WO2009103831A1 - Composición de un material con estructura porosa, métodos de preparación y usos correspondientes - Google Patents

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Pere Costas Casellas
Jesús BLANCO ÁLVAREZ
José MIRÓ ESPINÓS
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Definitions

  • the invention relates to new materials with porous structure and their use 10 in the elimination of gases and acid vapors, in agriculture as soil fertilizers, in the treatment of water, in the temporary covering of soils of animal farms and in the Air treatment to eliminate bacteria, microorganisms, dust and bad odors.
  • Sulfur dioxide and nitrogen oxides which are the compounds, together with ammonia, that contribute most to the formation of acid rain, are mainly generated in the units that incinerate fossil fuels or their derivatives.
  • this process uses calcium carbonate.
  • the low solubility of this compound limits the concentration of calcium cations in the water and therefore the neutralization rate of the absorbed SO 2 ; consequently this reaction turns out to be the controlling step of the global process.
  • aqueous suspensions of solid compounds can be substituted. by a solution of ammonium sulfate, where the sulphite and ammonium bisulfite formed are oxidized to sulfate and ammonium bisulfate which, by treatment with ammonia, is transformed into ammonium sulfate in two reactive stages.
  • Copper or iron compounds can also be used to inhibit the oxidation of sulphite to sulfate.
  • clays that have plastic properties are known, that is, sufficiently wet, they are deformable when a slight pressure is applied while maintaining the shape and that they become rigid in drying and vitreous when subjected to high temperatures.
  • they are phyllosilicates, natural composed of small particles or crystals, generally of colloidal size, which give rise to materials of great surface development with capacity for both physical adsorption and chemical interaction.
  • plastic clays can incorporate other materials in powder form as fillers.
  • mixtures of calcium montmorillonite with activated carbon for the elimination of benzopyrene present as an impurity in edible oils are known.
  • a smectic that contains within its texture activated carbon formed by carbonization of previously adsorbed oil, and the incorporation of titanium dioxide in the structure of the bentonite has been described as a possible catalyst support.
  • a subject of the invention is a composition of a porous structure material characterized in that it comprises a silicate of the group consisting of ⁇ -sepiolite, alumina silicate, enstatite, bentonite and mixtures thereof, and a compound of the group consisting of carbonates, hydroxides or oxides of alkaline or alkaline earth elements and mixtures thereof.
  • the new porous materials of the present invention have very good textural properties that they will allow to apply them in diverse uses.
  • the invention also aims at new uses of these compositions, such as:
  • the carbonates, hydroxides and oxides of alkaline and alkaline earth elements or mixtures thereof may have a mineral origin or, alternatively, may have an organic origin, preferably of calcareous algae and / or shellfish shells. It is also possible to mix them from both origins.
  • the composition is shaped as mass cylinders or hollow cylinders, and most preferably as hollow cylinders.
  • the hollow cylinders are selected between smooth cylinders of regular or irregular cut, fluted cylinders of regular or irregular cut, straight cylinders of regular or irregular cut and curved cylinders of regular or irregular cut.
  • the hollow cylinders which resemble macaroni, can have a length of about 0.5 cm to about 10 cm, and the wall thickness can be between about 0.04 cm and about 0.5 cm.
  • composition is formed as a structure of channels parallel to the length of the longitudinal axis in a number greater than 2 and less than 100 channels per square centimeter of cross section, generally referred to as monolith or bee panel.
  • the compound is calcium carbonate
  • the composition has a silicate content of 10-30% by weight or the derivatives obtained by treating these materials formed at temperatures equal to or greater than 65O 0 C and equal to or less than 900 0 C for at least 2 h in air.
  • Advantageously comprises between 70% and 90% by weight of calcium carbonate or derivatives obtained by treating these materials at temperatures above 65O 0 C and below 900 0 C for at least 2 h in air.
  • the composition comprises up to 15% by weight of magnesium carbonate.
  • the silicate is ⁇ -sepiolite, alumina silicate, enstatite or mixtures thereof.
  • the ⁇ -sepiolite is a hydrated magnesium silicate, whose structural formula is Sii 2 Mg 8 ⁇ 3 or (OH) 4 (OH2) 4 -8H 2 O.
  • the zeolitic channels open to the surface of the ⁇ -sepiolite create a network of pores of different sizes and dimensions and Ie confer a specific surface area greater than 200 m 2 g "1.
  • the hygroscopic nature of this material is due to its high number of silanoles groups and water molecules coordinated with magnesium.
  • the ease of exchanging magnesium cations with water protons is remarkable for this application.
  • the disaggregated particles of this dry material have a size of 90% less than 0.3 microns; the texture has a total pore volume of 0.35 -0.40 cm 3 g ⁇ 1 with a very significant development of mesoporosity (pores with a diameter between 8 and 50 nm), with low microporosity values (pores with a diameter between 0-2 nm) that is estimated in values about 0.02 cm 3 g ⁇ 1.
  • enstatite ASTM 11-0273, whose empirical formula is Mg 2 Si 2 O 6 which surprisingly significantly increases the mechanical properties of the material shaped and makes it very structurally stable to the action of water or water vapor.
  • enstatite does not produce significant variations in the porous structure of the compound or its absorption capacity.
  • the composition comprises ⁇ -sepiolite and / or aluminosilicate and calcium carbonate or derivatives obtained by treating these materials at temperatures above 600 0 C and below 900 0 C for at least 2 h in air. It is particularly advantageous that the ⁇ -sepiolite and / or alumina silicate powder used in its preparation has a particle size of 90% less than 0.3 meters and that the calcium carbonate powder used in its preparation has a size 90% particle less than 5 microns.
  • composition additionally comprises activated carbon in proportions not exceeding 33% by weight of the total.
  • composition comprises between 10% and 20% by weight, preferably 15% by weight, of ⁇ -sepiolite, between 70% and 90% by weight, preferably 80% by weight , calcium carbonate, and between 2% and 8% by weight, preferably 5% by weight of alumina silicate or derivatives obtained by treating these materials at temperatures above 600 0 C and below 900 0 C for at least 2 h in air.
  • silicate is bentonite and that the compound is a carbonate of alkaline earth elements.
  • the object of the invention is also a method for preparing a composition according to the invention.
  • the method comprises the following phases:
  • silicate powders of the group consisting of ⁇ -sepiolite, alumina silicate, enstatite, bentonite and mixtures thereof powders of the group compound consisting of carbonates, hydroxides and oxides of alkaline and alkaline earth elements or mixtures thereof, and, if it is the case, activated carbon powders, until a homogeneous powder mixture is obtained,
  • the dough obtained after kneading can be molded or extruded to obtain the desired shape and subsequently dried and heat treated.
  • porous materials with adsorbent properties can be obtained with high performance for operations for the purification of fluids in dynamic regime or for incorporation into the soil as fertilizer or conventional fertilizer enhancer or as a material to treat, neutralize and mineralize the waters.
  • these hollow cylinders can be of the smooth, striated, straight, curved macaroni type, regular cut, or irregular, in any shape and size.
  • the passage of the fluid to be purified through the adsorbent material arranged in this geometric form results in a dynamic fluid that combines a turbulent regime caused by the flow that passes between the cylinders with a laminar regime that takes place to the passage of the fluid inside the hollow cylinders.
  • This situation gives rise to a unique behavior that significantly improves the effectiveness of the adsorption phenomenon when compared to the units formed in honeycomb where the fluid passes through it according to a laminar regime.
  • the material offers a larger contact area per unit of volume than systems containing pellets or solid materials and its macroporous structure provides adequate space for a better development of desirable biological processes.
