухе в течение 3 ч,
- сушка при температуре 100oС в течение 3 ч.
Предлагаемые условия приготовления пористого алюмосиликатного композитного материала обеспечивают получение материала с объемом пор, определяемым по влагоемкости, не менее 0,6 см3/г. Прочность на раздавливание по образующей не менее 1,2 кг/мм. Удельная поверхность по БЭТ полученного пористого композитного материала составляет 250-270 м3/г.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Характеризует известный способ приготовления композитного материала.
23 г монтмориллонита с влажностью 15 мас.% подвергают гидратации при весовом соотношении вода : монтмориллонит, равном 14:1, при этом получают 280 мл суспензии. Температура гидратации комнатная, время гидратации 6 ч. К суспензии монтмориллонита добавляют 300 мл суспензии переосажденной гидроокиси алюминия, содержащей 80 г оксида алюминия (в пересчете на абсолютно сухое вещество). Смесь суспензий 580 мл, содержащая 100 г сухого вещества, подвергают упариванию при температуре 90oС до остаточной влажности 55 мас.%. Смесь формуют в экструдаты. Экструдаты провяливают на воздухе 3 ч и сушат в сушильном шкафу 3 ч при температуре 100oС. Прокалку экструдатов проводят в муфеле при 500oС в течение 3 ч.
Объем пор полученных экструдатов составляет 0,41 см3/г. Прочность на раздавливание 1,1 кг/мм.
Примеры 2-7 иллюстрируют предлагаемый способ.
Пример 2. 23 г монтмориллонита с влажностью 15 мас.% подвергают гидратации при весовом соотношении вода : монтмориллонит, равном 15:1, при этом получают 300 мл суспензии. Температура гидратации комнатная, время гидратации 6 ч. К суспензии монтмориллонита добавляют при перемешивании 23 мл 6,5% азотной кислоты (0,03 моля кислоты на моль оксида алюминия). Температуру суспензии поднимают до 60oС и суспензию выдерживают при данной температуре в течение 3 ч. К 325 мл суспензии активированного монтмориллонита при перемешивании добавляют 80 г термодиспергированного оксида алюминия. Таким образом, весовое соотношение монтмориллонит : термодиспергированный оксид алюминия составляет 1:4. В полученную композицию для пептизации вводят 5,4 мл 65% азотной кислоты (0,07 моля кислоты на моль оксида алюминия) и полученную композиция выдерживают при температуре 60oС в течение 3 ч. Смесь, содержащую 100 г сухого вещества, подвергают упариванию при температуре 80oС до остаточной влажности 50 мас.%. Смесь формуют в экструдаты. Экструдаты провяливают на воздухе 3 ч и сушат в сушильном шкафу 3 ч при температуре 100oС. Прокалку экструдатов проводят в муфеле при 500oС в течение 3 ч. Объем пор полученных экструдатов составляет 0,65 см3/г. Прочность на раздавливание 1,7 кг/мм.
Пример 3. Приготовление композиции проводят, как в примере 2. Отличие заключается в изменении соотношения монтмориллонит : термодиспергированный оксид алюминия до уровня 1:1. Объем пор полученных прокаленных экструдатов составляет 0,51 см3/г. Прочность полученных прокаленных экструдатов составляет 2,8 кг/мм. Таким образом, при малых соотношениях монтмориллонит : термодиспергированный оксид алюминия получаются высокопрочные экструдаты с меньшим объемом пор.
Пример 4. Приготовление композиции проводят, как в примере 2. Отличие заключается в изменении соотношения монтмориллонит : термодиспергированный оксид алюминия до уровня 1:5. Объем пор полученных прокаленных экструдатов составляет 0,68 см3/г. Прочность полученных прокаленных экструдатов составляет 1,2 кг/мм. Таким образом, при высоких соотношениях монтмориллонит : термодиспергированный оксид алюминия не удается получить высокопрочный композитный материал.
Пример 5. Приготовление композиции проводят, как в примере 2. Отличие заключается в изменении мольного соотношения азотная кислота : оксид алюминия на стадии пептизации композиции до уровня 0,08 моля кислоты на моль оксида алюминия. Объем пор полученных прокаленных экструдатов составляет 0,56 см3/г. Прочность полученных прокаленных экструдатов составляет 2,8 кг/мм. Таким образом, при высоких мольных соотношениях азотная кислота : оксид алюминия не удается получить высокопористый композитный материал.
Пример 6. Приготовление композиции проводят, как в примере 5. Отличие заключается в изменении мольного соотношения азотная кислота : оксид алюминия на стадии пептизации композиции до уровня 0,05 моля кислоты на моль оксида алюминия. Объем пор полученных прокаленных экструдатов составляет 0,71 см3/г. Прочность полученных прокаленных экструдатов составляет 0,8 кг/мм. Таким образом, при низких мольных соотношениях азотная кислота : оксид алюминия не удается получить высокопрочный композитный материал.
Пример 7. Приготовление композиции проводят, как в примере 2. Отличие заключается в применении натриевой формы монтмориллонита. Объем пор полученных прокаленных экструдатов составляет 0,72 см3/г. Прочность полученных прокаленных экструдатов составляет 1,8 кг/мм. Таким образом, применение натриевой формы монтмориллонита также обеспечивает получение высокопористого и прочного композитного материала.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать прочные высокопористые алюмосиликатные композитные материалы, которые могут найти широкое применение как адсорбенты, носители катализаторов, а также в других областях применения пористых материалов.

