Натриевият алуминат може да се получи и от алуминиеви руди с високо съдържание на силиций чрез високотемпературно синтероване с варовик и сода. Нефелиновата руда представлява особен интерес за производството на алуминати. Тъй като в минерала нефелин (N3, K) rO-AbO3SiOr моларното съотношение K20/A12O3 = 1, т.е. същото като в алумината, а съдържанието на желязо в рудата е незначително, възможно е да се синтерува двукомпонентен заряд състоящ се от нефелинова руда и варовик. Последният се дозира в моларно съотношение Ca0/SiO2 = 2 въз основа на производството на двукалциев силикат. Образуването на това съединение прави възможно селективното отделяне на силициевия диоксид от алумината по време на излугването на утайките.[...]
Натриевият алуминат, произведен в Англия, е прах, съдържащ 52-54% A1203 и a = 1,2, т.е. съдържа свободна основа. Компания No. 1Co (САЩ, Австрия, Италия) доставя два вида натриев алуминат, Na1Co-614 (технически алуминат) и Na1Co-680 (пречистен алуминат), за пречистване на вода, чиито основни характеристики са дадени по-долу.[.. .]
Натриевият алуминат, за разлика от алуминиевия сулфат, е алкален реагент и използването му позволява да се получи вода с индекс на стабилност, близък до единица. В някои случаи замяната на алуминиев сулфат с натриев алуминат осигурява икономически предимства.[...]
Натриевият алуминат MaA102 се използва като коагулант в специални случаи. Продава се в твърда форма или в разтвор със съдържание на активен компонент приблизително 88%. Поради високата си цена, натриевият алуминат обикновено се използва като спомагателен, а не като основен коагулант. Доказано е ефективен при вторична коагулация на силно оцветени повърхностни водии като коагулант по време на омекване с варова сода, тъй като подобрява способността за утаяване на получената утайка.[...]
Натриевият алуминат се утаява под формата на големи кристали и лесно се отделя от матерния разтвор. Като се вземе предвид адсорбираната матерна луга, модулът на каустик на твърдия алуминат е приблизително 1,5-1,6. Алуминатът се разтваря в алуминатния разтвор, намалявайки неговия каустичен модул и допълнително го пренасища с алуминиев хидроксид. В този случай процесът на разлагане на алуминатния разтвор се ускорява.[...]
Препоръчително е да използвате натриев алуминат с бяло и високо смолисто лепило и с мека промишлена вода. Натриевият алуминат трябва да се въведе в хартиената маса непосредствено преди горната кутия на машината за производство на хартия.[...]
Натриевият алуминат NaA102 е твърди парчета бялос перлен блясък върху счупването, получен чрез разтваряне на алуминиев хидроксид или оксид в разтвор на натриев хидроксид. Сухият търговски продукт съдържа 55% A1203, 35% Na20 и до 5% свободен алкален NaQH. Разтворимостта на NaA102 е 370 g/l (при 20 °C). Насипна Mjacca 1,2 -1,8 t/m3.[...]
Натриев алуминат MaA102. Получава се чрез взаимодействие на натриев хидроксид с алуминиев оксид или хидроксид. Съдържанието на водоразтворим алуминий в алуминиев оксид в техническия продукт е 55%, разтворимостта при 20° е 370 g/l. Разтворът има алкална реакция (pH 9), следователно, за да се създадат условия за образуване на алуминиев хидроксид, е необходимо да се свърже излишната алкалност. При пречистване на вода се използва натриев алуминат, ако е нежелателно повишаване на съдържанието на сол поради коагулантни аниони.[...]
Натриевият алуминат също постепенно се разтваря в такива разтвори, докато се установи равновесие. Разликата е само в състава на равновесните разтвори, които в първия случай се определят от точките на пресичане на изотермата с лъчи, начертани по посока на Al203-ZN20, а във втория - по посока на един от алуминати (Ia20 X X Al203-2.5H20 или ZNa20-A1203 -6H20) в зависимост от това кой от тях е в контакт с изходния ненаситен разтвор. В първия случай равновесните решения ще бъдат разположени на клона OB, а във втория - на клона BC.[...]
Натриевият алуминат е междинен продукт при производството на металургичен алуминиев оксид от алуминиеви руди по алкални методи. Следователно производството му може да се организира в рафинерии за алуминиев оксид, като се избере част от алуминатните разтвори и се въведат няколко допълнителни операции: изпаряване на разтвора, кристализация на алумината, отделянето му от матерната луга и изсушаване на крайния продукт (виж Диаграма 2.3). [...]
Дозите на натриев алуминат обикновено варират от '/go до Vio дози от A12(S04)3. Те трябва да бъдат избрани така, че стойността на рН, при която остава във водата, да остане минимално количестворазтворен алуминий.[...]
Натриевият ферит се образува, подобно на натриевия алуминат, чрез реакцията Na2C03 + Fe203 = Na20-Fe203 + CO2.[...]
Твърдият натриев алуминат се разтваря във вода и алуминиевият хидроксид се изолира от получения разтвор на алуминат с ak = 1,5h-1,6 чрез разлагане (както при метода на Байер).[...]
Когато се използва натриев алуминат като независим коагулант, е необходимо да се свържат получените излишни хидроксидни йони с киселинни реагенти.[...]
Кристализация на натриеви алуминати от разтвори с нисък модул (моларно съотношение a= / [A1203] [...]
