184163. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zeolit"A" folyamatos előállítására
1 184 163 A C egységben az Al203/Si02 mólarányt 0,5-nél nagyobbra állítjuk be. Ekkor a D egységben olyan folyadékot különíthetünk el a kicsapott és kristályosított zeolit „A”-tól, amely olyan kevés maradék alumíniumoxidot (literenként 2—10 g Al203-t) tartalmaz, hogy könnyen telíthető újra az E és B egységben, majd folyamatosan visszavezethető a C egységbe. 4. lépés Az E egységben bepárlássa! betöményítjük az L3 folyadékot, amelyet a mosófolyadékokkal felhígítottunk a D egységben. A zeolitképzéshez felhasznált nátrium-hidroxidot is az E egységben pótoljuk. Az így kapott L4 folyadék 90-120 g/liter NaOH-t, 2-12 g/liter Al2 03-t és 0,3-0,8 g/liter Si02-t tartalmaz. 5. lépés Az L4 folyadékot a B egységbe visszük, ahol annyi timföldhidráttal (alumínium-oxid-hidroxiddal) keverjük össze, amely elegendő a zeolit „A”-val kicsapódott alumínium-oldat pótlására. A C, D és E egységekben végzett műveletekkel olyan összetételű L4 folyadékot kapunk, amely lehetővé teszi, hogy légköri nyomáson dolgozzunk. A találmány szerinti eljárás igen fontos előnye, hogy az Isi, L3 és L4 folyadékból az E és B egységben nem csapódik ki szilícium-dioxid szilikagél alakjában. 6. lépés A B egységben kapott 1^ folyadékot visszavezetjük a C egységbe. Az oldat 80—110 g/liter NaOH-t, 50-65 g/liter Al203-t és 0,2—0,7 g/liter Si02-t tartalmaz. 7. lépés Az Li nátriumszilikát-oldatot az A egységben állítjuk elő gazdasági tényezőktől függően különféle szilíciumdioxid- és nátrontartalmú nyersanyagokból. így használhatunk e célra ipari nátriumszilikát-lúgokat, homokban található szilícium-dioxidot, szódát, vagy alumíniumfluorid-gyártásból vagy hidrogénfluorid-gyártásból visszamaradó fluor-kovasavból kinyert szilíkagélből és szódából vagy természetes foszfátok feldolgozása közben képződő gázokból származó alapanyagokat. Használhatunk továbbá olyan nátronhigtartalmú kovasav-oldatokat, amelyek a timföldgyárakban az előzetes szilikátmentesítés során képződnek, és amelyekben 15-40 g/liter szilícium-dioxid és 65-155 g/liter nátrium-hidroxid van. Az Ll oldatban csak minimális mennyiségű nátriumhidroxidnak szabad lennie, miután L4 oldat nátrium-hidroxid tartalma olyan, hogy lehetővé teszi az alumíniumoxid gyors feloldását a B egységben. Az Si02 /Na20 mólaránynak ezért legalább 2,8-nak kell lennie az Lj oldatban. Az L[ oldat koncentráció-tartomány általában az alábbi: NaOH: 45—105 g/liter és Si02: 120-350 g/liter. Az eljárás flexibilitása folytán azonban eljárhatunk úgy is, hogy a C egységben szilikagélt közvetlenül és folyamatosan reagáltatunk visszavezetett vagy timföldgyártásból származó nátriumaluminát-oldattal, amely egymaga tartalmazza a reakcióhoz szükséges összes nátrium-hidroxidot. Ez az aluminátoldat 25—140 g/liter NaOH-t tartalmaz, A találmány szerinti eljárással előállított zeolit „A” igen szűk granulometriai eloszlású. A szemcsék 90%-ának átmérője legfeljebb 4 mikronnal tér el egymástól; és a szemcsék átlagos átmérője beállítható 1 mikron és 10 mikron közé. A vízmentes termék ioncserélő kapacitása 85 mg Cá^/g-nál nagyobb. Az így kapott zeolit „A” különösen alkalmas mosóporokban a meszes vizek lágyítására. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 1. példa 542 kg nátrium-szilikátot tartalmazó 1360 kg ipari lúghoz 1,36 m3 vizet adunk. Az így kapott Li oldat 329 kg Si02-t, 113 kg Na20-t és 2278 kg vizet tartalmaz. Ezt az oldatot a C egységben összekeverjük a visszavezetett folyadékkal, amelynek előállítását az alábbiakban ismertetjük. Az L2 nátriumaluminát-oldat 3 kg Si02-t, 330 kg Ai2 03-t, 480 kg Na20-t és 5700 kg vizet tartalmaz. A kicsapást és a kristályosítást a leírt körülmények között, 90 °C hőmérsékleten végezzük. Az oldat összesen 6 órát tölt a kicsapó és kristályosító rendszerben. A kristályosított szilárd anyagot a D egységben választjuk el a folyadéktól. A szilárd anyagot 1500 kg vízzel mossuk a szűrőn, azután folyamatos üzemben megszárítjuk egy csigaleveles dobszárítóban. 1000 kg kristályos zeolit „A”-t kapunk, amely 329 kg Si02 -t, 279 kg Ál* 03 -t, 170 kg Na2 O-t és 222 kg H2 O-t tartalmaz. A kapott zeolit szemcséinek átmérője 1 és 5 mikron között van. A termék ioncserélő kapacitása 105 mg/Ca+t/g. A zeolit „A”-tól elválasztott anyalúgból és a mosófolyadékból származó L3 folyadék 3 kg Si02-t, 51 kg Al2 03-t, 423 kg Na2 O-t és 8500 kg vizet tartalmaz. Ezt a folyadékot bepárlással betöményítjük, azután 57 kg Na20-nak megfeleld nátronlúgot adunk hozzá a zeolit „A”-val leválasztott Na20 pótlására. Az így kapott L4 folyadék 3 kg Si02-t, 51 kg A12 03- t, 480 kg Na2 O-t és 5500 kg vizet tartalmai. Ehhez az oldathoz 516 kg nedves hidrargillitet adunk, amely 279 kg Al203-t tartalmaz. A hidrargillitet 1 óra a’att beoldjuk 100 -102 °C hőmérsékleten. Ekkor az L2 folyadékhoz jutunk, amelyet visszavezetünk a C egységbe, és ott a fentiek szerint felhasználjuk. 2. példa Szilíciumdioxid-forrásként olcsón hozzáférhető ipari mellékterméket használunk. Nevezetesen egy H2SiF6- ból származó szilikagélt használunk, amely maradékként képződik aluiníniumfluorid-gyártás közben vagy természetes foszfátoknak foszfátok vagy foszforsav előállítása céljából való feldolgozása közben. Az L] nátriumszilikát-oldatot úgy készítjük, hogy 1180 kg szilikagélt, amely 329 kg Si02-t tartalmaz, 265 kg ipari nátronlúggal kezelünk, amelynek nátrontart:ilma (Na20) 113 kg. A reakciót 85 °C hőmérsékleten 69 percig folytatjuk. A kapott oldatot azután vízzel felhígítjuk. Ekkor 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