Claims (5)

1. Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала, включающий смешение суспензии предварительно гидратированного монтмориллонита и источника оксида алюминия, упаривание, формование, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что в качестве источника оксида алюминия используют сухой рентгеноаморфный термодиспергированный оксид алюминия, который смешивают с суспензией гидратированного монтмориллонита и/или его натриевой формы, предварительно обработанной азотной кислотой, и после смешения полученную композицию подвергают совместной обработке азотной кислотой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовое соотношение монтмориллонита и/или его натриевой формы к оксиду алюминия составляет 1:1-1:5.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что весовое соотношение монтмориллонит и/или его натриевая форма : вода при гидратации составляет 1:10-1: 15.
4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что мольное соотношение азотная кислота : оксид алюминия составляет 0,05-0,11.
5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что обработку азотной кислотой проводят при температуре 50-80oС.
RU2002117845/04A 2002-07-02 2002-07-02 Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала RU2205685C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002117845/04A RU2205685C1 (ru) 2002-07-02 2002-07-02 Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002117845/04A RU2205685C1 (ru) 2002-07-02 2002-07-02 Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2205685C1 true RU2205685C1 (ru) 2003-06-10

Family

ID=29212135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002117845/04A RU2205685C1 (ru) 2002-07-02 2002-07-02 Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205685C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2365408C1 (ru) * 2008-04-07 2009-08-27 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) Катализатор для окисления со в процессе регенерации катализаторов крекинга и способ его приготовления
US7767281B2 (en) * 2004-02-03 2010-08-03 Eastman Kodak Company Inkjet recording element
RU2415174C1 (ru) * 2009-10-15 2011-03-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Способ адсорбционно-контактной очистки мазута
RU2516847C1 (ru) * 2013-01-09 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Каталитическая добавка для повышения октанового числа бензина каталитического крекинга и способ ее приготовления

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0408300A1 (en) * 1989-07-11 1991-01-16 University Of New Mexico Low density/low surface area silica-alumina composition
EP0665055A1 (en) * 1994-01-28 1995-08-02 ENIRICERCHE S.p.A. Extruded catalyst based on silica/alumina gel
RU2051740C1 (ru) * 1992-08-10 1996-01-10 Владимир Григорьевич Кузнецов Способ получения носителя катализатора
RU2143948C1 (ru) * 1998-11-02 2000-01-10 Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" Носитель и катализатор для гетерогенных реакций

