Состав, физико-химические, адсорбционные и каталитические свойства бокситов и глин Торгайского региона тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

, ол

1МА

ЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕШ1Я НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ЦЕНТРАЛЬНО-КАЗАХСТАНСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На правах рукописи

МУСАГАЛИЕЕА НЕСИБЕЛДИ

СОСТАВ, ФИЗИК0-ХИМИЧЕСКИЕ, АДСОРБЦИОННЫЕ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БОКСИТОВ И ГЛИН ТОРГАЯСКОГО РЕГИОНА

Специальность 02.00. 04 - Физическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Караганда, 1996

Работа выполнена в Аркалыкском педагогическом институте им. Я. Адтынсарина.

Защ;та состоится "17" мая 1996 г. в 10 часов на заседании Специализированного совета ДР 53.39.01 при Центрально-Казахстанском отделении HAH PR по адресу: 470061, Караганда, ул.40 лет Казахстана, .1.

С диссертацией иолно ознакомиться в библиотеке Центрально-Казахстанского отделения HAH PK.

Автореферат разослан " d-n^jf^_1996г.

Ведущая организация:

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Кузембаев К. К.

Карагандинский государственный университет им. Е. А. Букетова. доктор химических наук, профессор Курмакалиев 0. Ш. ,

доктор химических наук Ыахметов М. X.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор химических наук,

Касенов Б. К.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНО! АКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Казахстан богат минеральными ископаемыми. Проблемы комплексного использования и переработки минеральных полезных ископаемых являются особо актуальными.

Торгайская область отличается богатством минеральных ископаемых,. которые разрабатываются открытым карьерным способом, при этом используются только боксктоносные и высокоогнеупорные глины, а такие, как: известняк, гипс, доломит, монтмориллони-товые глпны остаются в виде отвалов неиспользованными и являются источниками загрязнения окружающей среды.

Производительность процесса, качество продукции во многом зависит от эффективности применяемых в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промьлленности катализаторов. Используемые а промышленности катализаторы являются исключительно импортными. В связи с этим задачей науки Казахстана является всестороннее изучение местных минеральных ископаемых с коночной целью разработки способов их применения для иуад народного хозяйства.

Наиболее эффективным и перспективным способом пспользова-яиа минеральных ископаемых, а так.« вторичных ресурсов является их комплексная переработка, основанная на глубоком изучении их физико-химических характеристик.

Минералы Торгайского региона, прежде всего, боксит, доломит, известняк,- кварцевые пески п нонтмо'рнллошггсвые г/ины,помимо основного назначения, могут представить интерес как носители катализаторов каталитических процессов, адсорбенты газе- жидкостной и тонкослойной хроматографии, а также для очлет-

ки промышленных вод от присутствующих вредных примесей.

Реализация поставленной задачи требует комплексного изучения состава, физико-химических и каталитических' характеристик отдельно взятых минералов (бокситов, монтмориллонитовых глин и т. д.).

В данной работе исследуются минералы Торгайского региона Аиангельдииского, Аркалыкского, Нижне-Апутского, Верхне-Ашугс-кого месторождений. Определялся минералогический состав, физико-химические, адсорбционные и каталитические свойсттва катализаторов, нанесенных на носители, приготовленных на бокситах, монтмориллонитовых глинах в реакции жидкофазной гидрогенизации фенилацетилена. При прочих одинаковых условиях активность, селективность и стабильность нанесенных палладиевых катализаторов сравнивались с таковыми образцов, приготовленных на промышленных носителях.

Цель работы. Цельв настоящей работы является изучение составва физико-химических, адсорбционных характеристик бокситов и монтмориллонитовых глин Торгайского месторождения, а также исследование каталитических свойств, низкопроцентных палладиевых катализаторов, приготовленных на указанных выше минералах.

Научная новизна работы.

- Впервые установлены физико-химические, адсорбционные и каталитические характеристики , бокситов и монтмориллонитовых глин и каталитической системы', приготовленной на кх основе.

- Установлена связь между физико-химическими, адсорбционными и каталитическими свойствами.

- Впервые показано, что адсорбенты, приготовленные из

бокситов и глин,-эффективно очищают промышленные воды от ионов тяжелых металлов, а также сопутствующих органических примесей.

