含铝非镁阴离子粘土的生产方法技术

本申请描述了一种用于合成含铝非镁阴离子粘土的经济且对环境友好的方法。它包括使含有二价金属源的浆料与铝源水热反应，直接获得含铝非镁阴离子粘土，Ａｌ源是三水合铝或其热处理形式。不需要洗涤或过滤产物。它可以直接喷雾干燥形成微球或者可以挤压形成成型体。在催化剂、吸附剂、药品、化妆品、洗涤剂和其它含有阴离子粘土的日用品的制造过程中，该产品可以与其它成分混合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含铝非镁阴离子粘土的生产方法专利技术背景本专利技术涉及含铝非镁阴离子粘土的制备。阴离子粘土具有由带正电的层组成的晶体结构，这种带正电的层由金属氢氧化物的特定组合构成，在这些层之间有阴离子和水分子。水滑石是天然出产的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，OH-是存在的主要阴离子。在水滑石类阴离子粘土中，水镁石型主层由与其中分布水分子和阴离子(更特别的是碳酸根离子)的中间层交替的八面体构成。中间层含有阴离子，如NO3-、OH、Cl-、Br-、I-、SO42-、SiO32-、CrO42-、BO32-、MnO4-、HGaO32-、HVO42-、ClO4-、BO32-等阴离子，例如V10O28-6和MO7O246-等柱状阴离子，例如醋酸根等一元羧酸根，如草酸根等二元羧酸根，例如十二烷基磺酸根等烷基磺酸根。应该注意，许多术语用来描述本专利中称为阴离子粘土的材料。熟悉该领域的技术人员可以互换使用水滑石型和叠层双氢氧化物这两个术语。在本专利申请中，我们把该材料称为阴离子粘土，包括在称为水滑石型和叠层双氢氧化物材料的术语内的那些。最常描述的阴离子粘土是Mg-Al阴离子粘土。在现有技术中，通常强调这种类型的阴离子粘土，含铝非镁阴离子粘土仅仅顺便提起，即使其制备化学特征及其性能可能是非常不同的并且是不可预测的。Mg-Al阴离子粘土适合于吸附剂和催化剂领域中的许多用途，但是含铝非镁阴离子粘土在这些领域中有特定的用途。在许多现有技术的出版物中，已经描述了阴离子粘土的制备。已经出版了阴离子粘土化学的两份主要评述，其中总结了阴离子粘土合成可用的合成方法，即F.Cavani等人的“水滑石型阴离子粘土：制备、性能及应用”，今日催化”(“Hydrotalcite-type anionic clays：-->preparation，properties and Applications”，Catalysis Today)，11(1991)Elsevier科学出版社，B.V.阿姆斯特丹。J P Besse等人的“阴离子粘土：柱状化学、其合成和微孔固体的发展趋势”(Anionic clays：trends in pillaring chemistry，its synthesis and microporoussolids)(1992)，2，108，编者：M.I.Occelli，H.E.Robson，VanNostrand Reinhold，N.Y.在这些评述中，基本描述了两类阴离子粘土的制备。最传统的方法是可溶性二价金属盐和可溶性三价金属盐的共沉淀(在Besse的文章中，该方法称为盐-碱法)，任选的是然后通过水热处理或陈化来增大晶体尺寸。第二种方法是盐-氧化物法，其中，二价金属氧化物在大气压下与可溶性三价金属盐反应，然后在大气压下陈化。仅仅对于ZnO和CuO与可溶性三价金属盐混合使用描述了这种方法。对于阴离子粘土方面的工作，可以参考下列文章：Helv.Chim.Acta，25，第106-137页和第555-569页(1942)美国陶瓷学报(J.Am.Ceram.Soc.)，42卷第3期，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)材料化学与物理，14，569(1986)。此外，在阴离子粘土的使用及其制备方法方面还有大量的专利文献。欧洲专利申请0 536 879描述了一种向粘土中引入依赖于pH的阴离子的方法。通过向含有硼酸根阴离子的碱溶液中加入Al(NO3)3和Mg(NO3)2溶液来制备该粘土。然后把产物过滤、反复水洗，干燥一整夜。还使用了Zn/Mg的混合物。在Miyata等人的题为“复合金属氢氧化物”的US3,796,792中，制备了向其中引入范围广泛的阳离子的一些材料，这些阳离子包括Sc、La、Th、In等。在给出的实施例中，制备了二价和三价阳离子溶液，并与碱混合产生共沉淀。把所得的产物过滤并用水洗，在80℃干燥。实施-->例1涉及Mg和Sb，实施例3涉及Mg和Bi。