1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28564
(51) C01B 33/00 (2006.01)
C01B 33/20 (2006.01)
C02F 1/00 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0974.1
(22) 22.07.2013
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(72) Джусипбеков Умирзак Жумасилович;
Кайынбаева Раушан Алибековна; Чернякова Раиса
Михайловна; Кожабекова Назым Нургудыровна;
Султанбаева Гита Шамильевна; Шаймардан
Турсунхан
(73) Акционерное общество "Институт химических
наук им. А.Б. Бектурова"
(56) KZ 23867, кл. C01B 33/00, 15.11.2012
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
СИЛИКОФОСФАТНОГО АДСОРБЕНТА
(57) Изобретение относится к способам получения
сорбентов, в частности силикофосфатных
адсорбентов, и может быть использовано в
химической промышленности для получения
сорбентов применяемых для очистки природных и
сточных вод в различных отраслях. В результате
смешения 2%-ного раствора силиката натрия с
модулем 2,6, 2%-ного раствора сульфата алюминия
и 10%-ного раствора дигидрофосфата кальция, с
последующими выделением полупродукта
осаждением при рН 6-7, промывкой, фильтрацией,
прокалкой готового продукта, при заявляемом
молярном соотношении компонентов, время
процесса сокращается до 1,0-1,5 часа, а степень
очистки от катионов железа и меди составляет 99,0-
99,6% и 97,9-98,3% соответственно.
(19)KZ(13)A4(11)28564

2. 28564
2
Изобретение относится к способам получения
сорбентов, в частности силикофосфатных
адсорбентов, и может быть использовано в
химической промышленности для получения
сорбентов применяемых для очистки природных и
сточных вод в различных отраслях.
Известен способ получения кристаллического
алюмофосфатного сорбента, включающий
смешивание гидроокиси алюминия с фосфорной
кислотой и водой, с последующим добавлением
полученной смеси гидроокиси четвертичного
аммониевого основания (ROH) при следующих
молярных соотношениях в смеси: P2O5/Al2O3 1.5-2.5;
ROH / Al2O3 2-4; Н2О/Аl2О3 79-1200 и дальнейшей
гидротермальной кристаллизацией при рН 5,5-6,5
реакционной смеси, отделением осадка, его
промывкой, сушкой и прокаливанием. (А.c. 1527153
СССР, С01В 25/36, опуб. 20.10.2001.)
Недостатками данного способа являются
многостадийность процесса и использование
органического реагента.
Наиболее близким по технической сущности и
достигаемому результату к заявляемому
техническому решению является способ получения
силикофосфатного адсорбента, включающий
смешение 10% -ного раствора силиката натрия с
силикатным модулем 2,9, 20%-го раствора хлорида
кальция и 10%-ного раствора дигидрофосфата
кальция, что соответствует следующему молярному
соотношению исходных компонентов в пересчете на
оксиды: SiO2/СаО-8,0; P2O5/CaO(MgO)-3,0;
P2O5/SiO2-0.5, с последующим выделением
полупродукта осаждением при рН 6-7, промывкой,
фильтрацией и прокалкой готового продукта в
течение 1 часа. Общее время процесса составляет 2-
3 часа. (Инновационный патент РК №23867, С01В
33/00, С02F 1/00, опубл. 15.11.2012)
Недостатками этого способа является
длительность процесса, а также недостаточная
высокая степень очистки от металлов.
Задача изобретения состоит в разработке способа
получения силикофосфатного адсорбента для
очистки природных и сточных вод от катионов
металлов (железа и меди). Технический результат
заключается в повышении степени очистки от
металлов и в сокращении времени процесса.