  • the silicate is ⁇ -sepiolite and / or alumina silicate and the compound is calcium carbonate of mineral origin, where step d) is made at temperatures between 8O 0 C and 18O 0 C, and step e) it is done at temperatures between 65O 0 C and 900 C, preferably between 800 0 C and 90O 0 C.
  • the silicate is ⁇ -sepiolite and / or alumina silicate and the compound is of organic origin, preferably calcareous algae and / or shellfish shells, where stage e) is made temperatures between 65O 0 C and 900 to C, preferably between 800 0 C and 900 0 C.
  • the compound and the activated carbon are mixed in a weight ratio between 1: 2: 0 and 1: 1: 1.
  • the compound and the activated carbon are mixed in a weight ratio between 1: 2: 0 and 1: 1: 1.
  • ⁇ -sepiolite and calcareous algae are mixed in a weight ratio between 1: 1 and 1: 5.
  • the present invention also relates to the use of a composition made as described above, as an adsorbent / reactant material for the elimination of acid gases and vapors in a dynamic regime.
  • gases contaminated with, for example, sulfur dioxides, hydrochloric acid or hydrofluoric acid or mixtures thereof are passed through this material, preferably in the form of a hollow cylinder, the reaction of these acid gases with the alkaline or alkaline earth compound occurs. (preferably the calcium oxide) that it contains, forming with extraordinary efficiency the sulphite, sulfate, chlorides and fluorides (for example calcium) that are deposited by filling the pores of the material.
  • This allows the treatment of large volumes of gases with minimal head losses, for example through the use of mobile bed absorption units.
  • These new absorption units do not present problems of undesirable deposits or clogging, and are not significantly affected by corrosion, erosion and abrasion phenomena so common in conventional units.
  • Saturated material can be easily replaced, without corrosion problems, deposits, or sludge
  • the present invention also relates to the use of a composition made as described above, as fertilizer material and for the improvement of acidic or sandy soils, providing the numerous nutrient elements present in the calcareous algae, which is preferably used instead of using carbonates of mineral origin, and offering a hollow cylinder shape with macroporous walls that extraordinarily favor the biological phenomena involved in the growth of plants.
  • the cylinders thus prepared are used as beds (temporary ground covering) in animal farms, preferably birds, improving the health of the installation, favoring the fattening of the animals and increasing the quality of the product.
  • these materials can be used as neutralizing or demineralizing agents for water treatment, lowering their CO 2 content and supplying the necessary carbonate, bicarbonate and magnesium ions, in which case in phase e) they are preferably treated at temperatures between 500 0 C and 600 0 C for at least 2 hours.
  • the large porosity and the large specific surface area of this material gives it a use as a filter to treat the air capturing all types of bacteria, microorganisms, environmental dust, bad odors, mites, organic compounds and heavy metals, etc. , which are eliminated in the same filter increasing the temperature to 115-300 0 C for a few seconds.
  • Mollusc shells can be supplied by, for example, C-Weed de Saint Malo (France).
  • Alumina silicate can be supplied by Imerys, from Paris (France).
  • Calcareous algae supplied by Algarea Minaraiicao Industria e Comercio Ltda. (Brazil) is used as raw material and predominantly corresponds to the species
  • Lithothamnium SP The average value of its weight composition is 90.9% calcium carbonate, 3% magnesium as WIg and 0.75% silica as SiO 2 . The rest corresponds to compounds of more than 20 elements present in small quantities. 90% of the disaggregated particles of this dry material have a size less than 5.2 ⁇ m.
  • the porous texture of this material has an average specific surface area of 6 m 2 -g ⁇ 1 with textural development centered on macroporosity (pores with a diameter of 50-10,000 nm) and absence of micropores.
  • the ⁇ -sepiolite has been supplied by origin Tolsa, SA, also in powder form.
  • the ⁇ -sepiolite After drying at 15 ° C for 24 hours, the ⁇ -sepiolite has a specific surface area of 217 m 2 g ⁇ 1 with an external surface area of 121 m 2 g ⁇ 1 and the calcareous algae has a specific surface area of 5.9 m 2 g ⁇ 1 and an external surface area of 5.6 m 2 g ⁇ ⁇ 250 g of dry ⁇ -sepioliia with 90% disaggregated particle size ⁇ 0.3 ⁇ m are mixed with 750 g of dry calcareous algae with 90% disaggregated particle size ⁇ 5 ⁇ m.
  • a homogeneous mixture is obtained, it is taken to a double sigma mixer and kneading is started by slowly adding deionized water; After the addition of water, kneading is maintained for 4 hours.
  • the mass thus obtained is formed by an extruder to obtain hollow cylinders 10 mm long, 4.5 mm outside diameter and 2.5 mm inside diameter. Shaped parts, air dried and room temperature for 24 hours and subsequently treated at 15O 0 C for 3 hours in air and 800 0 C for 2 hours in air.
  • the hollow cylinders thus obtained have a specific surface area of 9 m 2 g ⁇ ⁇ with an external surface of 8 m 2 g ⁇ 1 , an insignificant micropore volume, a mesopore volume of 0.03 cm 3 g "1 and a volume of macropores of 0.52 cm 3 g ⁇ 1 '
  • the mechanical properties of the cylinders obtained allow their industrial use and their structure proved to be perfectly stable against water or water vapor.
  • the material prepared in the previous example is tested to determine its dynamic absorption capacity. Assays are performed at temperatures of 20 to 24 0 C and atmospheric pressure close to Ia.
  • the air to be treated contains 4% molar water and 650 ppm SO 2 . It operates at a spatial velocity of 2014 h "1 and a linear velocity of passage of gases through the bed of 0.8 Nm-s " 1 .
  • the absorption of SO 2 that is measured up to an outlet concentration of 25 ppm is 0.21 g of SO 2 per gram of absorbent.
  • cylinders are prepared using the same raw materials with the addition of activated carbon Fluesorb B obtained from coal by steam activation and supplied by Chemviron which has a specific surface area of 1,093 m 2 g ⁇ a micropore volume of 0.42 cm 3 g ⁇ 1 and a mesopore volume of 0.22 cm 3 g ⁇ 1 and a disaggregated particle size of 90% ⁇ 12.3 ⁇ m.
  • activated carbon Fluesorb B obtained from coal by steam activation and supplied by Chemviron which has a specific surface area of 1,093 m 2 g ⁇ a micropore volume of 0.42 cm 3 g ⁇ 1 and a mesopore volume of 0.22 cm 3 g ⁇ 1 and a disaggregated particle size of 90% ⁇ 12.3 ⁇ m.
  • 250 g of ⁇ -sepiolite, 500 g of calcareous algae and 250 g of activated carbon are mixed. Once a homogeneous mixture is obtained, the procedure set forth in example 1 is followed.
  • the material obtained is tested under the conditions indicated in Example 2, resulting in an absorption capacity of 0.22 g of SO 2 per gram of absorbent.
  • SA Spain
  • the hollow cylinders thus obtained have a specific surface area of 8-12 m 2 -g "1 (all external surface) without micropores, but with a volume of mesopores of 0.03 cm 3 -g " 1 and a macropore volume of 0.77 cm 3 -g "1.
  • the pore system is formed by the interparticular gaps, and they have a pore size near 300-400 nm.
  • the material has a mechanical force of 0.85 kg / cm.
  • the resulting sintered material serves, in a shaped state, as a reactive element that offers several advantages such as, for example, it is easy to handle, it has a lower pressure drop than other compounds, a large surface area specifies for maximum contact with the gases and fluids to be treated, large capacity as reagent etc. Therefore, this system will be ideal for use in industrial processes for the elimination of contaminants, incorporating it in fixed beds.
  • Example 4 The material prepared in Example 4 above is tested to determine its adsorption capacity in a dynamic regime. The tests are carried out at temperatures of 3O 0 C and near atmospheric pressure.
  • the air to be treated contains 3% molar water and 700 ppm of SO 2 . It operates at a spatial velocity of 2000 h "1 (CN.) And a linear velocity of passage of gases through a bed of 0.18 Nnrs " 1 , the adsorption of SO 2 is measured up to an outlet concentration of 70 ppm.
  • hollow cylinders striated 10 mm long, 5 mm external diameter and 3 mm internal diameter, are prepared using bentonite (Atox, Tolsa), and calcareous algae supplied by Algarea Minaralicao as raw materials Industria e Comercio Ltda. (Brazil).
  • Bentonite / seaweed weight is 20:80.
  • the thermal treatment of shaped depressions and dried cylinders is carried out at 500 0 C for 4 hours in air.
  • the product obtained has a BET surface of 15 m 2 -g ⁇ 1 and a total pore volume of 0.20 cm 3 -g ⁇ 1 of which 0.15 cm 3 -g ⁇ 1 corresponds to the volume occupied by macropores .
  • the filling density of the product turns out to be 0.58 g-cm ⁇ and its water adsorption capacity of 0.18 g of water per gram of product.
  • the products are mixed in the ratio 1: 1: 1 by weight for use as fertilizer in a soybean plantation in the proportion of 300-350 kg / ha, obtaining an average productivity, measured in Tn / ha, greater than 10% in weight with respect to the area of the plantation used as a control.
  • hollow cylinders are obtained that have a specific surface area of 11 m 2 g '1 (all external surface) without micropores, but with a mesopore volume of 0.019 cm 3 -g ' 1 and with a macropore volume of 0.538 cm 3 -g '1 .
  • the pore system is formed by the interparticular gaps, and has a pore size near 250-350 nm.
  • the material has a linear mechanical force of 0.38 kg / cm, and has the same advantages as in example 4.
  • Example 8 The material prepared in Example 8 above is tested to determine its adsorption capacity in a dynamic regime. The tests are carried out at temperatures of 150 0 C and near atmospheric pressure. Air is the air emitted by an industrial ceramic plant and contains 3% molar water and 15-30 ppm HF. It is operated At a spatial velocity of 33,000 h “1 (CN.) and a linear velocity of passage of gases through the bed of 3.6 Nm-s " 1 , the adsorption of HF is measured until the concentration of HF in The output is approximately 5 ppm less than the input.
  • Air is the air emitted by an industrial ceramic plant and contains 3% molar water and 15-30 ppm HF. It is operated At a spatial velocity of 33,000 h “1 (CN.) and a linear velocity of passage of gases through the bed of 3.6 Nm-s " 1 , the adsorption of HF is measured until the concentration of HF in The output is approximately 5 ppm less than the input.
  • the material used increases its weight by 31.9%, which corresponds to a stoichiometric factor of 1. That is, basically every molecule of Ca (OH) 2 has reacted with the HF. This value gives evidence of the high performance of this system to eliminate acid gases from industrial plants.

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Abstract

La presente invención se refiere a nuevos materiales y su preparación, con estructura porosa que contienen carbonato calcico y carbonato magnésico de origen mineral o procedente de algas o trozos de conchas de molusco, formadas mayoritariamente por dicha sal junto con arcillas tipo bentonita, α-sepiolita y silicato de alúmina. También se refiere a su utilización industrial en la eliminación de gases y vapores ácidos en lechos fijos y móviles y a su empleo como fertilizantes agrícolas y tratamiento de aguas como la mineralización, etc. Estos materiales están conformados como cilindros huecos tipo macarrón liso o estriado, recto, curvo, de corte regular o irregular y por presentar un apreciable desarrollo textural y como estructuras de canales paralelos a Io largo del eje longitudinal en un numero mayor de 2 y menor de 100 canales por centímetro cuadrado de sección transversal denominada generalmente monolito o panal de abeja.

Description

COMPOSICIÓN DE UN MATERIAL CON ESTRUCTURA POROSA, MÉTODOS DE PREPARACIÓN Y USOS CORRESPONDIENTES
SECTOR DE LA TÉCNICA
La invención se refiere a nuevos materiales con estructura porosa y a su utilización 10 en Ia eliminación de gases y vapores ácidos, en Ia agricultura como fertilizantes de suelos, en el tratamiento de aguas, en el recubrimiento temporal de suelos de granjas de animales y en el tratamiento de aire para eliminar bacterias, microorganismos, polvo y malos olores.
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ESTADO DE LA TÉCNICA
La eliminación de compuestos indeseables presentes en los efluentes industriales y en los gases de combustión, ha sido objeto de numerosos estudios y desarrollos 20 tecnológicos con el fin de evitar su emisión al entorno.
El anhídrido sulfuroso y los óxidos de nitrógeno, que son los compuestos, junto al amoniaco, que más contribuyen a Ia formación de lluvia acida, se generan principalmente en las unidades que incineran combustibles fósiles o sus derivados.
25
Dentro de las tecnologías desarrolladas para Ia eliminación de gases y vapores ácidos, como por ejemplo el anhídrido sulfuroso, el tratamiento con suspensiones acuosas de carbonatos, hidróxidos y óxido de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas es el proceso utilizado en Ia mayoría de las instalaciones, en 30 especial en las instalaciones de desulfuración. En estos procesos el SO2 se absorbe en el agua y el ácido formado debe ser neutralizado para permitir que Ia absorción del SO2 continúe. La velocidad a Ia que ocurre esta neutralización condiciona Ia rapidez con que el SO2 se absorbe en el licor.
En su forma más generalizada este proceso utiliza carbonato calcico. La escasa solubilidad de este compuesto limita Ia concentración de cationes calcio en el agua y por ello la velocidad de neutralización del SO2 absorbido; consecuentemente esta reacción resulta ser el paso controlante del proceso global. En estos procesos, de vía húmeda, es necesario emplear elevadas relaciones de líquido/sólido, grandes tiempos de contacto y Ia adición eventual de aditivos para mantener el pH del sistema.
A pesar de su extendida implementación, esta tecnología de vía húmeda presenta importantes problemas tecnológicos. Son especialmente severos Ia deposición indeseable de sólidos en las paredes de los depósitos o tuberías y los frecuentes atascamientos de las boquillas y conductos; ambos fenómenos indeseables, están causados por Ia oxidación de sulfito de calcio a sulfato de calcio (yeso) por acción del oxígeno presente en los gases a tratar. Por otro lado, estos sistemas pueden exigir grandes instalaciones de filtros de mangas, que suponen grandes costes iniciales, y altos costes de mantenimiento (cambio periódico de mangas cada poco tiempo, paro periódico de todo el proceso productivo para Ia limpieza de mangas, etc..) y a Ia vez debido al efecto de corrosión, es necesario cambiar toda Ia instalación cada 4-6 años. Asimismo los materiales de construcción de estas unidades están expuestos a los efectos de fenómenos de corrosión, erosión y abrasión, especialmente en zonas de contacto con las suspensiones, barros o lechadas utilizadas en el proceso.
Otras dificultades añadidas son Ia gestión y tratamiento de los barros y del agua y aire excedentes del proceso, que deben cumplir las regulaciones vigentes en cada país para su descarga.
Para salvar estas dificultades se han propuesto numerosos procedimientos. Así, por ejemplo, se pueden sustituir las suspensiones acuosas de compuestos sólidos por una solución de sulfato amónico, donde el sulfito y bisulfito amónico formados se oxidan a sulfato y bisulfato amónico que, mediante tratamiento con amoniaco, se transforma en sulfato amónico en dos etapas reaccionantes. También se pueden utilizar compuestos de cobre o hierro para inhibir Ia oxidación de sulfito a sulfato. La mayoría de las propuestas mejoran aspectos del proceso, si bien, en muchos casos, aumentan Ia complejidad del sistema y Ia dificultad de su operación.
Por otro lado, son conocidas ciertas arcillas que presentan propiedades plásticas, es decir que, suficientemente húmedas, son deformables cuando se aplica una Ii- gera presión manteniendo Ia forma y que se vuelven rígidas en el secado y vitreas al someterlas a altas temperaturas. En general son filosilicatos, naturales compuestos por pequeñas partículas o cristales, generalmente de tamaño coloidal, que dan lugar a materiales de gran desarrollo superficial con capacidad tanto de adsorción física, como de interacción química.
La mayoría de las arcillas plásticas pueden incorporar como carga otros materiales en forma de polvo. Así, por ejemplo, se conocen las mezclas de montmorillonita calcica con carbón activado para Ia eliminación de benzopireno presente como impureza en aceites comestibles. También se conoce una esméctica que contiene dentro de su textura carbón activado formado por carbonización de aceite previamente adsorbido, y se ha descrito Ia incorporación de dióxido de titanio en Ia estructura de Ia bentonita como posible soporte de catalizadores.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención tiene por objeto una composición de un material con estructura porosa caracterizada porque comprende un silicato del grupo formado por α-sepiolita, silicato de alúmina, enstatita, bentonita y sus mezclas, y un compuesto del grupo formado por carbonatos, hidróxidos u óxidos de elementos alcalinos o alcalinotérreos y sus mezclas. Efectivamente, los nuevos materiales porosos de Ia presente invención presentan unas muy buenas propiedades texturales que permitirán aplicarlos en diversos usos. Así, Ia invención tiene también por objeto nuevos usos de estas composiciones, como por ejemplo:
- como material absorbente y adsorbente en régimen dinámico de gases y vapores ácidos, en lechos fijos y móviles, permitiendo el diseño y operación de unidades de absorción/adsorción en régimen dinámico de alta eficiencia y de bajo coste,
- como material fertilizante del suelo,
- para el tratamiento, neutralización y mineralización de aguas, bajando su contenido en CO2 y suministrando los iones carbonato y bicarbonato necesarios,
- como material absorbente para el tratamiento de aire captando y eliminando bacterias, microorganismos, polvo ambiental, malos olores y/o ácaros,
- como recubrimiento temporal del suelo en granjas de animales, preferentemente de granjas avícolas.
Estos nuevos usos son particularmente eficaces cuando el compuesto del grupo formado por carbonatos, hidróxidos u óxidos de elementos alcalinos o alcalinotérreos y sus mezclas, es carbonato calcico o, en el caso concreto del uso para el tratamiento, neutralización y mineralización de aguas, cuando es una mezcla de carbonato calcico y carbonato magnésico.
Los carbonatos, hidróxidos y óxidos de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas pueden tener origen mineral o, alternativamente, pueden tener origen orgánico, preferentemente de algas calcáreas y/o de conchas de moluscos. Asimismo es posible mezclarlos de ambos orígenes.
Preferentemente Ia composición está conformada como cilindros másicos o cilindros huecos, y muy preferentemente como cilindros huecos. En este último caso, es particularmente ventajoso que los cilindros huecos estén seleccionados entre cilindros lisos de corte regular o irregular, cilindros estriados de corte regular o irregular, cilindros rectos de corte regular o irregular y cilindros curvos de corte regular o irregular. Los cilindros huecos, que se asemejan a unos macarrones, pueden tener una longitud de aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 10 cm, y el espesor de pared puede estar entre aproximadamente 0,04 cm y aproximadamente 0,5 cm.
Otra alternativa ventajosa es cuando Ia composición está conformada como una estructura de canales paralelos a Io largo del eje longitudinal en un número mayor de 2 y menor de 100 canales por centímetro cuadrado de sección transversal, denominada generalmente monolito o panel de abeja.
Preferentemente el compuesto es carbonato calcico, y Ia composición tiene un contenido del silicato del 10-30% en peso o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales conformados a temperaturas igual o superiores a 65O0C e igual o inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire. Ventajosamente comprende entre un 70% y un 90% en peso de carbonato calcico o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 65O0C e inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire. Efectivamente, haciendo un tratamiento térmico del material conformado y seco a temperaturas inferiores a 5000C da lugar a piezas demasiado sensibles a Ia abrasión y al desmoronamiento de Ia estructura física por efecto del agua. Sin embargo, cuando el material conformado y seco se trata a temperaturas comprendidas entre 5000C y 7000C se produce una pérdida de agua o de grupos hidroxilo del silicato que se deshidrata de forma irreversible, y parte de los carbonatos se transforman en óxidos con desprendimiento de CO2. A temperaturas de 750°C-800°C todos los carbonatos se descomponen. Las piezas conformadas y estabilizadas térmicamente presentan un alto contenido de nuevos poros de diámetro grande, originados principalmente por los huecos o espacios interparticulares que se originan durante el amasado, conformado y secado de estos mate- ríales. Es decir, en estos nuevos compuestos absorbentes no solamente aportan propiedades texturales las dos materias primas sino que además se forma una ma- croporosidad de origen interparticular que aumente el área externa superficial y por tanto potencia los fenómenos de transporte de materia en Ia interfase (aspecto de gran importancia en las unidades de absorción en régimen dinámico). Por ejemplo, en el caso de un material preparado con bentonita y alga calcárea o trozos de conchas de moluscos con un contenido en bentonita del 10% y tratado a 5000C du- rante 4 horas en aire presenta una superficie especifica de 7 m2-g"1 con un volumen total de poros de 0,28 ml-g"1. Adicionalmente, con tratamientos térmicos a temperaturas elevadas presentan un mayor contenido de macroporos, originados adicionalmente por los huecos o espacios que se originan por el desprendimiento del anhídrido carbónico. Consecuentemente se observa un aumento en el valor del volumen total de poros con Ia temperatura y tiempo de tratamiento. A modo de ejemplo, para una composición inicial carbonato cálcico/bentonita de 80:20, las piezas tratadas a 600°C/2h presentan un volumen total de poros de 0,27 ml-g"1, para 700°C/2h el valor aumenta a 0,76 ml-g"1 y para 800°C/2h pasa a 0,79 ml-g"1.
Ventajosamente Ia composición comprende hasta un 15% en peso de carbonato magnésico.
Preferentemente el silicato es α-sepiolita, silicato de alúmina, enstatita o sus mezclas. La α-sepiolita es un silicato de magnesio hidratado, cuya fórmula estructural es Sii2Mg8θ3o(OH)4(OH2)4 -8H2O. Los canales zeolíticos abiertos a Ia superficie de Ia α-sepiolita crean una red de poros de diferentes tamaños y dimensiones y Ie confieren una superficie específica superior a los 200 m2g"1. El carácter higroscópico de este material es debido a su elevado número de grupos silanoles y de moléculas de agua coordinadas con el magnesio. Asimismo, es destacable para esta aplicación Ia facilidad de intercambio de cationes magnesio con los protones del agua. Las partículas desagregadas de este material seco tienen un tamaño del 90% inferior a 0,3 mieras; Ia textura presenta un volumen total de poros de 0,35-0,40 cm3g ~1 con un desarrollo muy significativo de Ia mesoporosidad (poros de diámetro comprendido entre 8 y 50 nm), con bajos valores de microporosidad (poros de diámetro comprendido entre 0-2 nm) que se estima en valores de alrededor de 0,02 cm3g ~1. Adicionalmente, haciendo un tratamiento térmico a temperaturas comprendidas entre 83O0C y 9000C, durante un tiempo no inferior a 2 horas, Ia α-sepiolita se transforma y aparece una nueva fase cristalina de silicato de magnesio denominada enstatita, ASTM 11-0273, cuya fórmula empírica es Mg2Si2O6 que sorprendentemente aumenta significativamente las propiedades mecánicas del material conformado y Ie hace estructu raímente muy estable a Ia acción de agua o vapor de agua. La formación de enstatita no produce variaciones significativas en Ia estructura porosa del compuesto ni en su capacidad de absorción. Así, por ejemplo, compuestos estructurados en forma de cilindros huecos de 15 mm de longitud, 5 mm de diámetro exterior y 3 mm de diámetro interior, preparados con α-sepiolita y alga calcárea en Ia relación ponderal 1:2, dieron lugar a materiales porosos que, después de ser tratados durante 2 horas a las temperaturas de 8000C y 85O0C, presentaban una presión de ruptura de 0,6 kg y de 1 ,1 kg por centímetro lineal respectivamente. En ambos casos Ia capacidad de absorción fue de 0,14 g de SO2 por gramo de absorbente.