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0408300A1 (en) * 1989-07-11 1991-01-16 University Of New Mexico Low density/low surface area silica-alumina composition
RU2051740C1 (ru) * 1992-08-10 1996-01-10 Владимир Григорьевич Кузнецов Способ получения носителя катализатора
EP0665055A1 (en) * 1994-01-28 1995-08-02 ENIRICERCHE S.p.A. Extruded catalyst based on silica/alumina gel
RU2143948C1 (ru) * 1998-11-02 2000-01-10 Закрытое акционерное общество "Катализаторная компания" Носитель и катализатор для гетерогенных реакций

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.А. Дроздов и др. Текстурно-прочностные свойства композиции оксид алюминия - монтмориллонит. Кинетика и катализ. Т.42, №1, с.129-138, 2001. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7767281B2 (en) * 2004-02-03 2010-08-03 Eastman Kodak Company Inkjet recording element
RU2365408C1 (ru) * 2008-04-07 2009-08-27 Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской Академии Наук (ИППУ СО РАН) Катализатор для окисления со в процессе регенерации катализаторов крекинга и способ его приготовления
RU2415174C1 (ru) * 2009-10-15 2011-03-27 Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Способ адсорбционно-контактной очистки мазута
RU2516847C1 (ru) * 2013-01-09 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" Каталитическая добавка для повышения октанового числа бензина каталитического крекинга и способ ее приготовления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5066766B2 (ja) 活性フィラーとして焼成カオリンを配合するジオポリマー高強度硬化体及びその製造方法
EP0263489A1 (en) Granular inorganic moldings and a process for production thereof
Kuwahara et al. A novel synthetic route to hydroxyapatite–zeolite composite material from steel slag: investigation of synthesis mechanism and evaluation of physicochemical properties
RU2205685C1 (ru) Способ приготовления композитного алюмосиликатного материала
US10016457B2 (en) Composites of hydroxyapatite and calcium carbonate and related methods of preparation and use
JP6080980B2 (ja) シリカ−アルミナ組成物の調製
JPH0761842A (ja) CaCO3の固化方法
JP3960946B2 (ja) 多孔質ケイ酸カルシウムの製造方法および多孔質ケイ酸カルシウム
CA2056000A1 (en) Composition and method of making high porosity, high strength compositions
JP4056258B2 (ja) 酸素ラジカル含有カルシウムアルミネートの製造方法
RU2019122860A (ru) Применение кислотной обработки для снижения пластичности композиции, содержащей титансодержащий цеолитный материал, имеющий структурный тип mww
CN1108194C (zh) 银催化剂载体的制备方法
CN102527442B (zh) 一种制备氧化铝载体的方法及由此得到的载体
CN1919451A (zh) 一种甲醇脱水制二甲醚用催化剂及其制备方法
RU2097328C1 (ru) Способ получения активного оксида алюминия
JP2004142954A (ja) 表面多孔質化炭酸カルシウム粉粒体、その製造方法及びそれからなるスラリー
JP2024168327A (ja) メソポーラスシリカ含有成形体とその製造方法
KR100487897B1 (ko) 고안정화 메조포러스 제올라이트 허니컴 구조체 및 그제조방법
RU2047582C1 (ru) Керамическая масса и способ изготовления пористых изделий из нее
SU1640129A1 (ru) Способ получени пористых гранул
RU2211183C2 (ru) Способ получения безводного сульфата магния
SU1740318A1 (ru) Способ получени адсорбента на основе оксида алюмини
JPH03295802A (ja) 高強度a型ゼオライト成形体およびその製造法
JPH026846A (ja) ゼオライト系組成物からなる酸素と窒素との分離剤の成型体の製造方法
JP2008074648A (ja) 多孔質材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070126

PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191017

PD4A Correction of name of patent owner