SU1057093A1 - Method of preparing adsorbents on the basis of metal hydroxides - Google Patents

Abstract

I. СПОСОБ ПОЛУЧЕЮШ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДОВ ШТАЛЛрв , вклочакщий осаащение гидрдгел  из растворов солей, отрывку , сгущение осадка, гр шул цию и сушку, о тлича . ющийс  reUf что, с целыо увеличени  объема пор адсорбента , раствор соли перед осаждеш ем гидрогел  подвергают замораживанию с последующим размораживанием. 2.Способ по п. ,отличающ и и.с   тем, что замораживанию подвергают растворы соли с концентрацией 1-10 мас.% при минус 4-минус 5°С. 3.Способ по п. 1, отличающ н и с   тем, что замораживаниеразмораживание провод т 1-4: раза.I. THE WAY TO RECEIVE ADSORBENTS ON THE BASIS OF SHTLR HYDROXIDES, including the precipitation of hydride from salt solutions, extract, thickening of the sediment, crunching and drying, of difference. The reUf is that, in order to increase the pore volume of the adsorbent, the salt solution is frozen before the sedimentation of the hydrogel, followed by thawing. 2. The method according to claim., Characterized by the fact that salt solutions with a concentration of 1-10 wt.% At minus 4-minus 5 ° C are subjected to freezing. 3. The method according to claim 1, characterized in that the freezing of the defrosting is carried out 1-4: times.

