Совершенствование технологии получения адсорбентов из местных полиминеральных глин - Диссертация

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Адсорбционные и каталитические свойства природных алюмосиликатов Узбекистана 1.2 Теория кислотности, отбеливающие и каталитические свойства природных алюмосиликатов 1.3 Физико-химические свойства Навбахорского бентонита 1.4 Адсорбционная активность бентонита Навбахорского месторождения по нефтяным компонентам Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1 Методы исследования 2.2 Объекты исследования ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ, КИСЛОТНЫХ И КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИРОДНЫХ И АКТИВИРОВАННЫХ БЕНТОНИТОВ 3.1 Изучение влияния способов активации на химический состав природных алюмосиликатов 3.2 Влияние активации на структуру алюмосиликатов 3.3 Рентгенографические исследования природных и активированных алюмосиликатов 3.4 Структурно-сорбционные свойства естественных и активированных алюмосиликатов Выводы Список использованной литературы ВВЕДЕНИЕ Всемирный финансово-экономический кризис, разразившийся в 2008 году и приобретающий сегодня большие масштабы и глубину в оценках многих международных экспертов и специалистов, получает больше вопросов, чем ответов о причинах и прогнозах его полнейшего развития. Из-за сокращающегося спроса на мировом рынке снижаются цены на экспортируемую Узбекистаном продукцию, такую как драгоценные и цветные металлы, хлопок, уран, нефтепродукты, минеральные удобрения и другие. На территории Узбекистана и в определенных ему районов имеются огромные, причем промышленные запасы природных алюмосиликатов - бентонитовых, каолинитовых, опоковидных и других видов глин и глинистых образований, обладающих определенными адсорбционными и каталитическими свойствами. Целъю данной диссертационной работы является совершенствование технологии получения адсорбентов из местных полиминеральных глин на основе изучения изменения структурных особенностей, кислотных и связанных с ними адсорбционных и каталитических свойств, а также установление взаимосвязи между различными свойствами природных алюмосиликатов различного химического и минералогического состава и способами их активации, установление пригодности приготовленных на основе местного сырья адсорбентов и катализаторов взамен дорогостоящих и дальнепривозных (даже импортных) поглотителей и катализаторов для удовлетворения потребности интенсивно развивающихся масложировой (в которой потребность по отбельным глинам за счет импортных удовлетворяется всего лишь на 12%), нефтеперерабатывающей, энергетической, газовой и ряда других важных отраслей народного хозяйства республики. В зависимости от способа обработки получаются образцы с улучшенными адсорбционными и каталитическими свойствами. Часто алюмосиликаты одного минералогического типа (например, бентонитовые глины), близкие по химическому составу и некоторым другим показателям, при активации активатором (например, серной кислотой) реагируют по-разному. Систематическое изучение адсорбцион-ных и др. физико-химических свойств бентонитовых, опоковидных глин, опок, трепелов, цеолит содержащих пород и др. показало, что они отвечают всем требованиям, предъявляемым к твердым сорбентам (основное из них - высокие адсорбционные качества, хорошая избирательность, достаточная прочность гранул, фильтрующая способность, легкая регенерация, каталитическая активность [3]), и поэтому их называют природными минеральными сорбентами [4]. В 1958 году В. И. Ездаков опубликовал работу, в которой были изучены каталитические действия глин Азкамарского, Катта-Курганского, Ингичкинского, Куксайского, Карнапского, Чупанатинского месторождений на примере реакции бензилирования. Наилучшим каталитическим действием в данной реакции так же, как и в реакции бензилирования, обладает каолин, бентонит и наименьшим - опока. Отмечено, окисление госсипола при адсорбции его из хлороформного ратвора на природных и обработанных серной и уксусной кислотами азкамарком и келесском бентонитах. Аморфная фаза глинистых минералов, или аллофон, состоит, в основном, из геля окислов кремния, алюминия и других веществ. Его структура состоит из двух слоев атомов кислородов или гидроксилов, между которыми в октаэдрической координации расположены атомы алюминия, находящегося на равном расстоянии от 6 атомов 0 или 6 групп ОН. Например, двухслойный тип кристаллической решетки (1:1), состоящий из пакетов, которые содержат один слой кремнекислородных тетраэдров, характерен для глинистых минералов каолинитовой группы (каолинит, накрит, галлуазит и т.д.). к трехслойному типу решетки (2:1), который образован из двух слоев кремнекислородных тетраэдров и расположенного между ними одного слоя алюмокислородных октаэдров, относятся монтмориллонитовые (монтмориллонит, сиконит, вермекулит, нонтронит и др.) и иллитовые (иллит, слюда и т.п.) группы. Протонную (бренстедовскую) кислотность алюмосиликатов, глубоко гидролитическую, определяют отравлением гидролитически щелочной солью, но только с той разницей, что в этом случае находят не все подвижные и неподвижные водородные ионы, а по К. В. Топчиевой [33] - лишь подвижны