ITTE20090012A1 - Procedura per la produzione di silicato di sodio destinato alla sintesi della zeolite na-a a partire da rocce diatomitiche. - Google Patents
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Description
Descrizione di INVENZIONE
Descrizione dell'invenzione avente per titolo "Procedura per la produzione di silicato di sodio destinato alla sintesi della zeolite Na-A a partire da rocce diatomitiche",
DESCRIZIONE
A) CAMPO DELLA TECNICA A CUI L’INVENZIONE FA RIFERIMENTO
Il campo della tecnica è quello delle ceramiche e dei vetri solubili, della sintesi dei minerali neolitici ed altre applicazioni industriali.
Il fine dell invenzione è quello produrre silicati dì sodio semplificando gii attuali processi industriali, abbattendo la complessità, i rischi, l'usura delle attrezzature, le spese energetiche i costi complessivi ed aumentando la sicurezza degli impianti industriali.
Le soluzioni di NA2SIO inoltre, potranno avere un titolo tale da essere utilizzabili direttamente per la sintesi di zeolite Na-A (attualmente applicata nell industria dei detersivi, e nei processi dì dolcificazione delle acque) ma anche di zeoliti Na-Y e Na-Z,
Il tutto verrà perseguito sostituendo alle quarziti (filoni e rocce) la silice amorfa delle diatomiti incoerenti.
B) STATO DELLA TECNICA PREESISTENTE.
Attualmente le soluzioni dì silicato dì sodio vengono prodotte in sistemi autoclave ad elevate pressioni e temperature, utilizzando soluzioni di NaOH e come sorgente di silice rocce di quarzo (filoni di quarzo e quarziti), il cui reperimento, escavazione. pezzatura e macinatura pone problemi di impatto ambientale (gestione delle cave), di usura dei macchinari (durezza 7 del quarzo), problemi sanitari ( polveri e silicosi ), e di onerosi impianti industriali con pesanti aggravi della sommatoria dei diversi costi per l'approvvigionamento, e per ì pretrattamenti industriali.
Il secondo tipo di produzione è quello dei silicati di sodio anidri, i quali vengono prodotti ad elevatissime temperature (maggiori o uguali agli 800°C, con conseguenti problematiche di costi di produzione simili a quelle che si verificano per la produzione delle soluzioni di sodio silicato. L’attuale produzione dei silicati di sodio anidri, inoltre, si opera in condizioni di 1 atmosfera, in forni e non autoclavi, tramite l'impiego di Na2CO3. anziché di NaOH. con conscguente sovrapproduzione dì anidride carbonica.
C) ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE
Ci si prefìgge una estrema semplificazione del reperimento e del trattamento della silice attraverso la sostituzione alle rocce di quarzo cristallino (filoni di quarzo e quarziti) di rocce incoerenti di silice amorfa, quali ad esempio le diatomiti provenienti dalla provincia di Albacete (Spagna meridionale).
In generale, le diatomiti sono rocce di natura organogena, principalmente di composizione opalina, originatesi per l'accumulo di resti di scheletri di numerosi organismi (radiolari. diatomee, spugne) i quali fssano la silice dìsciolta nelle acque naturali. Tali rocce, ad elevata composizione silicea, rappresentano una importante risorsa economica, e ie loro proprietà fisiche e chimiche, i.e. elevata omogeneità granulometrica. elevata porosità, bassa cristallinità ne permettono l'impiego in numerosi campi di ricerca (produzione di cementi idraulici, abrasivi, esplosivi, cosmetici, etc. ). Questi depositi sono molto comuni nella provincia mediterranea e attualmente impiegate nelle industrie delle costruzioni, nelle industrie dei filtranti, degli adsorbenti e dei fertilizzanti. Le dialomiti appaiono all ' osservazione macroscopica come delle rocce porose e friabili, la cui composizione mineralogica, è costituita da silice amorfa opalina preponderante, e quarzo, minerali argillosi, e carbonati secondari.
Il principio dell’invenzione si basa essenzialmente sulla miscelazione all'interno di contenitori industriali di soluzioni di NaOH e di roccia diatomica. L’attuazione dell’invenzione sarà messa a punto in sito, ovvero direttamente nelle cave dì diatomiti, tenendo conto della diversità delle composizioni e delle percentuali di silice amorfa, di calcite e minerali secondari all’ interno della roccia diatomìtic stessa. Il processo di dissoluzione della silice amorfa contenuta all’interno della diatomite verrà condotto in condizioni di pressione e temperatura ambientali.