Кристализацията на натриев алуминат е разгледана достатъчно подробно в работата. При кристализиране на натриев алуминат в температурния диапазон 30-85 ° C при изотермични и политермични условия беше показано, че добивът на продукта, както може да се очаква, зависи от температурата. При понижаване на температурата от 85 на 30 °C, добивът на алуминат се увеличава от 58,6 до 81,2%, докато продължителността на процеса се увеличава. Особено голямо влияние върху кристализацията на натриевия алуминат има началната концентрация на натриев хидроксид. С увеличаване на алкалната концентрация от 448 до 525 g/dm3 Na20, добивът на натриев алуминат се увеличава от 13,4 до 85,5%. Намаляването на добива на алуминат при ниски алкални концентрации (425 g/dm3 Na20) се дължи на увеличаване на равновесното съдържание на алуминиев оксид в разтвора. С увеличаване на ak от 3,7 до 9,4, добивът на натриев алуминат в твърдата фаза намалява от 92,2 на 73,8%. [...]
Когато натриевият алуминат беше синтерован с вар, не настъпиха значителни промени.[...]
Процесът на кристализация на натриев алуминат се извършва при следните условия: 1) концентрацията в изходния разтвор на Na20 е 500-520 g/l; 2) температура 40-50° C; 3) съдържанието на Si02 в изходния разтвор е не повече от 1 g/l; 4) продължителност 8-10 часа.При тези условия около 80% от A1203 преминава от разтвор в утайка, а модулът на каустик на матерната луга се увеличава до - 30. Матерната луга се използва за разлагане на суровината.[... ]
Понякога се използват смеси от натриев алуминат с железни соли. Най-добри резултатисе постигат чрез коагулация на два етапа: преди и след въвеждането на вар и сода. Освен коагуланти се използват активна силициева киселина и органични полиелектролити. Ускоряването на кристализацията на CaCO3 се постига чрез използване на фин пясък, смлян калциев карбонат и магнезиев оксид като зародиш. Препоръчително е утайката да се рециклира.[...]
В резултат на разтварянето на натриевия алуминат и протичането на реакции (XV-1) и (XV-2) в разтвора се екстрахират ценни компоненти (алуминиев оксид и алкали). Степента на извличане на тези агломерирани компоненти зависи от много фактори: химичен съставИ физични свойстваагломерация, режим на излугване, хардуерна схема на излугване и др. [...]
Ако вземем чисти разтвори на натриев или калиев алуминат, тогава кристализацията от разтвори на калиев алуминат протича по-бързо и по-дълбоко, отколкото от разтвори на натриев алуминат, при равни други условия (температура, съотношение на каустик, моларна концентрация). С увеличаване на съдържанието на K20 в алуминатния разтвор от 0,0 до 50% (mol.), Скоростта на кристализация на алуминатите постепенно намалява (фиг. 73). [...]
Получената пулпа съдържа натриев алуминат (NaAl2); концентрира се и се филтрира.[...]
В нашата страна производството на натриев алуминат в малки количества е организирано в Ленинградския пилотен завод VAMI. Разтвор на алуминат с коефициент на каустик ak=1,4...1,6 се подлага на гранулиращо сушене в апарат с кипящ слой. В резултат на сушенето се получава дехидратиран продукт с излишно алкално съдържание.[...]
Натриевият алуминат понякога се използва като коагулант. Обикновено се използва като добавка за интензифициране на процеса на коагулация на водни примеси с алуминиев сулфат. Чрез промяна на съотношението на алуминиев сулфат и натриев алуминат е възможно да се постигне необходимата стойност на pH, необходима за добра коагулация на различни води при всякаква алкалност. Във води с ниско рН като основен реагент се използва натриев алуминат без алуминиев сулфат. Консумацията на алуминат в комбинация с алуминиев сулфат варира от 0,5 -2 mg/dm3 според A1203.[...]
Синтезът на ffaA зеолит се извършва от разтвори на течно стъкло и натриев алуминат с добавяне на колоиден зародиш по време на кристализацията на получения аморфен алхимичен силикагел. След завършване на кристализацията матерната луга, намираща се под зеолитния слой, се отцежда.[...]
Съществуват методи за отстраняване на силициев киюта, базирани на коагулацията му с натриев алуминат в алкална среда, но всички тези методи не осигуряват пълна десиликонизация. Най-разпространените методи за десиликониране на магнезий се основават на сорбция различни формисилициева киселина, магнезиев оксид и други негови съединения. С повишаване на температурата степента на десиликонизация се увеличава. Така при 80°C съдържанието на SiO2 намалява до 0,5 mg/l, при 97°C - до 0,1 mg/l. Като реагенти се използва магнезиев оксид (каустик магнезит) или доломитизирана вар (CaO-MgO). Основните недостатъци на магнезиевите методи са необходимостта от отопление, обемността на оборудването, стриктното спазване на режима и недостатъчната степен на десиликонизация. [...]
Разтворът на алуминат, подобно на колоиден, се състои от зол на алуминиев хидроксид в алкален каустик; Не съдържа натриев алуминат като химично съединение. Отделянето на алуминиев хидроксид от алуминатни разтвори се счита за коагулация на зол в колоиден разтвор.[...]
