160431. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tablettázott aluminiumoxid adszorbens előállítására
160431 a szárított termék esetében ragasztóanyagok felhasználása szükséges. így pl. az alumíniümhidróxid hidrogélekihez a legtöbb esetben bázikus alumímumkloridot kevernek, és a homogenizált szuszpenziót ammónia oldatba csepegtetik, mely fölé paraffinolajat rétegeznek. A cseppek alakjában adagolt szuszpenzió az olajrétegen áthaladva gömb alakot vesz fel, majd az ammónia oldatba jutva a bázikus klorid és az ammónia reakciója révén néhány perc után a képlékeny gömböcskék megszilárdulnak. Ezután a granulátumot mosóvízben áztatják és a szennyezők kioldása után az anyagot óvatosan szárítják, iriajd aktiválják. Ha szárított anyagból indulunk ki, az anyaghoz hidrogélt, bázikus kloridot és hexametiléntetramint adagolnak, és a képlékeny szuszpenziót olajba csepegtetik, melyet előzetesen 70—80 °C-ra hevítenek. Ez esetben is gömb alakú terméket kapnak. Szokás még különböző bentonit származékokat, burgonyakeményítőt, grafitot stb. adagolni a formázandó adszorbensekhez. Ilyen eljárásokat ismertetnek a 3 096 295 sz. USA, 872,793, 799 378 és 1040 615 sz. angol, 120 838 és 136 335 sz. szovjet, végül a 149549 sz. magyar szabadalmi leírásokban. A találmány célja az ismerthez képest nagyobb adszorbeáló képességű, formázott alumíniumoxid adszoi'bens előállítása jól reprodukálható egyenletes végtermék minőségét eredményező eljárás kidolgozásával, amely könnyen és gazdaságosan kivitelezhető. A találmány szerinti eljárás legalább 15% áttörési és legalább 63% egyensúlyi kapacitással rendelkező, 90%. feletti kopásellenállású tablettázott alumíniumoxid adszorbens előállítására 50—80 g/l Al2 0 ;) -t tartalmazó aluminátlúg és széndioxid reakciója útján 20—30 °C közötti hőmérsékleten, a kapott hidrogél szűrése, mosása, szárítása és tablettázása, végül hevítéssel való aktiválása útján, mely azzal jellemezhető, hogy az aluminátlúgot 1,5—4 atm C02 túlnyomáson az Na2Ü semlegesítéshez szükséges sztöchiometrikus mennyiséghez képest 60—70% C02-íelesleggel közömbösítünk, miközben a bevezetett CO2 gáz mennyiségének 5—10%j át a rendszerből elvezetjük, a kapott hidrogélt szűrjük és 50—65 °C-os vízzel 8 pH eléréséig mossuk, 5—20 atm nyomáson szűrjük, a szűrt anyag nedvességtartalmát 70—100 °C hőmérsékleten szárítás útján 13—15%wra beállítjuk, a szárított terméket önmagában ismert móódon porítjuk, adott esetben alumíniumsztearát vagy magnéziumsztearát simítóanyag hozzáadása után tablettázzuk, legfeljebb 200 °C hőmérsékleten szárítjuk, végül 450—500 °C-on 3—5 óra hoszszat hevítve aktiváljuk. A széndioxidos semlegesítést célszerűen 5—20 percig végezzük. A hidrogélt mosás közben 50 °C-os kis iontartalmú vízzel (össziontartalom 800 mg/l) kétszer zagyoljuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A találmány szerinti eljárással rendkívül jó minőségű alumíniumoxid adszorbens állítható elő, mely meghatározott alakú s azonos méretű tablettákból áll, 17%. áttörési és max. 65% egyensúlyi kapacitással rendelkezik az adszorbens súlyára vonatkoztatva. Az anyag 180—200 °C-on több esetben regenerálható az adszorpciós kapacitásénak jelentős csökkenése nélkül. 50sszeri regenerálás után egyensúlyi kapacitás mindössze 5—8%-kal csökken, és alakállandósága változatlan. Vizes oldatokban napokon keresztül tárolható az alakállandóság és a szilárdság jelentős változása nélkül. A technológia újszerűsége alapvetően a hidrogél leválasztásának módszerében, az alapoldatok arányának szigorú betartásában, továbbá a szárított termék ragasztóóanyagok nélküli formázásában jut kifejezésre. A találmány szerinti eljárás a hidrogél leválasztására tehát abban áll, hogy 25 °C-os 50—80 g/l AI2O3 tartalmú üzemi aluminátlúghoz 1,5—4 atm CO2 túlnyomáson 5—20 percig keverés közben a lúg NagO tartalmának egyenértékére vonatkoztatva 60—70% feleslegben CO2 gázt vezetünk, miközben a betáplált CO2 összmennyiségének 5—10%-át az autokláv légterével csatlakozó csőcsonkon keresztül elvezetjük. A CO2 bevezetése pl. egy 10 literes laboratóriumi autokláv fenekén elhelyezett, belül hengeresen kiképzett és perforációval ellátott körgyűrű segítségével történt. Kísérleteink során minden esetben 8 liter üzemi aluminátlúgot közömbösítettünk. A lecsapásnál újszerű és ez ideig nem ismert módszer a bevezetett CO2 gáz egy részének a szabadba történő áramoltatása meghatározott feltételek mellett. Röntgenelemzési adatok alapján kimutattuk, hogy a teljesen zárt rendszerekben történő leválasztásnál kapott alumíniumhidroxid szerkezete nem teljesen amorf, hanem kristályos fázisokat, mint gibbsitet, bayeritet is tartalmaz. A jó szűrhetőséggel rendelkező minták fázisösszetételének heterogén voltát a röntgenvizsgálatok egyértelműen bizonyították, nevezetesen a könnyen szűrődő anyagokban főleg amorf, de jelentős mennyiségben (5—25%) bayerit modifikációt is találtunk. Ugyanakkor, mint említettük, ha a lecsapott hidrogél kristályos fázisokat tartalmaz, akkor a végtermék minősége romlik, Ugyanis röntgenamorf szerkezetű gélek fajlagos felülete a legnagyobb, ez a tulajdonság adszorbenseknél döntő jelentőségű, ha azonban kristályos fázisok lépnek fel, akkor a fajlagos felület csökken, ezzel együtt az adszorpcióképesség is. Nagy a valószínűsége, hogy a zárt rendszerben történő leválasztásnál főleg a lecsapási időszak vége felé az autokláv légterét betöltő és a tökéletes zárás miatt áramlási lehetőséggel nem rendelkező 1,5—4 atm nyomású CO2 gáz nyomásának hatására a lecsapás időszakában képződött amorf anyag bizonyos százaléka bayerit-65 té alakul át. 3
