Безотходные технологии производства цеолитов - Контрольная работа

1. Общие сведения о цеолитах 2. Безотходные технологии производства цеолитов Заключение Список литературы ВВЕДЕНИЕ В природе цеолиты образуются в результате гидротермального синтеза. (% в природе) В промышленных масштабах главным образом используют синтетические цеолиты. Хотя в настоящее время известно свыше 30 природных цеолитов, но только 8 из них (анальцим, шабазит, клиноптилолит, эрионит, феррьерит, ломонтит, морденит и филлипсит), встречающихся в основном в осадочных породах, могут иметь промышленное значение. Уровень современного промышленного производства синтетических цеолитов достигает нескольких сотен тысяч тонн в год и определяется главным образом, потребностями нефтехимической промышленности, где синтетические цеолиты некоторых структурных типов находят широкое применение в качестве катализаторов или их носителей. Важной особенностью цеолитов является возможность варьирования химического состава кристаллов и геометрических параметров (формы и размеров) внутрикристаллических пор, т.е. возможность их структурного и химического модифицирования, что можно осуществлять либо варьируя условия прямого синтеза цеолитов, либо изменяя химический состав кристаллов цеолитов одного и того же структурного типа. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦЕЛИТАХ Цеолиты представляют собой кристаллические водные алюмосиликатные минералы, содержащие в качестве катионов элементы I и II групп периодической системы, в частности K , Mg2 , Ca2 , Cr2 , Ba2 и другие. Идеализированная химическая формула цеолитов имеет вид: Mx/n[AlxSiyO2(x y)]?pH2O, где М - одновалентные (Na, K, Li) и двухвалентные (Ca, Mg, Ba, Sr) катионы; n - заряд катиона; y/x - отношение SiO2/Al2O3 колеблется в диапазоне от 2 до 6 в зависимости от типа цеолитов; p - количество молекул воды, колеблющееся в диапазоне от 2 до 7, в идеализированной форме p/x = 1:4. По мнению К. К. Гедройца, предположение об их существовании возникло в связи с констатацией способности почв к обменным реакциям. К тому времени было известно, что такой же способностью обладают минералы, носящие название цеолитов. Добыча цеолитовых пород на промышленной основе началась в 50-60-х годах, сначала в Японии и США, а потом в ряде европейских стран. Цеолиты с характерной широкой вариацией в составе (филлипсит, шабазит) встречаются в любых породах - от кислых до ультраосновных, но, как правило, состав данного образца отражает в определённой степени химический состав вмещающей породы. Результаты проведённых исследований дают основание считать Хотынецкое месторождение цеолитсодержащих трепелов перспективным общим запасом туфов 20,0- 22,0 млн. т со следующим средним минеральным составом: клиноптилолит - 37,5%, кварц - 22,0, монтмориллонит - 8-10,0, кристобалит - 15,0-18,0, гидрослюда - 11,0, кальцит - 3,0, минералы группы полевых шпатов - 0,5%. Он имеет щелочную реакцию среды (pH водн. Наиболее важными показателями характеристики цеолитов, имеющими первостепенное значение в оценке их агромелиоративных качеств, являются каркасная структура, высокая ёмкость катионного обмена, наличие в составе элементов зольного питания растений, высокая способность к поглощению воды. На их основе создаются катализаторы нейтрализации вредных соединений в отходящих газах производств и автомобильных двигателей. Регулирование состава кремнеалюмокислородного каркаса цеолитов одного и того же структурного типа может осуществляться путем изменения состава исходных алюмосиликатных смесей и силикатных и алюминатных растворов в пределах поля кристаллизации данного цеолита. Перемешанную смесь непрерывно перемещают и подвергают прямому облучению электромагнитными волнами с частотой в интервале 300 МГц - 30 ГГц электромагнитными волнами, превращая ее тем самым в цеолит.