АК не е индустриален продукт, приготвя се на мястото на приложение. Използват се следните марки течно стъкло: сода, сулфат и сода-сулфат, произведени в съответствие с GOST 13078-67. Най-подходящо е натриевото стъкло с модул 2,6-3,0, съдържащо 32-34,5% SiO и I-13,5% Na20. Цената на 1 т течно стъкло е 22 рубли [...]
Ако има достатъчно алкали в такива или подобни смеси, тогава при 1200 ° C целият Al2Oe се превръща напълно в разтворим алуминат, а магнезиевият оксид и излишната сода остават свободни. При липса на натриев оксид, заедно с натриев алуминат, излишъкът от A12O3 образува шпинел. Малко шпинел се образува и при по-ниска температура на нагряване, дори при излишък от Na20 в сместа, но при 1200 ° C шпинелът се разлага напълно от алкали.[...]
По този начин, при наличие на сода в заряда при моларно съотношение Na2C03: Al2O3 = 1:1, продуктът на синтероване се състои само от натриев алуминат, а варът практически не участва в реакцията. Ако липсва сода, заедно с натриевия алуминат ще се образуват калциеви алуминати.[...]
В Института по общ и неорганична химияАкадемията на науките на Украинската ССР, под ръководството на автора, разработи метод за обезжелезяване на вода, който се състои в използването на натриев алуминат и железен хлорид
Основната цел на синтероването на боксит, нефелин, суспензия, каолин и други заряди е най-пълното превръщане на алуминиевия оксид на заряда в натриев алуминат (или калциев алуминат - в случай на безалкален заряд) и силициев диоксид в слабо разтворим дикалциев силикат. За да направите това, трябва да знаете как условията на синтероване влияят върху образуването на възможни химични съединения между компонентите на заряда. Изследванията установяват, че съставът на крайните продукти на трансформация се определя главно от състава на заряда и температурни условияпроцес на синтероване. Ако тези условия са оптимални, е възможно почти напълно да се превърне целият Al2O3 в натриев алуминат и SiO2 в калциев ортосиликат. [...]
Сравнителната реактивност на Na20 и CaO по отношение на Al2O3 може да се съди по продукта от синтероването на сместа Na2C03: CaO: Al2O3 = 1:1:1, която се състои главно от натриев алуминат и свободна вар. От това следва, че содата реагира по-активно с A1203, отколкото с CaO. Същото се потвърждава от експерименти за синтероване на смес от Na2C03: Ca0-Al2O3 = 1:1 - агломерацията се състои от натриев алуминат и свободна вар. Продуктът от синтероване на сода с 5Ca0-ZA1203 също се състои главно от натриев алуминат, а калциевият алуминат остава не повече от 10% от оригинала.[...]
От коагуланти за омекотяване на вода, естествено, могат да се използват само тези, които образуват слабо разтворими съединения в диапазона на рН 9-I: A102, Fe304, FeC13, Ge2 (804) 3. Натриевият алуминат действа не само като коагулант, но и като алкализиращ реагент, което намалява консумацията на вар. В допълнение, способността на продуктите от хидролизата на Al2 да отстраняват магнезия от водата очевидно е свързана с образуването на основни магнезиеви алуминати.[...]
Според първия метод излужването се извършва в горещо състояние, а според втория се излугва директно без допълнителни операции. И в двата случая, при по-нататъшна обработка на разтвора на натриев алуминат (което включва филтриране, утаяване с въглероден диоксид или хидролитично разделяне с пълно смесване с прясно утаен алуминиев хидроксид), се образуват твърди отпадъци голям бройчервена кал. Състои се от железен оксид, силициева и титанова киселина, алуминиев оксид, сода и натриев хидроксид.[...]
При използване на оптимални дози реагенти (алуминиев сулфат от условието за поддържане на съотношението A1:P = 1,3 или натриев алуминат от условието за поддържане на съотношението A1:P = 1,9), отстраняването на фосфорните съединения е 85-90% - Всички изследователите отбелязват, че присъствието в Отпадъчни води ah коагуланти не влияят на биохимичните процеси, протичащи в аерационния резервоар. Въпреки това, поради увеличаването на пепелното съдържание на активната утайка, което може да достигне 50%, е необходим внимателен контрол върху изхвърлянето на излишната утайка. [...]
Много важно свойство на алуминатните разтвори е трайността, която се оценява от времето, когато разтворът остава без забележимо утаяване на алуминиев хидроксид при определена температура. Когато се приготвят алуминати, разтворите трябва да са достатъчно стабилни, за да се предотврати тяхното разлагане по време на кристализацията на натриев алуминат. В противен случай алуминиевият оксид се губи и продуктът се замърсява с неразтворим остатък от алуминиев хидроксид. Ако разлагането на алуминиевите разтвори настъпи по време на излужването на алуминиеви руди или по време на отделянето на утайки, това ще доведе до недостатъчно извличане на алуминий от рудата и увеличаване на потреблението на последната.[...]
При повишено съдържаниевъв вода калциеви или магнезиеви соли в технологична схемаСлед допълнително третиране на отпадъчните води трябва да се въведе омекотяване. В Съединените щати, в един завод, смес от пречистена отпадъчна вода и речна вода се омекотява с вар, натриев алуминат и катионобменен материал, които се подават в утаител-омекотител. Избистрената и омекотена отпадъчна вода се филтрира през двуслойни филтри с автоматизирано обратно промиване и след това през противопоточни катионобменни омекотители. Преди да омекне, водата се загрява. Остатъчната обща твърдост на такава вода не надвишава 0,3 mEq/l. В пречистените отпадъчни води остават около 20 mg/l амониеви соли (по отношение на азота) и до 4,5 mg/l азот; фосфатите практически липсват.[...]