Технический результат достигается способом,
включающим смешение 2%-ного раствора силиката
натрия с силикатным модулем 2,6, 2%-ного раствора
сульфата алюминия и 10%-ного раствора
дигидрофосфата кальция, что соответствует
следующему молярному соотношению исходных
компонентов в пересчете на оксиды: SiO2/Аl2О3 - 2,8
-4,0; SiO2/CaO - 0,3-0,5; P2O5/Al2O3 - 5-7,3; Р2O5/СаО
- 1,0; P2O5/SiO2 - 2,6-4,0, с последующими
выделением полупродукта осаждением при рН 6-7,
промывкой, фильтрацией, прокалкой готового
продукта в течение 0,5 часа. Общее время процесса
составляет 1-1,5 часа.
Существенными отличиями предлагаемого
изобретения от прототипа является то, что одним из
исходных компонентов является 2%-ный раствор
сульфата алюминия, а силикат натрия используется
в виде 2%-ного раствора с силикатным модулем 2,6.
При этом молярные соотношения исходных
компонентов в пересчете на оксиды следующее:
SiO2/Аl2О3 - 2,8-4,0; SiO2/CaO - 0,3-0,5;Р2О5/Аl2О3 -
5-7,3; Р2O5/СаО - 1,0; P2O5/SiO2 - 2,6-4,0. Это
позволяет повысить степень очистки от катионов
железа и меди и сократить время процесса за счет
адсорбционной активности сульфата алюминия при
заявляемом молярном соотношении всех исходных
компонентов.
Пример: К 100г 2% раствора силиката натрия с
силикатным модулем 2,6 добавляют 100г 2%-ного
раствора сульфата алюминия и вводят 127,5г 10%-
ного раствора дигидрофосфата кальция, что
соответствует следующему молярному
соотношению исходных компонентов в пересчете на
оксиды: SiO2/Al2O3 - 2,8; SiO2/CaO - 0,38; Р2O5/
A12O3 - 7,3; P2O5/CaO - 1,0; P2O5/SiO2- 2,6.
Полученный продукт выделяют осаждением при рН
6, осадок отфильтровывают, промывают водой и
прокаливают в течение 0,5 часа. Общее время
процесса составляет 1,0 час. В результате получен
кристаллический алюмосиликатный сорбент, со
степенью очистки воды от катионов Fe3+
- 99,0% и
Сu2+
- 97,3%.
Остальные примеры приведены в таблице.
Таблица
Молярное соотношение исходных компонентов в пересчете на оксиды Длительность
процесса, час
Степень очистки, %
SiO2/Al2O3 SiO2CaO P2O5/Al2O3 Р2O5/СаО P2O5/SiO2 Fe3+
Cu2+
2,8 0,3 7,3 1,0 2,6 1,0 99,0 97,3
3,5 0,45 6,0 1,0 3,2 1,5 99,4 97,8
4,0 0,5 5,0 1,0 4,0 1,25 99,6 98,3
Прототип
- 8-10 - 2,5-3,0 0,3-0,5 2-3 97,6-98,7 96,5-96,9
Как видно из таблицы предлагаемый способ по
сравнению со способом по прототипу позволяет
повысить степень очистки от ионов железа и меди
до 99,0-99,6% и 97,3-98,3% соответственно. Кроме
того, время получения данного сорбента
сокращается до 1-1,5 часа. Получение
силикофосфатного адсорбента по заявляемому
способу не требует специального оборудования и он
может быть внедрен на химических предприятиях
по производству сорбентов.

3. 28564
3
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения силикофосфатного
адсорбента включающий смешение раствора
силиката натрия и 10%-ного раствора
дигидрофосфата кальция с последующими
выделением полупродукта осаждением при рН 6-7,
промывкой, фильтрацией, прокалкой,
отличающийся тем, что в процессе смешения
вводят 2%-ный раствор сульфата алюминия при
следующем молярном соотношений исходных
компонентов в пересчете на оксиды:
SiО2/Al2О3 - 2,8 -4,0
SiО2/CaO - 0,3-0,5
Р2О5/Аl2О3 - 5-7,3
Р2О5/СаО - 1,0
P2О5/SiО2 - 2,6-4,0.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
используют 2%-ный раствор силиката натрия с
силикатным модулем 2,6.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч