生产阴离子粘土的连续方法技术

本发明专利技术描述了合成一种带有碳酸根和／或氢氧根阴离子作为平衡电荷的中间层物质的阴离子粘土的经济的、环境友好的连续方法。它涉及使含有三水合铝和／或其煅烧形式的浆料与镁源反应。没必要洗涤或过滤所述产物。它可以直接喷雾干燥形成微球或者挤出形成成型体。所述产物在催化剂、吸附剂、药品、化妆品、清洁剂和其它日用品的制造中与其它成分混合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
生产阴离子粘土的连续方法本专利技术涉及阴离子粘土的连续制备以及通过所述阴离子粘土的热处理制备Mg-Al固溶体。阴离子粘土的晶体结构由带正电荷的层组成，所述的层由金属氢氧化物的特定组合构成，层间有阴离子和水分子。水滑石是天然阴离子粘土的一个实例，其中，碳酸根是存在的主要阴离子。羟镁铝石是一种阴离子粘土，其中，羟基是存在的主要阴离子。在水滑石类阴离子粘土中，水镁石类主层由八面体与中间层交替构成，所述中间层中分布水分子和阴离子，更特别地为碳酸根离子。所述中间层可能含有NO3-、OH、Cl-、Br-、I-、SO42-、SiO32-、CrO42-、BO32-、MnO4-、HGaO32-、HVO42-、ClO4-、BO32-等阴离子；柱形(pillaring)阴离子如V10O286-和Mo7O246-；一元羧酸根，如醋酸根；二元羧酸根，如草酸根；烷基磺酸根，如十二烷基磺酸根。应该注意使用各种术语来描述所述材料，所述材料在本专利技术中是指阴离子粘土。熟悉该技术的那些人交替使用水滑石类和层状双氢氧化物。在本专利申请中，我们称所述材料为阴离子型粘土，该术语包括水滑石类的和层状双氢氧化物的材料。在许多以前的技术出版物中已经描述了阴离子粘土的制备。近来，出版了阴离子粘土化学的两篇主要综述，其中，总结了可以用于阴离子粘土合成的合成方法，F．Cavani等的“水滑石类阴离子粘土：制备、性能和用途，”“今日催化剂”，11(1991)ElsevierScience Publishers B．V．Amsterdam．J P Besse等的“阴离子粘土：pillary chemistry，其合成和微气孔固体”(1992)，2，108，编辑：M．I．Occelli，H．E．Robson，VanNostrand reinhold，N．Y．在这些综述中，作者说明阴离子粘土的特性是在500℃的轻烧导致无序MgO状产物。所述无序MgO状产物区别于尖晶石(在重烧时产-->生)和阴离子粘土。在本专利申请中，我们把所述无序MgO状产物称为Mg-Al固溶体。此外，这些Mg-Al固溶体含有众所周知的记忆效应，从而使这样煅烧的材料暴露在水中时导致重新形成阴离子粘土结构。对于阴离子粘土方面的工作，参考下列文章：瑞士化学学报，25，106-137和555-569(1942)美国陶瓷协会杂志，42，No．3，121(1959)化学通报(日本)，843(1973)粘土和粘土矿物，23，369(1975)粘土和粘土矿物，28，50(1980)粘土和粘土矿物，34，507(1996)材料化学和物理，14，569(1986)。此外，在阴离子粘土的使用及其制备方法方面有大量的专利文献。欧洲专利申请0 536 879描述了一种向粘土中引入与pH有关的阴离子。通过向含有硼酸根阴离子的碱性液中加入Al(NO3)3和Mg(NO3)2溶液制备所述粘土。然后把产物过滤、重复水洗并干燥一整夜。此外，使用Zn／Mg混合物。在Miyata的题为“复合金属氢氧化物”的US3，796，792中，制备了一系列材料，向所述材料中引入了许多阳离子，包括Sc、La、Th、In等。在实施例中，制备了所述二价和三价阳离子的特定溶液并与碱混合产生共沉淀。把所的产物过滤、水洗、并在80℃干燥。实施例1是Mg和Al，实施例2是Mg和Bi。还给出了其它实施例，在每种情况下，在高pH值下沉淀所述阴离子粘土之前，用可溶盐制备溶液。在Miyata的题为“复合金属氢氧化物”的US3，879，523中，也描述了大量制备实施例。然而，基础化学还是基于可溶盐的共沉淀，然后洗涤和干燥。重要的是强调洗涤是这种制备的必要部分，因为为了产生所述金属离子的共沉淀所需的碱性环境，需要一种碱性溶液并且这种碱性溶液由NaOH／Na2CO3溶液提供。例如，残余的钠对作为催化剂或氧化物载体的产品性能可能具有明显的有害作用。在US3879525(Miyata)中，也描述了非常类似的过程。-->在Miyata等人US4，351，814中，描述了一种制备纤维状水滑石的方法。这样的材料在结构上不同于正常的板状形貌。