Като коагуланти се използва вар (/5/ и връзки от него, /90-96/). чиста формаи в смес с въглероден диоксид, със соли на железен и алуминиев хлорид и сулфат, с фосфати, хромови или калциеви съединения с глина, сярна киселина или меден сулфат, натриев триполифосфат с натриев хидроксид, хлороизоцианурова киселина или нейните соли, натриев алуминат и др. ..[...]
За да се намалят загубите на Na20 и A1203 с отпадъчна червена кал в много чуждестранни инсталации, червената кал след многократно измиване с утаително оборудване се подлага на филтриране и след това пристига сметището. По-рано за това са използвани хоризонтални филтри на Кели, но те не могат напълно да отделят разтвора на натриев алуминат от суспензията. Според работата, такива филтри с ролка за >разпръскване на утайки могат ефективно да заменят няколко големи (аметър) утаителни резервоари за промиване на червена кал.Те са инсталирани за първи път през 1962 г. [...]
За улавяне на анодни отпадъчни газове в производството на алуминий се използват приблизително същите технически средства, както в заводите за суперфосфат. И тук промиването на концентрирани димни газове представлява по-малко трудности от улавянето на силно разредени газове от цеха. Газовете се промиват с разтвор на сода, за да се получи KaP или с разтвор на натриев алуминат, за да се получи криолит.[...]
Редица патенти и изобретения предлагат получаване на основни алуминиеви хлориди чрез разтваряне на алуминиев оксид или хидроксид в солна киселина или алуминиев хлорид. В този случай се обръща специално внимание на качеството на суровините, съдържащи алуминий. Прясно утаеният алуминиев хидроксид, получен например чрез взаимодействие на натриев алуминат и алуминиев хлорид или чрез бързо карбонизиране на разтвор на натриев алуминат на студено, се разтваря особено интензивно.[...]
За да се засили утаяването, към емулсията "масло във вода" се добавят реагенти, образуващи желатинови люспи, които адсорбират масло върху повърхността си. Маслените капчици в емулсията са отрицателно заредени, така че добавянето на електролити насърчава коалесценцията (сливането) на капките. За тази цел обикновено се използва технически алуминиев сулфат заедно с натриев карбонат или сода каустик. В допълнение към алуминиевия сулфат са представени и други вещества: стипца; натриев алуминат; железен сулфат.[...]
При производството на алуминиев оксид от различни алуминиеви суровини по алкални методи алуминатните разтвори са междинен продукт. При метода на Байер те се получават след излугване на боксит, а при метода на синтероване - след излугване на алуминатни кекове. При производството на алуминиев оксид от безалкални суровини (боксит, каолин и др.) Разтворите съдържат натриев алуминат; в някои случаи, например, когато содата, произведена в заводи за нефелин и съдържаща поташ, се въвежда в процеса на синтероване, алуминатните разтвори също съдържат значително количество калиев алуминат. Разтворите за производство на нефелин и алунит съдържат смес от натриеви и калиеви алуминати в различни съотношения, но като правило съдържанието на калиев алуминат в тях не надвишава 40% от общото количество алуминати. Познаване на структурата и физични и химични свойстваалуминатните решения ви позволяват компетентно да управлявате производствени процеси.[ ...]
Според Kulsky солите на желязото и техните смеси с алуминиеви соли в процеса на обезжелезяване имат предимства пред алуминиевия сулфат поради по-голямата сорбционна способност на продуктите от хидролиза на желязо. Очевидно каталитичните ефекти също играят важна роля. На практика обаче най-често се предпочитат алуминиевите соли, които са по-лесни за обработка. Комбинираното използване на железен хлорид и натриев алуминат прави възможно отстраняването не само на желязо и манган, но и на силициева киселина от водата.[...]
Недостатъчното предварително смесване на шихтата има отрицателен ефект върху качеството на агломерацията и върху поведението на шихтата по време на синтероване. Ако, например, зарядът се състои от боксит и варовик, тогава лошото смесване неизбежно ще доведе до неравномерно разпределение на боксит между другите компоненти и следователно до непълно извличане на Al203 от тази част от заряда, където бокситът е в излишък. Когато има излишък от сода, се образуват двойни силикати от типа mNiO2OiSiO2 X X pCaO, от които алкалите почти не се извличат; където има излишък от варовик, част от него може да е свободна и при излужване на утайката нереагиралата вар ще допринесе за набъбването на утайката, а реагиралата с натриев алуминат ще образува неразтворим калциев хидроалуминат. [...]
Когато алуминиевият сулфат се въведе в хартиената маса, отрицателният електрически заряд на пълнителя и влакното намалява поради факта, че положително заредените алуминиеви йони неутрализират техния отрицателен потенциал и в изоелектрично състояние настъпва съвместна коагулация на влакното и частиците на пълнителя. Въпреки това, с излишък от алуминиев сулфат при pH 3,5, дисперсията на частиците започва отново, тъй като в този случай преобладава положителният заряд на алуминия и взаимното отблъскване на частиците се възобновява. Следователно, когато се въвежда алуминиев сулфат, за да се увеличи степента на задържане на пълнителя, е необходимо да се даде толкова много, че pH на средата да е около 5. Оптималната консумация на алуминиев сулфат за задържане на пълнителя е приблизително 3-3,5% от тегло на влакното. Ефективността на алуминиевия сулфат се увеличава, ако се дава заедно с натриев алуминат или алкали, тъй като в този случай се образува алуминиев хидроксид, който е добър флокулант.