Ventajosamente Ia composición comprende α-sepiolita y/o silicato de alúmina y carbonato calcico o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 600 0C e inferiores a 900 0C durante al menos 2 h en aire. Es particularmente ventajoso que el polvo de α-sepiolita y/o silicato de alúmina utilizado en su preparación presente un tamaño de partícula del 90% inferior a 0,3 mi- eras y que el polvo de carbonato calcico utilizado en su preparación presente un tamaño de partícula del 90% inferior a 5 mieras.
Una alternativa ventajosa es cuando Ia composición, adicionalmente, comprende carbón activo en proporciones no superiores al 33% en peso del total.
Otra alternativa particularmente ventajosa se obtiene cuando Ia composición comprende entre un 10% y un 20% en peso, preferentemente un 15% en peso, de α- sepiolita, entre un 70% y un 90% en peso, preferentemente un 80% en peso, de carbonato calcico, y entre un 2% y un 8% en peso, preferentemente un 5% en pe- so, de silicato de alúmina o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 6000C e inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire. Asimismo, es posible que el silicato sea bentonita y que el compuesto sea un carbonato de elementos alcalinotérreos.
La invención también tiene por objeto un método para preparar una composición de acuerdo con Ia invención. El método comprende las fases siguientes:
a) mezclar polvos del silicato del grupo formado por α-sepiolita, silicato de alúmina, enstatita, bentonita y sus mezclas, polvos del compuesto del grupo formado por carbonatos, hidróxidos y óxidos de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas, y, si es el caso, polvos de carbón activado, hasta obtener una mezcla de polvos homogénea,
b) amasar Ia mezcla homogénea de polvos obtenida con adición de agua para ob- tener una pasta húmeda, por ejemplo en una amasadora de alta cizalla,
c) conformar Ia pasta húmeda en Ia forma deseada hasta obtener unas piezas (por ejemplo, los ya citados "macarrones"),
d) secar las piezas conformadas al aire y temperatura ambiente al menos durante 2 horas y entre 80 y 27O0C al menos durante 2 horas,
e) tratar térmicamente las piezas a temperaturas comprendidas entre 6000C y 10000C, durante al menos 2 horas en aire o en atmósfera inerte si contiene carbón activado.
Cuando las partículas de los silicatos citados se amasan adecuadamente en un medio acuoso (o en cualquier otro disolvente polar) se produce una masa pseudo- plastica que incorpora con gran facilidad las partículas del compuesto (por ejemplo, el carbonato). Por ejemplo, en el caso de Ia α-sepiolita, sus partículas aciculares se encuentran normalmente formando haces. Cuando estas partículas se amasan adecuadamente en un medio acuoso (o en cualquier otro disolvente polar) el espa- cio entre los haces se ensancha, alojando en su interior moléculas del disolvente debido, principalmente, a enlaces de hidrógeno entre los grupos silanoles superficiales y las moléculas del disolvente. Cuando partículas del compuesto (por ejemplo, del carbonato) están, asimismo, presentes durante el amasado, esta masa de carácter pseudoplástico las incorpora con gran facilidad, produciéndose la mezcla íntima de ambos compuestos. La masa obtenida después del amasado se puede moldear o extruir para obtener Ia forma deseada y posteriormente se seca y se trata térmicamente. Cuando Ia masa húmeda obtenida con estos materiales se conforma en estructuras de cilindros huecos de dimensiones adecuadas, se pue- den obtener materiales porosos con propiedades adsorbentes con altas prestaciones para operaciones para Ia depuración de fluidos en régimen dinámico o para su incorporación al suelo como fertilizante o potenciador de fertilizantes convencionales o como material para tratar, neutralizar y mineralizar las aguas.
Como ha se ha comentado anteriormente, estos cilindros huecos pueden ser del tipo macarrón liso, estriado, recto, curvo, de corte regular, o irregular, en cualquier forma y tamaño. En su aplicación para Ia eliminación de gases y vapores ácidos, el paso del fluido a depurar a través del material adsorbente dispuesto en esta forma geométrica, da lugar a una fluidodinámica que combina un régimen turbulento pro- vocado por el flujo que pasa entre los cilindros con un régimen laminar que tiene lugar al paso del fluido por el interior de los cilindros huecos. Esta situación da lugar a un comportamiento singular que mejora significativamente Ia eficacia del fenómeno de adsorción si se compara con las unidades conformadas en panal de abeja donde el fluido pasa a su través según un régimen laminar. En su aplicación como fertilizante el material ofrece mayor superficie de contacto por unidad de volumen que los sistemas que contienen pellets o materiales macizos y su estructura ma- croporosa facilita el espacio adecuado para un mejor desarrollo de los deseables procesos biológicos.
Preferentemente, en el método de acuerdo con Ia invención, el silicato es α- sepiolita y/o silicato de alúmina y el compuesto es carbonato calcico de origen mineral, donde Ia etapa d) se hace a temperaturas comprendidas entre 8O0C y 18O0C, y Ia etapa e) se hace a temperaturas comprendidas entre 65O0C y 900aC, preferentemente entre 8000C y 90O0C.
Alternativamente, en el método de acuerdo con Ia invención, el silicato es α- sepiolita y/o silicato de alúmina y el compuesto es de origen orgánico, preferentemente de algas calcáreas y/o conchas de moluscos, donde Ia etapa e) se hace a temperaturas comprendidas entre 65O0C y 900aC, preferentemente entre 8000C y 9000C.
En el caso de incluir carbón activado, preferentemente en Ia etapa a) se mezclan Ia α-sepiolita, el compuesto y el carbón activado en una relación ponderal comprendida entre 1:2:0 y 1:1:1. Efectivamente, en determinados casos, si se sustituye parte del compuesto alcalino o alcalino terreo por carbón activado, se produce un ligero aumento de Ia absorción, posiblemente debido al efecto catalítico del carbón activado que posibilita Ia oxidación de SO2 a SO3 en presencia de oxígeno y agua.
Ventajosamente, en Ia etapa a) se mezclan α-sepiolita y alga calcárea en una relación ponderal entre 1:1 y 1 :5.
La presente invención se refiere también al uso de una composición realizada tal como se ha descrito anteriormente, como material adsorbente/reactante para eliminación de gases y vapores ácidos en régimen dinámico. Cuando gases contaminados con, por ejemplo, dióxidos de azufre, ácido clorhídrico o ácido fluorhídrico o sus mezclas se hacen pasar a través de este material, preferentemente en forma de cilindro hueco, se produce Ia reacción de estos gases ácidos con el compuesto alcalino o alcalinotérreo (preferentemente el óxido de calcio) que contiene, formándose con extraordinaria eficacia el sulfito, sulfato, cloruros y fluoruros (por ejemplo de calcio) que quedan depositados rellenando los poros del material. Ello permite el tratamiento de grandes volúmenes de gases con mínimas pérdidas de carga, por ejemplo mediante el empleo de unidades de absorción de lecho móvil. Estas nuevas unidades de absorción no presentan problemas de depósitos indeseables o atascamientos, y no están significativamente afectadas por fenómenos de corrosión, erosión y abrasión tan frecuentes en unidades convencionales. El material saturado puede ser reemplazado con facilidad, sin problemas de corrosión, depósitos, o tratamiento de lodos.