A soluzione avvenuta, verrà effettuato un controllo sulla chimica del resìduo insolubile e della soluzione di sodio silicato. Poiché la produzione delle soluzioni di silicato di sodio è finalizzata in questa sede alla sintesi dei minerali zeolitici, ci sì prefigge dì conseguire delle soluzioni con preciso titolo, il quale può essere opportunamente modificato attraverso l'eventuale correzione con aggiunta di roccia diatomitica eo NaOH, e/o H20,
E-F) ATTUAZIONE DELL<‘>INVENZIONE ED UTILIZZAZIONE IN AMBITO INDUSTRIALE.
La fattibilità della tecnica industriale e la conseguente finalizzazione delle soluzioni di Nasilicato alla sintesi zeolitica, sono state verificate in laboratorio seguendo il seguente protocollo:
-PRODUZIONE DEL SILICATO DI SODIO
Si è scelto un campione di roccia diatomitic a proveniente dalia Provincia di Albacete. caratterizzato dalla seguente composizione chimica: 86% di silice amorfa organogena, 8% di carbonati, 6% di frazione insolubile. Il campione di diatomite (112gr), è stato sottoposto ad attacco con soda (776 cc di NaOH all' 8%) al fine dì conseguire la dissoluzione della frazione fossilifera silicea, La miscela è stata posta all<'>interno dì contenitori in teflon, miscelata opportunamente attraverso agitatore magnetico, Dopo tale processo di agitazione, è seguita la flitrazione della soluzione la quale ha consentita di separare la soluzione di Na-silicato di composizione L6 NaOH — 1,6 SiO240 H2O.
-IMPI EGO DEL SILICATO DI SODIO NEL PROCESSO DI SINTESI DELLA ZEOLITE Na-A.
La produzione del silicato di sodio, è stata destinata, in questa sede alla sintesi della zeolite Na-A. Come noto, i processi di sintesi zeolitica prevedono la miscelazione, in condizioni idrotermali, di soluzioni di Na-Silicato e Na-alluminato, La produzione dellalluminato di sodio è stata conseguita attraverso opportuna miscelazione, all<'>interno di contenitori in teflon, di 120 gr di allumina Al(QH)3con 800 cc dì soda (20%). La soluzione ottenuta è stata successivamente posta in forno alla temperatura dì 100°C per un'ora. Alla fine del trattamento la composizione della soluzione ottenuta è risultata in: 1,6 Al( OH 3 - 4 NaOH-35.2 H2O. il processo di sintesi zeolitiea è stato condotto attraverso miscelazione, con agitatore magnetico, di 400cc della soluzione alluminatica con 388cc della soluzione silicatica. La composizione molare del sistema risulta; 2.8 NaOH - 0,8 Al(OH)3- 0,8 SiO2-37,6 IH2O. Il sistema è posto in forno alla temperature di
Claims (1)
- Rivendicazioni dell' invenzione avente per titolo ''Procedura per la produzione di silicato di sodio destinato alla sintesi della zeolite Na-A a partire da rocce diatomitiche”, RIVENDICAZIONI Ϊ) Utilizzazione dì rocce diatomitiche per la produzione di silicati dì sodio. il) Produzione delle soluzioni di silicato dì sodio in condizione di temperatura e pressione ambientali. III) Finalizzazione del processo dì produzione dei silicato di sodio alla sìntesi dei minerali zeolitici IV) Realizzazione del processo direttamente o nelle immediate vicinanze della cava di roccia diatomitica.
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2009
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| DATABASE CA [online] CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; 3 May 2007 (2007-05-03), TANAKA, HIDEKAZU ET AL: "Synthesis of Na-A zeolites from diatomaceous earth", XP002668966, retrieved from STN Database accession no. 146:404482 * |
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| WAJIMA, T. ET. AL.: "Zeolite synthesis from paper sludge ash at low temperature (90°C) with addition of diatomite", JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, vol. 132, 4 November 2005 (2005-11-04), pages 244 - 252, XP002668955, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.09.045 * |
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