Страница 3
Натриевият алуминат NaAlO2 се получава чрез пирогенно разлагане на боксит в смес със сода и варовик по метода на Le Chatelier-Morin. Лесно разтварящ се във вода, той образува алуминатни разтвори, чиято природа все още не е напълно изяснена. В разтвори със средна концентрация, имащи технически. Bayer), наред с наистина разтворен натриев алуминат, се допуска и наличието на алкален зол на алуминиев хидроксид. Алуминатните разтвори като правило са изключително пренаситени и метастабилни по отношение на модификацията на алуминиев хидроксид, хидраргилит, който е стабилен при обикновени температури. Разлагането на разтворите се причинява от стареенето на зола A1 (OH) 3 и хидролитично. И двата алумината са изолирани в кристална форма.
Натриевият алуминат се използва в суха форма или под формата на 45% разтвор. Той е алкален реагент, при pH9 3 - 9 8 образува бързо утаяващи се люспи.
Натриевият алуминат е предложен от служители на VNIIGaz през 1968 г. за обработка на алуминатни разтвори. Това е лека течност с плътност 1 3 - 1 4 g / cm3, получена чрез излугване на алуминиево-никелова сплав.
Натриевият алуминат се третира само за целите на втечняване.
Разтворът на натриев алуминат съдържа до 300 kg/m3 Al2O3 и е замърсен с примеси, включително силициев диоксид. Качеството на алуминатните разтвори се характеризира с размера на силициевия модул.
Използването на натриев алуминат с алуминиев сулфат води до значително подобрение в отстраняването на вируса.
Разтвор на натриев алуминат се приготвя чрез разтваряне на алуминиев трихидрат в натриев хидроксид. В този случай алуминиевият оксид се зарежда в разтвор на сода каустик, загрят до температура на кипене (P0 - 120 C).
Доказано е, че реакцията на натриев алуминат с натриев силикат е полезна, тъй като и двата материала в разтвора са силно алкални и остават деполимеризирани, докато завърши образуването на натриев алуминосиликат. Brittone посочва, че натриевият силикат не реагира с алуминиев хидроксид, за да образува натриев алумосиликат.
Разтворите на натриев и калиев алуминат след излугване съдържат малко силициева киселина под формата на Na2SiO3, частично образувана по време на процеса на синтероване. За да се отстрани този примес, разтворите се десиликонизират чрез обработката им под налягане от 6 - 7 сутринта в автоклави.
Приготвянето на натриев алуминат от AlCl3 или всяка друга алуминиева сол е непрактично поради трудността на последващото измиване на аниона. Следователно е по-добре да се получи разтвор на натриев алуминат чрез разтваряне на метален алуминий (99–98% A1) в 30% разтвор на NaOH.
Разтвор на натриев алуминат 2% (изчислен на Al203) се приготвя по същия начин, както при приготвянето на пермутит. След това в този разтвор се пропуска въглероден диоксид, докато алуминиевият хидроксид се утаи напълно. Полученият алуминиев хидроксид се суши при 100 - 130°С, натрошава се в порцеланов хаван и се калцинира в продължение на 10 минути. Това лекарство се нарича алуминат въз основа на метода на получаване от натриев алуминат. Предполага се, че обменната група тук е алуминатната група AlO2Na, която по време на процеса на получаване се отлага върху повърхността на частиците от алуминиев хидроксид. Алуминиевият оксид е идентичен по свойства с препарата от алуминиев оксид, стандартизиран според Брокман.
Получаването на натриев алуминат от AlSC или всяка друга алуминиева сол е непрактично поради трудността на последващото измиване на аниона. Следователно е по-добре да се получи разтвор на натриев алуминат чрез разтваряне на метален алуминий (99–98% A1) в 30% разтвор на NaOH.
Разтвор на натриев алуминат 2% (изчислен на Al203) се приготвя по същия начин, както при приготвянето на пермутит. След това в този разтвор се пропуска въглероден диоксид, докато алуминиевият хидроксид се утаи напълно. Полученият алуминиев хидроксид се суши при 100 - 130°С, натрошава се в порцеланов хаван и се калцинира в продължение на 10 минути. Това лекарство се нарича алуминат въз основа на метода на получаване от натриев алуминат. Предполага се, че обменната група тук е алуминатната група A102Na, която по време на процеса на получаване се отлага върху повърхността на частиците от алуминиев хидроксид. Алуминатният алуминиев оксид е идентичен по свойства с препарата от алуминиев оксид, стандартизиран според Brockman.
Обща характеристика на натриевия алуминат
Синоними: натриев метален алуминат, натриев алуминат, сложен оксид на натрий и алуминий, NaAlO 2Натриев алуминат - важен източникалуминиев хидроксид, който се използва в много индустриални и технически сектори. Чистият натриев алуминат (безводен) е бяло, понякога светложълто кристално твърдо вещество, което може да бъде изразено в различни формули: NaAlO 2 , NaAl(OH) 4 (хидратиран), Na 2 O Al 2 O 3 или Na 2 Al 2 O 4 . В търговската мрежа натриевият алуминат се използва в разтвор или твърда форма.
