Способ получения адсорбентов на основе гидроксидов металлов — SU 1057093 (original) (raw)
н дстсдснснт ссндствъстнт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В, С, Комаров и,О. Ф, Скурко; (71) Институт общей и неорганической химии АН БССР(53) 661.183 (088,8)56) 1. Комаров В. С., Дубницкая И.Б. Физико-кижческие основы регулироващая пористой структуры адсорбеитов икатализаторов. Иииск, "Наука и техника", 1981, с. 336.2. Авторское свидетельство СССР В 893246, кл. В 01 Э 20/08, 198.61) Ь 7) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ П 1 ДРОКЩЦОВ ИЕТАЛЛОВ, включающий осаадение гидрогеля из растворов солей, отаювку, сгущение осадка, грануляцию и сушку, о тл и ч а. ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения объема пор адсорбента, раствор соли перед осаждением гидрогеля подвергают замораживанию с последующим размораживанием.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й. с я - тем, что замораживанию подвергают растворы соли с концентрацией )-10 мас.Ж при минус 4-минус 10 С.3. Способ по п. , о т л н ч а ющ н й: с я тем, что замораживание- размораживание проводят 1-4-раза.3510570Изобретение относится к производству адсорбентов и катализаторов на их основе, в частности к способам получения адсорбционно-активных гидро" ксндов алюминия, железа, магния и ;ругих,и может быть использовано на предприятиях, производящих эти продукты.Известны способы получения адсорбентов, позволяюшие увеличить адсорб циоиную активность путем замены интермицеллярной воды гидрогеля на органические соединения, например днхлорэтан, бенэол, спирты и др.; введением поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных веществ в гидрогель; изменением рН с помощью гидротермапьной обработки и т.д. 11).однако эти способы сложны и много О стадийны.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения адсорбентов, в соответствии с которым гель гидроксида алюминия осаждают из 17-ного раствора хлорида ал 1 оминия аммиаком, осадок подвергают сиперезису, отделяют от маточника центрифигурированием, промывают от растворимых солей, сгущают, обрабатывают органической жидкостью, выбранной из группы спиртов, и подвергают воздействию отрицательных температур; После размораживания гель сепарируют, гранулируют и сушат. Способ позволяет получать гидроксил алюминия и алюмосиликатные адсорбенты с различными адсорбционноструктурными свойствами в зависимости от выбранных условий обработки 21.Недостатком известного способа является -небольшой объем пор у получаемых адсорбентов.Цель изобретения - увеличение45 объема пор адсорбентов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения адсорбентов на основе гидроксидов металлов, включиацему осаждение гидрогеля иэ растворов солей, отмывку, сгущение осадка, грануляцию и сушку, раствор соли перед осаждением гидрогеля подвергают замораживанию с последующим размораживанием.55Кроме того, замораживанию подвергают растворы соли с концентрацией 1-1 Ц мас.Е при (-4)- (15)ОС. 93 2Причем замораживание-размораживаниа проводят 1-4 раза,Сушность способа заключается втом что перец осаждением гидрокси"дов алюминия, железа, магния и др .водный раствор соли замораживаютпри (-11)- (-15) С, затем оттаиваютОи при определенной температуре путемдобавки аммиака в раствор соли осаждают гидрогель. В результате получаютадсорбенты с увеличенным объемом пор.П р и м е р 1. 50 мл 63-ного раствора А 1 (50)замораживают в .криостате при -ЗОС . После размораживания и установления температуры раствора 20 С добавляют 9, мл 12,57-ного раствора аммиака до рН 8. Полученный осадок гидроксида алюминияподвергают сиперезису в течение 1 чпромывают декантацией до отуицатель"ной реакции на ион 504, после чегоотсасывают на .вакуум-Фильтре, гранулируют экструзией, сушат при комнатной температуре в течение 3-5 ч,затем при 110 и 300 С. Полученный0таким образом гидроксид алюминияимеет удельную поверхность (5 д ),определенную по сорбции паров СС 14,117 м /г, объем пор (У) 0,8 б см/г.П р и м е р 2. 50 мл 67.-ного ра"створа А 1 д(50)замораживают в криостате при -8 С, после размораживания замораживают второй раз, Последующие операции выполняют аналогичнопримеру 1. Получают гидроксид алюминия 5, = 118 м /г и Ч = 0,96 см /г.ЯП р и м е р 3. 