Description

ел ate

о со со Изобретение относитс  к производству адсорбентов и катализаторов на их основе, в частности к способам получени  адсорбционно-активных гидроксидов алюмини , железа, магни  и ;,ругих,и может быть использовано на предпри ти х, производ щих эти продукты . Известны способн получени  адсорбентов , позвол ющие увеличить адсорб-fo ют ционную активность путем замены интермиделл рной вода гидрогел  на органические соединени , например дихлорэтан, бензол, спирты и др.; введением поверхностно-активных веществ ШБ) и высокомолекул рных веществ в гидрогель; изменением рН помощью гидротермальной обработки и т.д. l . Однако эти способы сложны и мног стад1Йны. Наиболее близким к предлагаемому по техш1Ческой сущности и достигаемому рез ультату  вл етс  способ пол чени  адсорбентов, в соответствии с которым гель гидроксида алюмини  осаждаютИЗ 1%-ного раствора хлорида алюмини  аммиаком, осадок подвер ют сииерезису, отдел ют от маточника центрифигурированием, npo№iвают от растйоримых солей, сгущают , обрабатывшот оттанической жидкостью , выбранной из группы спирто и подвергают воздействию отрицатель ных температур. Носле размораживани  гель сепадируют, гранулируют и сушат. Способ позвол ет получать гидроксил агаомини и ашомосиликатные адсорбенты с различными адсорбционноструктурными свойствами в зависимос О выбранных условий обработки 2J . Недостатком известного способа  вл етс  -небольшой объем пор у получаемых адсорбентов. Цепь изобретени  - увеличение объема пор адсорбентов. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что согласно способу получени  адсорбентов на основе гидроксидов металлов, включающему осаадение гидрогел  из растворов солей, отмывку , сгуще1ше осадка, гранул цию и сушку, раствор соли перед осаждением гидрогел  подвергают замораживанию с последующим разморажи ванием. I Кроме того, замораживанию подвер гают растворы соли с концентрацией 1-10,мас.% при (-4)-{15)°С. 105 32 Причем замораживание-разморажива ние ПРОВОДЯТ 1-4 раза. Сущность способа заключаетс  в TOMj что перед осаждением гидрокси- дов алгомини , железа, магни  и др. водный раствор соли замораживают при (-)-{-15) С, затем оттаивают и при определенной температуре путем добавки аммиака в раствор соли осаждагидрогель . В результате получают адсорбенты с увеличенным объемом пор. II р и м е р К 50 мл 6%-ного раствора A1( замораживают в криостате при . После размораживани  и установлени  температуры раствора добавл ют 9. мл 12,5%-кого раствора аммиака до рН 8. Получен-ный осадок гидроксида алюмини  подвергают синерезису в. течение I ч. РРМывают декантацией до отрицательной реакции на ион S0, после чего отсасьшают на вакуум-фильтре, гранулируют экструзией, сушат при комнатной температуре в течение 3-5 ч, затем при ПО и 300 С. Полученный таким образом гидроксид алюмини  имеет удельную поверхность (5(}д ) , определенную по сорбции паров СС1, 117 , объем пор д) 0,86 . П р и м е р 2. 50 мл 6%-ного раствора А1 (50и) «j замораживают в криОСТате при -80, после размораживани  замораживают второй раз. Последующие операции йыполн ют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюмини  $(,;(, 118 и Vg 0,96 . Пример 3. 50 МП 6%-ного раствора сернокислого алюмини  замораживают при -8 С и размораживают 3 раза. Последующие операции выполн ют анал6гичн о примеру I. Получают гидроксил алюмиш1Я с Sij. 96 м /г и ,19cM/r. ПримерА. 50 мл 6%-ного раствора сернокислого алюмини  замораживают при -8 С и размораживают 4 раза . Последующие операции вьшолн ют аналогично примеру П Получают гидро 82 MVr и V ксид алюмини  с Si - 1,31 . Дальнейшее замораживание и размораживание раствора нецелесообразно, так как не приводит к существенному росту сорбционной емкости, а наоборот , емкость поглощени  получаемых образцов вследствие образовани  в их структуре макропор падает (см. табл.1). Пример5 . 50 мл %-ного раствора Al/ffeO) замораживают при -4С и размораживают. Зат€1М добавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8 Последующие операции выполн ют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюмини  с 5ц.157 м /г и 0,83 . The invention relates to the production of adsorbents and catalysts based on them, in particular, to methods for producing adsorption-active hydroxides of aluminum, iron, magnesium and other, and can be used in enterprises producing these products. Able to produce adsorbents are known that can increase adsorbent activity by replacing intermidellar water hydrogel with organic compounds, for example, dichloroethane, benzene, alcohols, etc .; the introduction of surface-active substances (SB) and high-molecular substances in the hydrogel; pH change using hydrothermal treatment, etc. l. However, these methods are complex and multi-stage. The closest to the proposed by the technical essence and achieved through the ultatu is a method for the preparation of adsorbents, in which the aluminum hydroxide gel is precipitated from the 1% aqueous solution of aluminum chloride with ammonia, the precipitate is subjected to sireresis, separated from the mother liquor by centrifugation, separated from the soluble salts, thicken, process with otanic liquid, selected from the group of alcohol and exposed to negative temperatures. After defrosting, the gel is split, granulated and dried. The method allows to obtain hydroxyl agaomini and ashomosilicate adsorbents with different adsorption-structural properties, depending on the selected treatment conditions 2J. The disadvantage of this method is the small pore volume of the resulting adsorbents. The chain of the invention is an increase in the pore volume of the adsorbents. The delivered chain is achieved in that according to the method of obtaining metal hydroxides based adsorbents, including precipitation of hydrogel from salt solutions, washing, thickening of sediment, granulation and drying, salt solution is frozen before precipitation of the hydrogel, followed by defrosting. I In addition, salt solutions with a concentration of 1-10% by weight at (-4) - {15) ° C are subjected to freezing. 105 32 Moreover, freezing-thawing is carried out 1-4 times. The essence of the method lies in the TOMj that, before precipitating the hydroxides of algomini, iron, magnesium, etc., the aqueous salt solution is frozen at (-) - {- 15) C, then thawed at a certain temperature by adding ammonia to the salt solution precipitating hydrogel. As a result, adsorbents with an increased pore volume are obtained. II g to 50 ml of a 6% solution of A1 (frozen in a cryostat at. After thawing and setting the temperature of the solution, 9. ml of 12.5% ammonia solution are added to pH 8. The resulting precipitate of aluminum hydroxide undergo syneresis for 1 hour. PPM is decanted to a negative reaction to the S0 ion, then sucked on a vacuum filter, granulated by extrusion, dried at room temperature for 3-5 hours, then at PO and 300 C. aluminum has a specific surface (5 (} d), determined by sorption pas CC1,117 ditch, pore volume d) 0.86. PRI mme R 2. 50 ml of a 6% solution of A1 (50i) "j are frozen in a cryostat at -80, after thawing it is frozen a second time. Subsequent operations As described in Example 1. Aluminum hydroxide (, (, 118 and Vg 0.96) is obtained. Example 3. 50 MP of 6% aluminum sulphate are frozen at -8 ° C and thawed 3 times. Subsequent operations are performed analogously with an example I. Hydroxyl alumina is obtained with Sij. 96 m / g and 19cM / r. An example. 50 ml of a 6% aluminum sulphate solution are frozen at -8 ° C and thawed 4 times. Subsequent operations are carried out analogously to Example II Hydro 82 MVr and V aluminum oxide with Si — 1.31 are obtained. Further freezing and thawing of the solution is impractical because it does not lead to a significant increase in the sorption capacity, but on the contrary, the absorption capacity of the obtained samples due to the formation of macropores in their structure decreases (see Table 1). Example5. 50 ml of a solution of Al / ffeO) is frozen at-4C and thawed. At a rate of € 1M, a 12.5% ammonia solution is added to pH 8. Subsequent operations are carried out as in Example 1. Aluminum hydroxide is obtained with 5 157 m / g and 0.83.