La presente invención se refiere también al uso de una composición realizada tal como se ha descrito anteriormente, como material fertilizante y de mejora de suelos ácidos o arenosos, aportando los numerosos elementos nutrientes presentes en el alga calcárea, que se usa preferentemente en lugar de usar carbonatos de origen mineral, y ofreciendo una forma de cilindro hueco con paredes macroporosas que favorecen de manera extraordinaria los fenómenos biológicos que intervienen en el crecimiento de las plantas.
En otra aplicación, los cilindros así preparados se utilizan como camas (recubrimiento temporal del suelo) en granjas de animales, preferentemente de aves, mejorando Ia salubridad de Ia instalación, favoreciendo el engorde de los animales e incrementando Ia calidad del producto.
Asimismo estos materiales pueden utilizarse como agentes neutralizantes o remi- neralizantes para tratamiento de aguas, bajando su contenido en CO2 y suministrando los iones carbonato, bicarbonato y magnesio necesarios, en cuyo caso en Ia fase e) se tratan preferentemente a temperaturas entre 5000C y 6000C durante al menos 2 horas.
En otra aplicación, Ia gran porosidad y Ia gran superficie especifica de este material, Ie da un uso como filtro para tratar el aire captando todo tipo de bacterias, microorganismos, polvo ambiental, malos olores, ácaros, compuestos orgánicos y metales pesados, etc., que son eliminados en el mismo filtro aumentando Ia temperatura a 115-3000C durante unos segundos. Las conchas de moluscos pueden ser suministradas por, por ejemplo, C-Weed de Saint Malo (Francia). El silicato de alúmina puede ser suministrado por Imerys, de París (Francia).
EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, los cuales no pretenden ser limitativos de su alcance.
Ejemplo 1
Se utiliza como materia prima alga calcárea suministrada por Algarea Minaraiicao Industria e Comercio Ltda. (Brasil) y corresponde predominantemente a Ia especie
Lithothamnium SP. El valor medio de su composición ponderal es de 90,9% de carbonato calcico, 3% de magnesio como WIg y el 0,75% de sílice como SiO2. El resto corresponde a compuestos de más de 20 elementos presentes en pequeñas cantidades. El 90% de las partículas desagregadas de este material seco presenta un tamaño inferior a 5,2 μm. La textura porosa de este material presenta una superficie específica media de 6 m2-g ~1 con desarrollo textural centrado en Ia macroporosidad (poros de diámetro 50-10.000 nm) y ausencia de microporos.
Cuando el alga calcárea se trata a temperaturas de 6000C o superiores, se desprende CO2 con formación de los correspondientes óxidos de calcio y magnesio y Ia superficie específica del material disminuye hasta 2,6 m2g ~1. La α-sepiolita ha sido suministrada por procedencia Tolsa, S.A., asimismo en forma de polvo.
Después de secar a 15O0C durante 24 horas, Ia α-sepiolita presenta una superficie específica de 217 m2g ~1 con una superficie externa de 121 m2g ~1 y el alga calcárea tiene una superficie específica de 5,9 m2g ~1 y una superficie externa de 5,6 m2g ~\ Se mezclan 250 g de α-sepioliía seca con tamaño de partícula desagregada 90% <0,3 μm con 750 g de alga calcárea seca con tamaño de partícula desagregada del 90% < 5 μm. Una vez obtenida una mezcla homogénea, ésta se lleva a una amasadora de doble sigma y se inicia el amasado añadiendo lentamente agua desioni∑ada; completada la adición de agua se mantiene el amasado durante 4 horas. La masa así obtenida se conforma mediante una extrusora para obtener cilindros huecos de 10 mm de longitud, 4,5 mm de diámetro exterior y 2,5 mm de diámetro interior. Las piezas conformadas, se secan al aire y temperatura ambiente durante 24 horas y posteriormente se tratan a 15O0C durante 3 horas en atmósfera de aire y a 8000C durante 2 horas en atmósfera de aire.
Los cilindros huecos así obtenidos presentan una superficie específica de 9 m2g ~\ con una superficie externa de 8 m2g ~1 , un volumen de microporos inapreciable, un volumen de mesoporos de 0,03 cm3g "1 y un volumen de macroporos de 0,52 cm3g~1' Las propiedades mecánicas de los cilindros obtenidos permiten su utilización industrial y su estructura resultó ser perfectamente estable frente al agua o vapor de agua.
Ejemplo 2
El material preparado en el ejemplo anterior se ensaya para determinar su capacidad de absorción en régimen dinámico. Los ensayos se realizan a temperaturas de 20-240C y presión próxima a Ia atmosférica. El aire a tratar contiene un 4% molar de agua y 650 ppm de SO2. Se opera a una velocidad espacial de 2014 h"1 y una velocidad lineal de paso de los gases a través del lecho de 0,8 Nm-s"1. La absorción de SO2 que se mide hasta una concentración en salida de 25 ppm resulta ser de 0,21 g de SO2 por gramo de absorbente.
Después de los ensayos el peso del macarrón se incrementa en un 40-50% y su resistencia a Ia compresión aumenta en un 100%. Ejemplo 3
Siguiendo el procedimiento expuesto en el ejemplo 1 se preparan cilindros utilizando las mismas materias primas con el añadido del carbón activado Fluesorb B ob- tenido a partir de carbón por activación con vapor y suministrado por Chemviron que presenta una superficie específica de 1.093 m2g ~\ un volumen de microporos de 0,42 cm3g ~1 y un volumen de mesoporos de 0,22 cm3g ~1 y un tamaño de partícula desagregada de 90% < 12,3μm. Para ello se mezclan 250 g de α-sepiolita, 500 g de alga calcárea y 250 g de carbón activado. Una vez obtenida una mezcla ho- mogénea se sigue el procedimiento expuesto en el ejemplo 1.
El material obtenido se ensaya en las condiciones indicadas en el ejemplo 2, resultando una capacidad de absorción de 0,22 g de SO2 por gramo de absorbente.
Ejemplo 4
Se utiliza como materias primas carbonato calcico Socal P2V suministrado por SoI- vay con una pureza del 98,8% y un tamaño de partícula medio de 1 ,5 μm y una superficie específica de 7 m2 g ~1, y bentonita suministrada por Tolsa, S.A. (España) con Ia denominación Atox, con una superficie específica BET de 130 m2 -g ~1 y un tamaño de partícula del 75% menor de 45 μm, ambos materiales en forma de polvo.