Безводният натриев алуминат, NaAlO 2 , съдържа триизмерни рамки в ъгъла, свързани в AlO 4 тетраедри. Хидратираната форма на NaAlO 2 5/4H 2 O има слоеве от AlO 4 - тетраедри, обединени в пръстени и слоеве, държани заедно от натриеви йони и водни молекули, AlO 4 - тетраедри с кислородни атоми имат водородни връзки.
Получаване на натриев алуминат
Натриевият алуминат се получава чрез разтваряне на алуминиев хидроксид в сода каустик (NaOH). Алуминиевият хидроксид (гиббзит) се разтваря в 20-25% воден разтвор на NaOH при температура, близка до точката на кипене. Използването на по-концентриран разтвор на NaOH води до образуването на полутвърд продукт. Този процес трябва да се извърши в загрят с пара съд, изработен от никел или стомана. Крайната смес се излива в резервоар и се охлажда, като се получава твърда маса, съдържаща около 70% NaAlO 2 . След раздробяване този продукт се дехидратира в ротационна пещ, загрята чрез директно или индиректно изгаряне на водород. Полученият продукт съдържа 90% NaAlO 2 и 1% вода, заедно с 1% свободен NaOH.Натриевият алуминат също се образува от действието на натриевия хидроксид върху елементарен алуминий, който е амфотерен метал. Реакцията е силно екзотермична, придружена от бързо отделяне на водороден газ:
2Al + 2NaOH + 2H 2 O → 2NaAlO 2 + 3H 2
Въпреки това, - йон или - йон също може да присъства в разтвора.
Тази реакция е предложена като потенциален източник на гориво за водородни превозни средства.
Приложения на натриев алуминат
Натриевият алуминат се използва при пречистване на вода: като добавка за омекотяване на водата, като коагулант, за подобряване на флокулацията (образуването на рохкави флокулиращи агрегати от малки частици на дисперсната фаза), както и за отстраняване на разтворен силициев диоксид и фосфати.В строителната технология натриевият алуминат се използва за ускоряване на втвърдяването на бетона, главно при работа в студения сезон.
Натриевият алуминат се използва и в хартиената промишленост, производството на огнеупорни тухли, производството на алуминиев оксид и др.
Натриевият алуминат е междинен продукт при получаването на зеолити.
Забележка
Работете с веществото в добре проветриво помещение, използвайте лични предпазни средства.Характеристики на натриев алуминат
Натриев алуминат – химическо съединение, имащ формулата NaAlO2. Той се използва широко за пречистване на отпадъчни води (промишлени и битови), поради високата си ефективност и относително ниска цена. Използва се също в козметичната, хартиената, кожената промишленост, в производството на молекулярни сита, титанови багрила и някои полимери. Как можете да получите натриев алуминат?
Ще имаш нужда
Ректор от неръждаема стомана с бъркалка и “парна риза”;
- разтвор на натриев хидроксид;
- алуминиев хидроксид;
- приемна способност;
- филтри.
Спонсорирано от P&G Статии на тема "Как да се получи натриев алуминат"
Инструкции
Основният промишлен метод за производство на веществото е натриевият алуминат - реакцията на новообразуван алуминиев хидроксид Al(OH)3 с горещ разтвор на натриев хидроксид NaOH. За да направите това, заредете в реактора необходимо количестворазтвор на натриев хидроксид, след това, докато разбърквате, започнете да добавяте алуминиев хидроксид, правете го бавно. В същото време, чрез преминаване на пара през така наречената "риза" на реактора, доведете температурата на реакционната зона до стойност, близка до точката на кипене на сода каустик. След приключване на реакцията получената смес се охлажда добре и се филтрира. Ако е необходимо, повторете филтрирането няколко пъти, докато се получи чиста, прозрачна течност. Това е разтвор на натриев алуминат. Полученият продукт трябва да се съхранява при температура не по-ниска от двадесет градуса (в противен случай започва да се образува алуминиев хидроксид, който се утаява). Опростено ходът на реакцията може да бъде представен по следния начин:
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O.
Трябва да се помни, че водният разтвор на натриев алуминат е стабилен само в алкална среда, така че количеството натриев хидроксид винаги трябва да се приема в известен излишък. Този метод произвежда течен продукт. Но се случва, че е необходимо да се получи натриев алуминат в твърда форма. Например, ако се използва в строителството, когато се добавя към бетон, тоест за ускоряване на втвърдяването му. След това е необходимо да се използват други методи. Например, можете да получите този продукт чрез сливане на алуминиев оксид Al2O3 с натриев оксид Na2O при повишена температура. Реакцията протича по следната схема:
Al2O3 + Na2O = 2NaAlO2.
Колко простоДруги новини по темата:
Има два начина за получаване на основа на NaOH. Едно от тях е взаимодействието на водата и активния метал. Ще ви е необходим съд с вода, активен метал Na Спонсор на разположение P&G Статии по темата "Как да се получи натриев хидроксид" Как да се направи редокс реакция Как да се получи хидроксид
Амониевият хлорид е безцветно кристално вещество, разтворимо във вода и слабо хигроскопично. Използва се във фармацевтичната промишленост, металургията и за производство на торове. Може да се получи както в промишлени, така и в лабораторни условия. Ще имаш нужда -
Амфотерните хидроксиди са хидроксиди, които проявяват двойни свойства, тоест те могат да се държат като основи при реакции с киселини и като киселини при реакции с основи. Съставът на такива хидроксиди включва метали с валентност II, III или IV. Как да докажем амфотерността на всеки хидроксид?
Алуминиевият карбид има химична формула Al4C3, външно, е жълтеникави кристали. Принадлежи към първата група карбиди, чийто състав съответства на типичните валентности на металите (има изключение - берилиев карбид с формула Be2C). Как да получите алуминиев карбид? Спонсор
Натриевият оксид има химическа формула Na2O и представлява безцветни кристали. Характерен представителоксиди на алкални метали, има всички техни свойства. Той е изключително активен, затова се препоръчва да се съхранява в безводни органични разтворители. Как да получите това вещество? Спонсор
Натриевият сулфат (друго име е натриев сулфат) има химична формула Na2SO4. Това е безцветно кристално вещество. Широко разпространен в природата, главно под формата на "Глауберова сол" - кристален хидрат, в който една молекула натриев сулфат съдържа десет
Натриевият хипохлорит е химично съединение с формула NaOCl. Това натриева солхипохлорна киселина. Веществото е много нестабилно, поради което се използва под формата на пентахидрат: NaOClx5H2O. Воден разтворТази сол е известна като "лабаракова вода" и има силна миризма на хлор. Използвани
Изобретението е предназначено за получаване на натриев алуминат. Методът се състои в разтваряне на съдържащи алуминий отпадъци от производството на висши мастни алкохоли в разтвор на натриев хидроксид под формата на суспензия от алуминиев хидроксид със съдържание на влага от 30 до 80% или под формата на фин прах под формата на на -Al 2 O 3 при съотношение на каустик, равно на едно. Изобретението дава възможност да се намали себестойността на продукта и да се оползотворят съдържащите алуминий отпадъци от производството на висши мастни алкохоли. 1 заплата, 1 табл.
Изобретението се отнася до неорганичната химия, по-специално до производството на натриев алуминат, който може да се използва в химическата промишленост, включително като коагулант и като добавка към коагуланти.
Известни са методи за получаване на натриев алуминат под формата на разтвор чрез разтваряне на алуминиев хидроксид в разтвор на натриев хидроксид с концентрация на Na20 500-550 g/l. Алуминиевият хидроксид се въвежда в разтвор на сода каустик, загрят до кипене, докато се постигне съотношение на каустик, равно на единица, и се поддържа при температура на кипене, докато се превърне напълно в разтвор на алуминиев хидроксид / СССР Сертификат за авторско право N 139315, клас. C 01 F 7/04/. Недостатъкът на този метод е дълго времепроцес (4-5 дни).
Най-близо до изобретението по техническа същност е метод за получаване на разтвор на натриев алуминат, който включва въвеждане на сода каустик с концентрация на Na 2 O от 500-550 g/l алуминиев хидроксид до постигане на съотношение на каустик, равно на единица , и нагряване на сместа за 30 - 60 минути до 85 - 95 o C / СССР Авторско свидетелство N 722845, кл. C 01 F 7/04/.
Недостатък на този метод е използването на бързо стареещи, специално приготвени суровини - алуминиев хидроксид и нагряване на сместа за 30 - 60 минути до 85 - 95 o C.
Проблемът, решен от изобретението, е да се намали цената на продукта и да се опрости процеса.
Първо, тази задача се постига чрез използването на съдържащи алуминий отпадъци от производството на висши мастни алкохоли под формата на суспензия от алуминиев хидроксид със съдържание на влага от 80 до 30% или под формата на фин прах под формата на на -Al 2 O 3.
Отпадък от производството на висши мастни алкохоли под формата на суспензия - утайка, съдържаща тегл.%: 11,5 Al(OH) 3, 88 H 2 O, 0,5 органични вещества. Алуминиевият хидроксид се състои от алуминиев трихидрит под формата на гибзит (хидроаргилит) и байерит, двуалуминиев монохидрит под формата на бемит. Суспензията е с неограничен срок на годност.
Продуктът от изгарянето на утайката при температура 960 o C, съдържанието на -Al 2 O 3 е 86%, а след изпичане при температура 1240 o C, -Al 2 O 3 се трансформира в -Al 2 O 3 и неговият съдържанието е 90%.
Второ, задачата се постига от факта, че разтварянето на натриев хидроксид (NaOH, GOST 4328, аналитичен клас) става с отделяне на топлина, т.е. реакцията е екзотермична.
Трето, разтварянето на отпадъците от производството на висши мастни алкохоли, както под формата на суспензия, така и под формата на фин прах под формата на -Al 2 O 3 в разтвор на натриев хидроксид, става без нагряване, но протича с отделянето на топлина както в предварително приготвен разтвор на натриев хидроксид, така и с едновременното разтваряне на натриев хидроксид и отпадъци от производството на висши мастни алкохоли за получаване на разтвор на натриев алуминат при съотношение на каустик едно.
Пример за приготвяне на разтвор на натриев хидроксид. Разтвор на натриев хидроксид с концентрация на Na 2 O 500-550 g/l (или с концентрация на NaOH 645-710 g/l) съответства на 44,0 - 47,4% разтвор на NaOH на натриев хидроксид с плътност 1,469 - 1,499 g/l cm 3 / V.I.Перелман. Бърза справкахимик. "Химия", М., 1964. Л., с. 411, таблица 17б. Натриев хидроксид/. За получаване на 1 литър разтвор на натриев хидроксид са необходими 740 ml вода за разтваряне на 645 g NaOH, а за 710 g NaOH са необходими 705 ml вода.