Примерб. 50 мл 3%-ного раствора сернокислого заморалсивают при и размораживают добавл   12 5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последующие операхщи выполн ют аналогично примеру 1. Получают пидроксид алюмини  с 5ид 80 м /г и Vg 0,81 см.Example 50 ml of a 3% aqueous solution of sulphate are frozen at and thawed out by adding 12 5% ammonia solution to a pH of 8. The following operators are performed in the same way as in Example 1. Aluminum hydroxide is obtained with 5 80 m / g and Vg 0.81 cm.

П РИМ е р 7. 30 мл 10%-ного раствора А1 (ЗО)) замораживают при -8 С размораживают, до6авл5тт 2,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последующе операции вьшллн ют аналогично примеру I. Полу чают гидроксид алк 4ини  с S(j 86 MVr и Vg 1,12 .P RIM ER 7. 30 ml of a 10% solution of A1 (ZO)) are frozen at -8 ° C and thawed, the solution is saturated with 2.5% ammonia solution to pH 8. Subsequent operations are described as in Example I. 4ini with S (j 86 MVr and Vg 1.12.

П р и м е р 8. 50 мл 3%-ного раствора хлористого магни  замораживают при -8®С и размора з1вают. Затем до- бавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до j)H 10. Последующие операции выполн ют .аналогично примеру 1. Получают гидроксид магни  с м /г и Vs- 0,77 .PRI me R 8. 50 ml of a 3% solution of magnesium chloride are frozen at -8 ° C and thawed. Then, a 12.5% ammonia solution is added to j) H 10. The subsequent operations are carried out in a manner similar to Example 1. Magnesium hydroxide with m / g is obtained and Vs is 0.77.

П р и м е р 9. 50 мл 3%-ного раствора FeCl замораживают при и размораживают, добавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последукнцие операции выполн ют аналогично примеру 1. Получают гидроксид железа с и Vg 0,81 .PRI me R 9. 50 ml of a 3% FeCl solution are frozen at and thawed, 12.5% ammonia solution is added until pH 8. After the operation, proceed as in Example 1. Iron hydroxide C and Vg 0 are obtained. , 81.

Пример 10. 50 мл 6%-ного раствора сернокислого алюмини  замораживают при -193с , размораживают,добавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последук цие операции выполн ют аналогично примеру 1. Получают гидгроксид алюмини  с $ц« 86 и V5 0, . Example 10. 50 ml of a 6% solution of aluminum sulphate are frozen at -193c, thawed, 12.5% solution of ammonia is added to pH 8. The subsequent operation is carried out as in Example 1. Aluminum hydroxide is obtained with $ 86 and V5 0,.

Пример 11. 50 МП 6%-ного раствора сернокислого алюмини  замораживают при -21 С, размораживают ,Example 11. 50 MP 6% aqueous solution of aluminum sulphate are frozen at -21 ° C, thawed,

добавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8. Последующие операции выполн ют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюмини  Sy,72 м /г и V, 0,50 . 12.5% ammonia solution is added to pH 8. Subsequent operations are performed as in Example 1. Sy hydroxide aluminum is obtained, 72 m / g and V, 0.50.