Se mezclan 400 g. de bentonita y 1600 g de carbonato calcico. Una vez obtenida una mezcla homogénea, esta se lleva a una amasadora y se inicia el amasado añadiendo lentamente agua; completada Ia adición de agua, se mantiene el amasado durante 4 horas. La masa así obtenida se conforma mediante una extrusora para obtener cilindros huecos de 10-15 mm de longitud, 6 mm de diámetro exterior y 3 mm de diámetro interior. Las piezas conformadas se secan al aire a temperatu- ra ambiente durante 24 horas y posteriormente se tratan a 15O0C durante 24 horas en atmósfera de aire, y después se sube Ia temperatura hasta 85O0C, y se mantiene dicha temperatura durante 4 horas en atmósfera de aire. Los cilindros huecos así obtenidos presentan una superficie especifica de 8-12 m2-g"1 (todo superficie externa) sin microporos, pero con un volumen de mesoporos de 0.03 cm3 -g"1 y un volumen de macroporos de 0.77 cm3 -g"1. El sistema de poros esta formado por los huecos interparticulares, y tienen un tamaño de poro cerca de 300-400 nm. EI material tiene una fuerza mecánica 0.85 kg/cm. Después del tratamiento, el material sinterizado resultante sirve, en estado conformado, como elemento reactivo que ofrece varias ventajas como por ejemplo es fácil de manejar, tiene una perdida de carga menor que otros compuestos, una gran superficie espe- cifica para el máximo contacto con los gases y fluidos a tratar, gran capacidad como reactivo etc.. Por eso, este sistema será ideal para su uso en procesos industriales de eliminación de contaminantes, incorporándolo en lechos fijos.
Ejemplo 5
El material preparado en el ejemplo 4 anterior se ensaya para determinar su capacidad de adsorción en régimen dinámico. Los ensayos se realizan a temperaturas de 3O0C y presión próxima a Ia atmosférica. El aire a tratar contiene un 3% molar de agua y 700 ppm de SO2. Se opera a una velocidad espacial de 2000 h"1 (CN.) y una velocidad lineal de paso de los gases a través de lecho de 0,18 Nnrs"1, Ia adsorción de SO2 se mide hasta una concentración en salida de 70 ppm.
Después del ensayo de absorción el material utilizado incrementa su peso en un 42% y su resistencia a Ia compresión pasa de 0.85 a 1.0 kg -cm"1. Ello significa que tanto Ia velocidad como Ia capacidad de absorción de SO2 son muy altas.
Ejemplo 6
Siguiendo el procedimiento expuesto en el ejemplo 4 se preparan cilindros huecos, estriados de 10 mm de largo, 5 mm de diámetro externo y 3 mm de diámetro interno, utilizando como materias primas bentonita (Atox, Tolsa), y alga calcárea suministrada por Algarea Minaralicao Industria e Comercio Ltda. (Brasil). La relación ponderal bentonita/alga es de 20:80. En este ejemplo el tratamiento térmico de los cilindros huecos conformados y secos se lleva a cabo a 5000C durante 4 horas en atmósfera de aire.
El producto obtenido presenta una superficie BET de 15 m2-g ~1 y un volumen total de poros de 0,20 cm3-g~1 de los que 0,15 cm3-g ~1 corresponden al volumen ocupado por los macroporos. La densidad de relleno del producto resulta ser de 0,58 g-cm^ y su capacidad de adsorción de agua de 0,18 g de agua por gramo de producto.
Ejemplo 7
Se prepara un primer producto según Io descrito en el ejemplo 6, que supone un tratamiento térmico a Ia temperatura de 5000C durante 4 horas en aire. Asimismo se prepara un segundo producto semejante al descrito en el ejemplo 6, si bien el tratamiento térmico se lleva a cabo 4000C durante 4 horas. Finalmente se prepara un tercer producto con tratamiento a 3000C durante 4 horas. Los productos se mezclan en Ia relación 1:1 :1 en peso para su utilización como fertilizante en una plantación de soja en Ia proporción de 300-350 kg/ha obteniendo una productividad media, medida en Tn/ha, superior al 10% en peso con respecto al área de Ia plantación utilizada como testigo.
La clasificación de tamaños -micro, meso y macro- utilizada en este documento es Ia adoptada por Ia IUPAC "Manual of Symbols and Terminilogy of Physicochemical Quantities and Units" E. Butterworths, Londres (1972). Los valores de los volúmenes de poros y de superficie específica de los materiales se determinaron por intrusión de mercurio y mediante adsorción de nitrógeno siguiendo el método BET. Ejemplo 8
Se utiliza como materias primas carbonato calcico (Q300), α-sepiolita (120 NF, ToI- sa), y silicato de alúmina (Hymod Exselcior), todos los materiales en forma de polvo.
Se mezclan 3 kg. de α-sepiolita, 1 kg de silicato de alúmina y 16 kg de carbonato calcico. Una vez obtenida una mezcla homogénea, esta se lleva a una amasadora y se inicia el amasado añadiendo lentamente agua; completada Ia adición de agua se mantiene el amasado durante 4 horas. La masa así obtenida se conforma mediante una extrusora industrial para obtener cilindros huecos de 10-15 mm de lon- gitud, 6 mm de diámetro exterior y 3 mm de diámetro interior. Las piezas conformadas, se secan al aire a temperatura ambiente durante 24 horas y posteriormente se sube Ia temperatura hasta 85O0C, y se mantiene Ia temperatura durante 4 horas en atmósfera de aire.
De esta manera se obtienen unos cilindros huecos que presentan una superficie especifica de 11 m2 g'1 (todo superficie externa) sin microporos, pero con un volumen de mesoporos de 0.019 cm3-g'1 y con un volumen de macroporos de 0.538 cm3-g'1. El sistema de poros esta formado por los huecos interparticulares, y tiene un tamaño de poro cerca de 250-350 nm. El material tiene una fuerza mecánica linear de 0.38 kg/cm, y tiene las mismas ventajas que en el ejemplo 4.
Ejemplo 9
El material preparado en el ejemplo 8 anterior se ensaya para determinar su capa- cidad de adsorción en régimen dinámico. Los ensayos se realizan a temperaturas de 1500C y presión próxima a Ia atmosférica. El aire es el aire que emite una planta industrial de cerámica y contiene un 3% molar de agua y 15-30 ppm de HF. Se ope- ra a una velocidad espacial de 33000 h"1 (CN.) y una velocidad lineal de paso de los gases a través del lecho de 3,6 Nm-s"1, Ia adsorción de HF se mide hasta que Ia concentración de HF en salida está aproximadamente a 5 ppm menos que Ia entrada.
Después del ensayo de absorción el material utilizado incrementa su peso en un 31.9%, que corresponde a un factor estequiométrico de 1. Es decir, básicamente cada molécula de Ca(OH)2 ha reaccionado con el HF. Este valor da evidencia del alto rendimiento de este sistema para eliminar gases ácidos de plantas industriales.

Claims

REIVINDICACIQNES
1 -Composición de un material con estructura porosa caracterizada porque comprende un silicato del grupo formado por α-sepiolita, silicato de alúmina, enstatita, bentonita y sus mezclas, y un compuesto del grupo formado por carbonatos, hidró- xidos u óxidos de elementos alcalinos o alcalinotérreos y sus mezclas.
2 - Composición según Ia reivindicación 1 , caracterizada porque los carbonatos, hidróxidos y óxidos de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas tienen origen mineral.
3 - Composición según Ia reivindicación 1 , caracterizada porque los carbonatos, hidróxidos y óxidos de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas tienen origen orgánico, preferentemente de algas calcáreas y/o de conchas de moluscos.
4 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dicha composición está conformada como cilindros másicos o cilindros huecos, preferentemente como cilindros huecos.
5 - Composición según Ia reivindicación 4, caracterizada porque dichos cilindros huecos están seleccionados entre cilindros lisos de corte regular o irregular, cilindros estriados de corte regular o irregular, cilindros rectos de corte regular o irregular y cilindros curvos de corte regular o irregular.
6 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque dicha composición está conformada como una estructura de canales paralelos a Io largo del eje longitudinal en un número mayor de 2 y menor de 100 canales por centímetro cuadrado de sección transversal.
7 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el compuesto es carbonato calcico, y porque tiene un contenido de dicho silicato del 10-30% en peso o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales conformados a temperaturas igual o superiores a 65O0C e igual o inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire.