Процесът на разтваряне на NaOH протича с отделяне на топлина и при въвеждане на вода при температура 15 - 17 o C, след 10 - 20 минути температурата на сместа се повишава до 90 - 92 o C, а след 30 - След 60 минути температурата на сместа се понижава съответно до 79 - 81, 68 - 79 o C.
Примери за приготвяне на разтвор на натриев алуминат с приблизително обем от 1 литър (тест номер 1 - 5) и 2 литра (тест номер 6 - 7) са дадени в таблицата. Когато алуминиевият хидроксид се разтваря до постигане на каустично съотношение на единица, в гореописания разтвор на натриев хидроксид с обем 0,5 l се получава разтвор на натриев алуминат с обем 1 l, а в разтвор на натрий хидроксид с обем 1 l получаваме разтвор на натриев алуминат с обем 2 l, т.е. съдържанието на натриев хидроксид в разтвора на натриев алуминат се намалява приблизително 2 пъти. Както бе споменато по-горе, вместо алуминиев хидроксид използваме отпадъци от производството на висши мастни алкохоли под формата на суспензия от алуминиев хидроксид със съдържание на влага от 80 до 30% или под формата на фин прах под формата на -Al 2 O 3. При въвеждане на суспензия се взема предвид нейната влажност, а при въвеждане на сух прах количеството въведена вода се увеличава.
Таблицата показва въведеното количество вода и нейната температура. В процеса на производство на натриев алуминат, с въвеждане на вода с температура 15 - 17 o C, температурата на сместа след 10 - 20 минути се повишава до 85 - 88 o C, а след 30 - 60 минути се понижава до 61 - 63, 49 - 53 o C, съответно. При подаване на вода с температура 82 - 84 o C температурата на сместа след 10 - 20 минути се повишава до 105 - 107 o C, а след 30 - 60 минути се понижава до 73 - 77, 57 - 58 o C. , съответно. Процесът на разтваряне отнема повече от 4 часа, след 4 часа температурата на сместа е 25 - 27 o C.
В експерименти номер 6 и 7, примери за получаване на разтвор на натриев алуминат, като се използва суспензия от алуминиев хидроксид с влажност (341x100/1141) = 29,9%, въведена в количество от 1482 g, т.е. въведено 1482-341 = 1141 g Al(OH) 3 или 1141/78 = 14,628 g-mol Al(OH) 3 или 7,314 g/mol Al 2 O 3 или 7,314x102 = 746 g Al 2 O 3.
Таблицата показва стойностите на въведеното количество Na 2 O и -Al 2 O 3 на g и дава характеристиките на получения разтвор на натриев алуминат. Поради факта, че обемът на получения разтвор на натриев алуминат не винаги точно съответства на обема от 1 или 2 литра, се прави преизчисляване на въведеното количество g-mol Na 2 O и Al 2 O 3 за 1 литър разтвор на натриев алуминат. Пример. Експеримент номер 1: (266.6/62x0.950)=4.5 и (438/102x0.950)=4.5, където 62 и 102 g-mol Na2O и Al2O3 на g, съответно. Експеримент номер 6: (499,8/62x2,054)=3,9 и (746/102x2,054)= 3,6 и т.н.
Предимства на метода: намаляване на разходите и опростяване на процеса поради прехода към готови суровини, които не изискват специална технология за подготовка и не губят свойствата си с течение на времето, поради използването на по-евтини суровини и извършване процесът на разтваряне без разходи за гориво и енергия; възможността за рециклиране на съдържащи алуминий отпадъци от производството на висши мастни алкохоли.
От резултатите от тази таблица следва, че разтвори на натриев алуминат са получени чрез разтваряне на отпадъци от производството на висши мастни алкохоли под формата на суспензия от алуминиев хидроксид със съдържание на влага от 80 до 30% или под формата на фин прах в формата на -Al 2 O 3 в разтвор на натриев хидроксид при съотношение каустик (Na 2 O/Al 2 O 3) = (4-5)/(4-5), равно на едно.
1. Метод за производство на натриев алуминат, характеризиращ се с това, че съдържащите алуминий отпадъци от производството на висши мастни алкохоли се разтварят в разтвор на натриев хидроксид под формата на суспензия от алуминиев хидроксид със съдържание на влага 30 - 80% или под формата на фин прах под формата на Al 2 O 3 при съотношение на каустик, равно на едно.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че финият прах под формата на - Al 2 O 3 е продукт от изгаряне на утайки при 960 o C и съдържа 86% - Al 2 O 3.
Подобни патенти:
Изобретението се отнася до производството неорганични съединениялитий и алуминий и може да се използва в термоядрената енергетика при производството на тритий-възпроизвеждащи покривни материали, както и в електрониката за производство на материали с йонна свръхпроводимост
Изобретението се отнася до производството на неорганични съединения на литий и алуминий и може да се използва за производството на електролитни пластини на горивни клетки с карбонатен електролит и производството на керамичен материал от този прах, подходящ за ядрена технология
Изобретението се отнася до производството на неорганични съединения на литий и алуминий, а именно литиев пентаалуминат, които могат да се използват като ефективни катализатори за процеси на дехидрогениране на олефини, както и в химическата технология за производство на керамични материали