所述方法还涉及可溶盐。例如，制备MgCl2和CaCl2的混合物的水溶液并适当陈化。从这种溶液中，沉淀针状产物Mg2(OH)3Cl·4H2O。然后在蒸压釜中使一种单独的铝酸钠溶液与固体Mg2(OH)3Cl·4H2O反应，所得产物在过滤、水洗并干燥。在Reichle的US4，458，026中，其中，描述了用作丁间缩醛缩聚反应催化剂的热处理阴离子粘土，还是利用镁和铝的硝酸盐溶液。向NaOH和Na2CO3的第二种溶液中加入这样的溶液。沉淀后，把所得浆料过滤并用蒸馏水洗两次，然后在125℃干燥。在Misra的US4，656，156中，描述了以混合活性氧化铝与水滑石为基础的一种新型吸附剂的制备。通过使活性MgO(通过活化镁的化合物，如碳酸镁或氢氧化镁)与含有铝酸根、碳酸根和氢氧根离子的水溶液反应制备所述水滑石。作为一个实例，所述溶液从NaOH、Na2CO3和Al2O3制得。特别地，所述合成涉及使用工业Bayer母液作为Al源。所得产物在105℃干燥前洗涤并过滤。在Misra的US4，904，457中，描述了一种通过使活性氧化镁与含有铝酸根、碳酸根和氢氧根离子的水溶液反应高产量地生产水滑石的方法。在US4，656，156重复了所述方法。在Kelkar等人的US5，507，980中，描述了一种制备包括合成水滑石类结合剂的新型催化剂、催化剂载体和吸附剂。典型的板状水滑石的合成涉及使假一水软铝石反应，向其中加入乙酸使所述假一水软铝石成为胶体。然后与氧化镁混合。更重要地，所述专利清楚说明所述专利技术使用一元有机羧酸，如蚁酸、丙酸、异丁酸。在所述专利中，给出了制备水滑石的传统方法。在US5，439，861中，描述了一种制备基于水滑石的合成气体生产用催化剂的方法。所述制备方法还是基于可溶盐与碱反应的共沉淀，例如，通过向Na2CO3和NaOH溶液中加入RhCl3、Mg(NO3)2和Al(NO3)3-->溶液。在Bhattacharyya的US5，399，537中，利用可溶性镁盐和铝盐的共沉淀制备基于水滑石的含镍催化剂。在Bhattacharyya的US5，591，418中，通过煅烧一种阴离子粘土制备从气态混合物中除去硫的氧化物或氮的氧化物的催化剂，所述阴离子粘土通过Mg(NO3)2、Al(NO3)3和Ce(NO3)3的溶液的共沉淀制备。所得产物再过滤并用去离子水重复洗涤。在US5，114，898／WO9110505中，Pinnavaia等人描述了用于从烟气中除去硫的氧化物的层状双氢氧化物吸附剂，其层状双氢氧化物通过使Al和Mg的硝酸盐或氯化物溶液与NaOH和Na2CO3溶液反应制备。在US5，079，203／WO9118670中，描述了用多氧阴离子插入层状双氢氧化物，基础粘土通过共沉淀技术制备。在Alcoa的US5，578，286中，描述了一种羟镁铝石的制备方法。所述羟镁铝石可以与二元羧酸或多元羧酸阴离子接触形成水滑石类材料。在对比实施例1-3中，水菱镁石在CO2气氛中，大于30大气压的条件下与三水合铝接触。在这些实施例中没有获得水滑石。在US5，514，316中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备阴离子粘土的连续方法，其中，向一个反应器送入一种铝源和一种镁源并使它们在水基悬浮液中反应，获得一种阴离子粘土，所述铝源是三水合铝和／或其热处理形式。

【技术特征摘要】
US 1998-2-11 09/021,839;US 1999-1-28 09/239,1431．一种制备阴离子粘土的连续方法，其中，向一个反应器送入一种铝源和一种镁源并使它们在水基悬浮液中反应，获得一种阴离子粘土，所述铝源是三水合铝和／或其热处理形式。2．一种根据权利要求1的方法，其中，所述铝源是三水合铝的热处理形式。3．一种根据权利要求1或2的方法，其中，所述铝源是三水合铝。4．一种根据权利要求1-3的任一项的方法，其中，除了三水合铝和／或其热处理形式，向所述反应器中送入其它氧化铝源。5．一种根据权利要求1-4的任一项的方法，其中，所述铝源以浆料的形式送入所述反应器。6．一种根据权利要求1-5的任一项的方法，其中，所述镁源是氧化镁和／或Mg(OH)2和／或MgCO3。7．一种根据权利要求1-6的任一项的方法，其中，所述镁源以浆料的形式送入所述反应器。8．一种根据权利要求1-7的任一项的方法，其中，所述反应在0-100℃之间的温度下...

【专利技术属性】
技术研发人员：D斯塔米尔斯，M布雷迪，W琼斯，F库利，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]