復合氫氧化鎂、其制造方法及吸附劑技術

本發明專利技術目的在于提供一種含有碳酸基團且具有高的BET法比表面積的復合氫氧化鎂、其制造方法及吸附劑。本發明專利技術是以下述式(1)表示且通過BET法測得的比表面積為100～400m2/g的復合氫氧化鎂、其制造方法及吸附劑。Mg1－xMx(OH)2-y(CO3)0.5y·mH2O(1)(其中，式中M表示選自Zn2+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+和Ba2+的至少一種2價金屬離子。x、y和m滿足下述條件：0＜x≤0.50.02≤y≤0.70≤m≤1)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種含有碳酸根離子且BET法比表面積大的復合氫氧化鎂，其制造方法及使用其的吸附劑。
技術介紹
氫氧化鎂自古以來眾所周知，由于其為固體堿，因此在廣泛領域中用于酸性物質的吸附(中和)。例如作為醫藥用途用作制酸劑，作為工業用途用作排煙脫硫劑或排水中和齊U，在農業用途中用作酸性土壤中和劑。對于這種酸性物質的吸附(中和)，較理想的是與酸性物質的接觸面積大，即BET法比表面積大。作為氫氧化鎂的制造方法，已知有使海水與熟石灰反應的海水法、或利用脫羧水使氧化鎂水和的水和法等。但是，通過這些方法合成的氫氧化鎂粒子的BET法比表面積不超過80m2/g。作為獲得BET法比表面積大的氫氧化鎂粒子的方法，已知有在生成氫氧化鎂的過 程中，添加阻礙氫氧化鎂結晶生長的二價陰離子的方法。即，如果使鎂鹽溶液與堿金屬的氫氧化物或氨水在碳酸根離子的存在下反應，則獲得含有碳酸基團且BET法比表面積為80m2/g以上的含有碳酸基團的氫氧化鎂(專利文獻I)。該含有碳酸基團的氫氧化鎂是與氯化氫氣體或SOx氣體、乙酸類氣體瞬間反應，極有效的酸性氣體吸附劑。但是，對硫化氫氣體或甲硫醇效果不充分。(專利文獻1)W02008/123566 號公報
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于提供一種不僅對氯化氫氣體、SOx氣體、乙酸類氣體，而且對硫化氫氣體或甲硫醇也具有優異的吸附性能的，BET法比表面積大的復合氫氧化鎂及其制造方法。另外，本專利技術的目的在于提供含有該復合氫氧化鎂的吸附劑。本專利技術人為了改善上述問題而進行專心研究的結果，發現如果使Cu或Zn等其它金屬氫氧化物負載(擔持)于含有碳酸基團的BET法比表面積大的氫氧化鎂粒子表面,貝Ij能夠獲得硫化氫或甲硫醇的吸附能力優異的復合氫氧化鎂，從而完成了本專利技術。附圖說明圖I是本專利技術的復合氫氧化鎂化合物的X射線衍射圖。圖2是通過噴霧干燥造粒的本專利技術復合氫氧化鎂化合物的SEM照片。具體實施例方式<復合氫氧化鎂>本專利技術的復合氫氧化鎂以下述式(I)表示。 Mg1-A (OH) 2 y (CO3) ο. 5y · mH20(I)式中，M 表示選自由 Zn2+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+JPBa2+ 的至少一種 2 價金屬尚子。可根據所吸附物質選擇金屬離子。例如在欲使其具有硫化氫氣體的吸附能力的情況下，優選使Cu2+、Ni2+、Zn2+等復合化。特別地，Cu2+或Ni2+吸附硫化氫氣體的速度快，持續性也優異。式中，X滿足O < X彡O. 5，優選為滿足O < X彡O. 2，更優選為滿足O < x彡O. I。式中，y滿足O. 02彡 y彡O. 7，優選為滿足O. 04彡y彡O. 6，更優選為滿足O. I ^ y ^ O. 4o式中，m滿足O彡m彡1，優選為滿足O彡m彡O. 6，更優選為滿足O彡m彡O. 4。本專利技術的復合氫氧化鎂通過BET法測得的比表面積為100 400m2/g，優選為120 350m2/g，更優選為 150 300m2/g。<煅燒物>本專利技術包括將上述復合氫氧化鎂于350°C以上煅燒而獲得的煅燒物。〈制造方法(I)>本專利技術的復合氫氧化鎂可以向BET法比表面積為100m2/g以上的含有碳酸基團的氫氧化鎂漿料中添加選自Zn2+、Cu2+、Ni2+、C02+、Ca2+、Mn2+、Fe2+和Ba2+的至少一種的2價金屬鹽水溶液并混合，使2價金屬的氫氧化物負載于含有碳酸基團的氫氧化鎂的表面而制造。