П р и м е р 12. 50 мл 15%-ного раствора.сернокислого алюмини  замораживают при , размораживают, добавл ют 12,5%-ный раствор до рН 8. Последуккцие операции вьтолн ют аналогично примеру 1. Получают гидроксид алюмини  с $„.82 иEXAMPLE 12 50 ml of a 15% aqueous solution of aluminum sulphate are frozen at thawing, a 12.5% solution is added to a pH of 8. After the operation, as described in Example 1, aluminum hydroxide is obtained with $. .82 and

Vg 0,61 .Vg 0.61.

П р им ер 13. 50 мл 20%-ного раствора сернокислого алютюни  замораживают при , размораживают, добавл ют 12,5%-ный раствор аммиака до рН 8, Последующие операции выполншот аналогично примеру 1. Получают шдроксид алюмини  с 5ц. 74 м /г и Vs 0.34 .Example 13. 50 ml of a 20% aqueous solution of alutean sulfate are frozen, thawed, 12.5% ammonia solution is added to pH 8. Subsequent operations are carried out analogously to example 1. Aluminum Sdroxid is obtained with 5 g. 74 m / g and Vs 0.34.

Пример 14. 50 мл 6%-ного раствора сернокислого алк дани  замораживают при -15 С, размораживают. Последующие операции выполн ют аналогично примеру 1. Получшот гидроксид алк ини  с 59д It/ и Vg 0,86 .Example 14. 50 ml of a 6% aqueous solution of alkali sulfate are frozen at -15 ° C, thawed. Subsequent operations are carried out analogously to Example 1. A half-shot of hydroxide is alkine with 59d It / and Vg 0.86.

В табл. 1 приведены адсорбционноструктурные характеристики образцов, полученгапс предлагаемь№{ способом.In tab. 1 shows the adsorption and structural characteristics of the samples obtained using the proposed No. {{method.

Дополнительными опытами (см.табл.1 установлено, что наиболее целесообразно получать гидроксиды из 1-10%-ных растворов соли при температуре заморажива1ш  (-4)-(-15) С, а число циклов замора сивани -разморажива ш  повтор т не более 4-х раз.Additional experiments (see Table 1) established that it is most expedient to obtain hydroxides from 1-10% salt solutions at a freezing temperature of (-4) - (- 15) С, and the number of freezing cycles of the defrosting screen is repeated no more than 4 times.

В табп.2 приведены сопоставительные адсорбционно-структурные характеристики образцов, полученных известилм и предлагаемым способами.Table 2 shows the comparative adsorption-structural characteristics of the samples obtained by the notifications and the methods proposed.

Как видно из табл. 2, предлагаемый способ позвол ет получать адсорбенты с повышенным объемом пор, а следовательно , и с повьшенной адсорбционной емкостью.As can be seen from the table. 2, the proposed method allows to obtain adsorbents with an increased pore volume and, consequently, with a higher adsorption capacity.

. .

Claims (3)

I. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛ-I. METHOD FOR PRODUCING ADSORBENTS BASED ON METAL- HYDROXIDES ЛОВ, включающий осаздение гидрогеля из растворов солей, отрывку , сгущение осадка, грануляцию и сушку, о тлича. ющийся тем, что, с целы© увеличения объема пор адсорбента, раствор соли перед осаждением гидрогеля подвергают замораживанию с последующим размораживанием.VOC, including the sedimentation of the hydrogel from salt solutions, excerpt, thickening of the precipitate, granulation and drying, are very good. In that, in order to increase the pore volume of the adsorbent, the salt solution is subjected to freezing, followed by thawing, before precipitation of the hydrogel. .. 2. Способ поп. ^отличающий, с я тем, что замораживанию подвергают растворы соли с концентрацией 1-10 мас.% при минус 4-минус 15°С.2. The method of pop. ^ distinguishing, with the fact that salt solutions with a concentration of 1-10 wt.% at minus 4-minus 15 ° C are subjected to freezing. 3. Способ по π. 1, отличаю— щ и й с я тем, что замораживаниеразмораживание проводят 1-4: раза.3. The method according to π. 1, it is distinguished by the fact that freezing and thawing is carried out 1-4 times.