8 - Composición según Ia reivindicación 7, caracterizado porque comprende entre un 70% y un 90% en peso de carbonato calcico o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 65O0C e inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire.
9 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por- que comprende hasta un 15% en peso de carbonato magnésico.
10 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicho silicato es α-sepiolita, silicato de alúmina, enstatita o sus mezclas.
11 - Composición según Ia reivindicación 11 caracterizada porque comprende α- sepiolita y/o silicato de alúmina y carbonato calcico o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 600 0C e inferiores a 900 0C durante al menos 2 h en aire.
12 - Composición según Ia reivindicación 11 , caracterizada porque el polvo de α- sepiolita y/o silicato de alúmina utilizado en su preparación presenta un tamaño de partícula del 90% inferior a 0,3 mieras y el polvo de carbonato calcico utilizado en su preparación presenta un tamaño de partícula del 90% inferior a 5 mieras.
13 - Composición según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque, adicionalmente, comprende carbón activo en proporciones no superiores al 33% en peso del total.
14 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque comprende entre un 10% y un 20% en peso, preferentemente un 15% en peso, de α-sepiolita, entre un 70% y un 90% en peso, preferentemente un 80% en peso, de carbonato calcico, y entre un 2% y un 8% en peso, preferentemente un 5% en peso, de silicato de alúmina o los derivados que se obtienen al tratar estos materiales a temperaturas superiores a 6000C e inferiores a 9000C durante al menos 2 h en aire.
15 - Composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque dicho silicato es bentonita y dicho compuesto es un carbonato de elementos alcalinotérreos.
16 - Método para preparar una composición según cualquiera de las reivindicacio- nes 1 a 15, caracterizado porque comprende las fases siguientes:
a) mezclar polvos de dicho silicato, de dicho compuesto del grupo formado por car- bonatos, hídróxidos y óxidos de elementos alcalinos y alcalinotérreos o sus mezclas, y, si es el caso, de carbón activado hasta obtener una mezcla de polvos ho- mogénea,
b) amasar Ia mezcla homogénea de polvos obtenida con adición de agua para obtener una pasta húmeda,
c) conformar Ia pasta húmeda en Ia forma deseada hasta obtener unas piezas,
d) secar las piezas conformadas al aire y temperatura ambiente al menos durante 2 horas y entre 80 y 27O0C al menos durante 2 horas,
e) tratar térmicamente las piezas a temperaturas comprendidas entre 6000C y 10000C, durante al menos 2 horas en aire o en atmósfera inerte si contiene carbón activado.
17 - Método según Ia reivindicación 16, caracterizado porque dicho silicato es α- sepiolita y/o silicato de alúmina y dicho compuesto es carbonato calcico de origen mineral, donde dicha etapa d) se hace a temperaturas comprendidas entre 8O0C y 18O0C, y dicha etapa e) se hace a temperaturas comprendidas entre 6500C y 900aC, preferentemente entre 8000C y 9000C.
18 - Método según Ia reivindicación 16, caracterizado porque dicho silicato es α- sepiolita y/o silicato de alúmina y dicho compuesto es de origen orgánico, preferentemente de algas calcáreas y/o conchas de moluscos, donde dicha etapa e) se hace a temperaturas comprendidas entre 65O0C y 900aC, preferentemente entre 8000C y 9000C.
19 - Método según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque en Ia etapa a) se mezclan dicha α-sepiolita, dicho compuesto y dicho carbón activado en una relación ponderal comprendida entre 1:2:0 y 1 :1 :1.
20 - Método según Ia reivindicación 18, caracterizado porque en Ia etapa a) se mezclan α-sepiolita y alga calcárea en una relación ponderal entre 1:1 y 1:5.
21 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde dicho compuesto es carbonato calcico, como material absorbente y adsorbente en régimen dinámico de gases y vapores ácidos.
22 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde dicho compuesto es carbonato calcico, como material fertilizante del suelo
23 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde dicho compuesto es una mezcla de carbonato calcico y carbonato magnésico, para el tratamiento, neutralización y minerali∑ación de aguas.
24 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde dicho compuesto es carbonato calcico, como material adsorbente para el tratamiento de aire captando bacterias, microorganismos, polvo ambiental, malos olores y/o ácaros. 25 - Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, donde dicho compuesto es carbonato calcico, como recubrimiento temporal del suelo en granjas de animales, preferentemente en granjas avícolas.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010139816A1 (es) * 2009-06-05 2010-12-09 Desarrollos Tecnicos Mc, S.L. Composicion y uso de un material adsorbente para el filtrado de componentes tóxicos en el proceso de incineracion y/o destilacion de la glicerina procedente de la produccion de biodiesel

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991315B1 (fr) * 2012-06-05 2014-05-16 Saint Gobain Isover Produits d'isolation thermique hautes performances
CN103071453B (zh) * 2013-01-29 2014-07-16 青岛力创星碟环境工程有限公司 一种复合型离子吸附材料及其制备方法
DE102013005497B4 (de) 2013-03-28 2017-05-04 Fels-Werke Gmbh Granulat zur Absorption von Schadgasen und Verfahren zu dessen Herstellung
CN104350010B (zh) * 2013-05-06 2017-03-22 麻省理工学院 具有适中离子释放速率的碱金属离子源和形成方法
US9440190B2 (en) * 2014-02-07 2016-09-13 Novinda Corp. High temperature sorbents for pollution control
TWI661767B (zh) * 2017-06-05 2019-06-11 張瓊月 可重複利用之貓砂的製造方法
CN109174059A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 安溪县斯马拓科技发展有限公司 包埋改性海泡石/纳米二氧化钛的微球吸附剂制备方法
EP3936493A1 (fr) 2020-07-07 2022-01-12 Pn S.A. Composition biostimulante pour végétaux
ES3059232T3 (en) 2023-06-09 2026-03-19 Consejo Superior Investigacion Macroporous materials containing calcium hydroxide and their use in processes of retention of so2

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671208A (en) * 1984-12-07 1987-06-09 International Packaging, Inc. Clay and limestone composition
US5749936A (en) * 1996-06-07 1998-05-12 A.J. Sackett And Sons Company Method of producing dry granular fertilizer and soil amendments using clay slurry and dry chemicals
EP1533275A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-25 S.A. Minera Catalano-Aragonesa Ecological composition for treating and purifying waste water
WO2007085672A1 (es) * 2006-01-27 2007-08-02 Bionatur Biotechnologies S.L. Una composición adsorbente con enstatita, método de obtención y uso

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5749836A (en) * 1996-03-26 1998-05-12 Hsiao; Ray-Ling Quantitative skin allergic test device
US20080251027A1 (en) * 2003-07-11 2008-10-16 Bradley Kirsch Shaped Absorbent Particles
US20050249645A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-10 Eaton Corporation Catalyst and adsorbant bed configurations suitable for mobile applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671208A (en) * 1984-12-07 1987-06-09 International Packaging, Inc. Clay and limestone composition
US5749936A (en) * 1996-06-07 1998-05-12 A.J. Sackett And Sons Company Method of producing dry granular fertilizer and soil amendments using clay slurry and dry chemicals
EP1533275A1 (en) * 2003-11-20 2005-05-25 S.A. Minera Catalano-Aragonesa Ecological composition for treating and purifying waste water
WO2007085672A1 (es) * 2006-01-27 2007-08-02 Bionatur Biotechnologies S.L. Una composición adsorbente con enstatita, método de obtención y uso

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2246318A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010139816A1 (es) * 2009-06-05 2010-12-09 Desarrollos Tecnicos Mc, S.L. Composicion y uso de un material adsorbente para el filtrado de componentes tóxicos en el proceso de incineracion y/o destilacion de la glicerina procedente de la produccion de biodiesel

Also Published As

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