(含有碳酸基團的氫氧化鎂)本專利技術的復合氫氧化鎂以BET法比表面積為100m2/g以上的含有碳酸基團的氫氧化鎂漿料作為原料(以下有時稱為原料漿料)。原料漿料可以使水溶性鎂鹽與堿金屬氫氧化物或氨水在碳酸鹽的存在下在水中進行反應而制造。作為水溶性鎂鹽，可舉例硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂、乙酸鎂等。作為堿金屬氫氧化物，可舉例氫氧化鈉、氫氧化鉀等。還可以使用氨水代替堿金屬氫氧化物。作為碳酸鹽，可舉例碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銨等。反應溫度優選為5 60°C。反應時間優選為3 180分鐘。洗漆優選用固體成分的5 50倍重量的水并通過通水洗滌或乳化洗滌進行。干燥溫度優選為90 350°C。通過在碳酸鹽的存在下使水溶性鎂鹽與堿金屬氫氧化物或氨水反應，能夠抑制氫氧化鎂的結晶生長，獲得BET法比表面積大的含有碳酸基團的氫氧化鎂。(2價金屬鹽)2 價金屬選自 Zn2+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+ 和 Ba2+ 的至少一種。作為這些鹽，可舉例氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽等。具體而言，可舉例氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、乙酸鋅、氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、乙酸銅、氯化鎳等。可以向含有碳酸基團的氫氧化鎂漿料中添加2價金屬鹽的水溶液并混合，而負載2價金屬。負載溫度優選為5 60°C。另外，負載時間優選為5 120分鐘。如果像這樣預先制作BET法比表面積大的含有碳酸基團的氫氧化鎂，然后向其漿料中添加Zn或Cu等2價金屬鹽的水溶液的方法進行合成，則可根據用途而容易地合成多種復合氫氧化鎂，同時由于復合化的2價金屬離子不均勻地存在于粒子表面，因此容易以少量的添加量得到2價金屬離子的效果。<制造方法⑵>本專利技術的復合氫氧化鎂可以通過在CO3根離子的存在下，使Mg離子與選自Zn2+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+和Ba2+的至少一種2價金屬離子以及OH根離子在水中接觸而制造。本專利技術的復合氫氧化鎂也可以將鎂鹽與Zn或Cu等其它金屬鹽的混合金屬鹽水溶液和堿性物質在CO3根離子的存在下反應而合成。但是，在將氫氧化鎂用作吸附劑的情況中，由于使Cu或Zn等其它金屬氫氧化物析出于氫氧化鎂粒子表面而合成時可利用少量的其它金屬量得到Cu或Zn等的效果，因此優選。但是，由于Cu或Zn的水溶液為弱酸性，因此如果通過制造方法(I)的方法進行合成，則BET法比表面積較負載前稍有降低。如果通過制造方法(2)，則無此擔憂。反應方法僅將水溶性鎂鹽的水溶液部分變更為將水溶性鎂鹽與Zn或Cu等的水溶 性2價金屬鹽水溶液混合而成的水溶液，其余與制造方法(I)中記載的原料漿料的制造方法完全相同。<吸附劑>本專利技術包括含有上述復合氫氧化鎂的吸附劑。吸附劑優選含有將復合氫氧化鎂在粒徑為O. 05 20_的范圍內進行造粒的造粒物。另外，在將吸附劑填充于管柱等中并通入酸性氣體而使用的情況下，從通氣性 氣體接觸性的觀點出發，噴霧造粒品或擠出造粒品較為優異。吸附劑優選為用于酸性氣體吸附用途。吸附劑優選為用于有機溶劑中的酸性物質吸附用途。吸附劑優選為用于除臭用途。本專利技術包括含有上述復合氫氧化鎂的化學過濾器。為了吸附硫化氫氣體或甲硫醇，復合氫氧化鎂的式(I)中的X優選為O. 001以上，更優選為0.01以上。以下，通過實施例說明本專利技術。實施例I(原料漿料)在室溫攪拌條件下以10分鐘的滯留時間連續注入I. 5mol/L的硫酸鎂水溶液12L、及將總堿濃度制備成3. ON的苛性鈉與碳酸鈉的堿混合液(2Na0H =Na2CO3 = 90 :10) 11. 4L，而進行反應。過濾所得的約23. 4L反應漿料，以21L的水進行通水清洗后進行脫水，利用柜式干燥機本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：立藤智子，
申請(專利權)人：協和化學工業株式會社，
類型：
國別省市：