50 мл 6 Х-ного раствора сернокислого алюминия замораживают при -8 С и раэмораживают 3 раза,оПоследующие операции выполняют аналогично примеру 1. Получают гидроксилалюминия с 5= 96 и /г и Ч=1,19 см/г,дП р и м е р 4, 50 мл 6 Х-ного раствора сернокислого алюминия замораживают при -8 С и раэмораживают 4 раза. Последующие операции выполняютайалогично примеру Г Получают гидроксид алюминия с 5,1 =82 м /г и Ч =г9Ы 1,31 смог,Дальнейшее замораживание и размораживание раствора нецелесообразно,так как не приводит к существенномуросту сорбционной емкости, а наоборот, емкость поглощения получаемыхобразцов вследствие образования в ихструктуре макропор падает (см. табл.1),П р и м е р 5 . 50 мл 13-ного раствора А 1 Ь 0,1)замораживают при3 1057 ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюминия с 5,=157 м /г и Чс)= =0,83 смф/г.П р и м е р 6. 50 мл 3%-ного раствора сернокислого алюминия замораживают при -8 С и размораживают добавляя 12,5 -ный раствор аммиака до рН 8 Последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюминия с 5 д 80 м/г и Ч 0,81 см 1.П р и м е р 7. 50 мл ОХ-ного раствора А 1 (504)1 замораживают при -8 С, 1 размораживают, добавляют 12,5 Х-ный раствор аммиака до рН 8. Последующие операции выпллняют аналогично примеру 1,Получают гидроксид алюминия с 511,= 86 м /г и Чб= 1,12 см/г.ЯП р и м е р 8. 50 мл 3%-ного раствора хлористого магния заморажнвают при -8, С и раэморазивают. Затеи до"6бавляют 12,5%-ный раствор аммиака до .рН 10, Последующие операции выполняют .аналогично примеру 1. Получают гидроксид магния с 5 =120 м/г и Ч 0,77 см 9/г.П р и м е р 9, 50 мл ЗЕ-ного раствора ГеС 1 замораживают при -8 фС и размораживают, добавляют 12,53-нойЗО раствор аммиака до рН 8. Последующие операции выполняют аналогично примеру 1, Получают гидроксид железа с 5 ф 110 м /г и Ч0,81 см /г. 3 А б35П р и м е р 10. 50 мл б .-ного раствора сернокислого алюминия эамораживают при -193 С , размораживают,добавляют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последующие операции выполняют 4 О аналогично примеру 1. Получают гид роксид алюминия с 5 д= 86 м /г и . Чг.= 0,117 см/г.П р и м е р 11. 50 мл 6%-ного раствора сернокислого алюминия замо раживают при -21 С, размораживают 093 4добавляют 12,5 Е-ный .раствор аммиакадо рН 8Последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Получают .гидроксид алюминия 5=72 м /г нЧ 0,50 см 1/г.П р и м е р 12. 50 мл 152-ногораствора. сернокислого алюминия замораживают при -8 С , размораживают,одобавляют 12,52-ный раствор аммиакадо рН 8. Последующие операции выполняют аналогично примеру 1. Получаютгидроксид алюминия с 5, =82 м/г иЧ = 0,61 см/г.П р и м е р 13. 50 мл 203-ного раствора сернокислого алюминия эаморажнвают при -8 ОС, размораживают, до. бавляют 12,5 Х-ный раствор аммиакадо рН 8. Последующие операции выпапняют аналогично примеру 1. Получают гидрокси алюминия с 5=74 м /гиЧ= 0,34 см /г,П р и и е р 14, 50 мп 6 Е-ного раствора сернокислого алюминия замораживают при -15 С, размораживают. ПаслеОдующие операции выполняют аналогичнопримеру 1. Получают гидроксид алюминия с 5 А= 117 м/г и Ч =0,8 б см/г.В табл. 1 приведены адсорбционноструктурные характеристики образцов,полученных предлагаемым способом.Дополнительными опытами (см.табл,1)установлено, что наиболее целесообразно получать гидрокснды из 1-1 ОЕ-ныхрастворов соли нри температуре замораживания .4)- (-15) С, а число цикловзамораживания-размораживания повторятьне более 4-х раз.В табл.2 приведены сопоставительные адсорбционно-структурные характеристики образцов, полученных известием и предлагаемым способами. Как видно из табл. 2, предлагаемый способ позволяет получать адсорбенты с повышенным обьемом пор, а следовательно, и с повышенной адсорбционной емкостью.1057093 Т а б л и ц а 1 КонЦентрацияраствора сернокислого алюминия, из которогопосле замораливания получают гидроксид алюминия, Ж Удельная поверхность,м /г Температуразаморааиванияраствора соли,Объемпор,см /г КоличествозаморозокЧ, см /г Способ По прототи-;пу 183-225 0,30-0,69 45-61 Предлагаемый по примеру 1г3456189 117 18 96 82 157 80 86 120 110 0,86 0,96 1,19 1,31 0,83 0,8 1,12 0,77 0,81 147 163 247 319 106 202 260 128 147 Заказ 9436/9 Н З Тираа 537 Подписное филиал ППП Патент , г. Узгород, ул. Проектная, 4 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 15 20 20 1 2 4 5 1 2 3 42 3 4 5 б 1 1 3 4 543 157 156 44 13313 80. 80 91 140 184 111 118 96 82 25 90 117 72 86 06 86 90 77 94 60 82 72 74