还给出了其它实施例，在每种情况下，在高pH值沉淀阴离子粘土之前，使用可溶盐制备溶液。在Miyata的题为“复合金属氢氧化物”的US3,879,523中，也概述了大量制备实施例。然而，基础化学还是以可溶盐的共沉淀、然后水洗、干燥为基础。重要的是强调洗涤是这种制备方法的必要部分，因为为了产生金属离子共沉淀的碱性环境，需要一种碱溶液，并且这种碱溶液由NaOH/Na2CO3溶液提供。例如，残留的钠可能对作为催化剂或氧化物载体的产物的后续性能有明显的不良影响。在US3879525(Miyata)中，再次描述了非常类似的过程。在Mirata等人的US4,351,814中，描述了一种制备纤维状水滑石的方法。这种材料在结构上与常见的板状形貌不同。该合成再次涉及可溶盐。例如，制备MgCl2和CaCl2混合物的水溶液并适当陈化。从这种溶液沉淀一种针状产物Mg2(OH)3Cl·4H2O。然后，在高压釜中，单独的铝酸钠溶液与固体Mg2(OH)3Cl·4H2O反应，产物再次过滤、水洗并干燥。在Reichle的US4,458,026中，其中描述了热处理的阴离子粘土用作羟醛缩合反应的催化剂，再次利用镁和铝的硝酸盐溶液。这些溶液被加入到NaOH和Na2CO3的第二种溶液中。在沉淀后，把浆料过滤，用蒸馏水洗两次，然后在125℃干燥。在Misra的US4,656,156中，描述了以混合的活性氧化铝与水滑石为基础的新型吸附剂的制备。水滑石通过使活化的MgO(通过使如碳酸镁或氢氧化镁等镁的化合物活化来制备)与含铝酸根、碳酸根和氢氧根离子的水溶液反应来制备。作为一个实例，用NaOH、Na2CO3和Al2O3制备该溶液。特别地，这种合成涉及使用工业拜尔法溶液作为Al源。把所得的产物洗涤、过滤，然后在105℃干燥。在Misra的US4,904,457中，描述了一种高产率生产水滑石的方法，即用活性氧化镁与含铝酸根、碳酸根和氢氧根离子的水溶液反应。US4,656,156中重复了该方法。在Kelkar等人的US5,507,980中，描述了一种包含合成水滑石型结合剂的新型催化剂、催化剂载体和吸附剂的制造方法。典型片状水滑-->石的合成涉及使已经加入使假勃姆石胶溶的醋酸的假勃姆石反应。然后与氧化镁混合。更重要的是，该专利概述清楚表明该专利技术使用有机一元羧酸，如甲酸、丙酸和异丁酸。在该专利中，给出了制备水滑石的传统方法。在US6,539,861中，提出了一种以水滑石为基础的用于生成合成气体的催化剂的制备方法。该制备方法还是以可溶盐与碱混合的共沉淀为基础，例如，向Na2CO3和NaOH的溶液中加入RhCl3、Mg(NO3)2和Al(NO3)3的溶液。同样，在Bhattacharyya的US5,399,537中，水滑石基含镍催化剂的制备中利用了可溶性镁和铝盐的共沉淀。在Bhattacharyya的US5,591,418中，通过煅烧一种阴离子粘土制造了一种用于从气体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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含铝非镁阴离子粘土的方法，其中，提供含有铝源和二价金属源的悬浮液并使之反应，获得一种含铝非镁阴离子粘土，该铝源是三水合铝或其热处理形式，二价金属源不是镁源。

【技术特征摘要】
US 1999-8-11 60/148,2451.一种制备含铝非镁阴离子粘土的方法，其中，提供含有铝源和二价金属源的悬浮液并使之反应，获得一种含铝非镁阴离子粘土，该铝源是三水合铝或其热处理形式，二价金属源不是镁源。2.一种根据权利要求1的方法，其中，除了三水合铝或其热处理形式以外，可以加入另外的三价金属源，即含有Al3+、Mn3+、Co3+、Ni3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+、Sc3+、B3+、三价稀土阳离子如La3+和Ce3+的化合物或所述化合物的混合物。3.一种根据权利要求1-2中任一项的方法，其中，所述二价金属源是含有Ca2+、Zn2+、Mn2+、Mo2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、S...

【专利技术属性】
技术研发人员：D斯塔密里斯，W琼斯，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔公司，阿尔伯麦尔荷兰公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]