- Установлено," что боксит и монтмориллонитовая глина могут быть носителями катализаторов жндкофаэной гидрогенизации непредельных соединений. При прочих равных условиях образцы, приготовленные на их основе, по их активности и стабильности превосходят катализаторов, полученных на промышленных носителях.

Практическая значимость работы. На основе бокситов и монтмориллонитовых глин Иоргайского региона модно наладить промышленное производство адсорбентов, которые могут заменить дорогостоящих адсорбентов и носителей катализаторов, таких, как: алюмогель, силикагель и активированный уголь. Адсорбенты на основе глины могут быть эффективными в процессах очистки сточных вод, а также отходящих газов промышленности от вредных примесей.

Разработан низкопроцентный Рс1-катализатор на носителях, по активности и стабильности превосходящий промышленный образец.

Апробация работы. Отдельные части работы докладывались и обсуждались на юбилейной республиканской научно-практической конференции, посвященной 150-летию Абая Кунанбаева (Арка-лык, 1995). .

Публикации. По диссертационной работе опубликовано семь печатных работ. .

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, выводов к списка использованной литературы, включающего источников'. Работа изложена на

1&9 страницах машинописного текста, включает в себя /7-таблиц и «¿У рисунка.

Во ввведении сформулированы актуальность проблемы, цель, новизна и задача исследования.

В первой главе представлены литературные данные о физико-химических, отбеливаюцлх, адсорбционных, каталитических характеристиках природных сорбентов. Также сведения о катализаторах гидрировании фенилацетилена в жидкой фазе.

Во второй главе диссертации описаны объекты исследования, аппаратура и метод эксперимента, методика определения химического состава бокситов, данные физико-химических исследований катализаторов и методика приготовления адсорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Третья глава посвящена обсуждению результатов эксперимента. Заключения, выводов, списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика эксперимента и объекты исследования. Боксит имеет сложный состав (А^О^пЗЮ^пН^О) кроме указанных фаз в большинстве случаев присутствуют сопутствующие и другие элементы в виде соединений такие как 03; ТЮ^,; СаО; К^О; ЯаА0 и т. д.

Нами были определены качественный и количественный состав исследуемых образцов боксита и ментмориллонитовых глин месторождения Торгайского региона (Амангельдпнское, Аркалыкское, Нижне-Ашутское, Верхне-АшутскоеЬ

Определение химического элементного и фазового состава

проводилось как классическими (гравиметрический, комплексно-метрический, .перекис-ный, фотокалориметрический и т. д.), так и современными физическими, физико-химическими методами (спектральный анализ, рентгенофазовый анализ, РФЭС я т.д.).

Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворимых органических веществ сточных род предприятий химической, нефтехимической, текстильной и других отраслей промышленности. Преимуществами этого метода являются возможность адсорбции вецестз многокомпонентных смесей я, кроме того, высокая эффективность очистки, особенно слабоконцектрированных сточных вод. Сорбцконная очистка сточных вод наиболее рациональна, если а них содержится преимущественно ароматические соединения, красители, непредельные соединения или гидрофобные (например: содержащие хлор или пит-рогруипн) алифатпческиэ соединения.

Сорбциояным методом проводилась очистка сточных зод, пробы которых отбирались на мясокомбинате г. Аркалыка. Для очистки сточных вод готовились адсорбенты из следующих глин: 1 - Ментиориллоиитонзя глина 11 55; П - Центыориллокитовал глина N 56;

. И - мойтиоркллонитова;! глина N 57

Тктроиетрическнм, хроматным, калориметрически« методами определены ;юнк тяжелых металлов Сг^*", РУ*", А1++*' , п сточкой промышленной воде, пропущенной через адсорбент», приготовленные из нше указанных монтмориллонитовых' глин.

Анзлиа адсорбционных свойств мзцтюрил.'.оянтсошх глин Аркалыкского месторождения в процессе сорбции ионов тяжелых металлов, как: хром, свинец, алюминий, железо и других показал

эффективность адсорбентов. Выявлено, что остаточное содержание ионов тяжелых металлов в сточной воде на несколько порядков ниже, чем при их первоначальной концентрации (табл.1).

Изучение кинетики гидрирования фенилацетилена осуществлялась в лабораторных условиях с помовд» специальной установки по методике Д.В.Сокольского и В. А. Друзь.

Ео время опыта постоянная температура поддерживалась путем пропускания через дЕойные стенки "утки" води из термостата, нагретой до заданной температуры.

В качестве катализаторов использованы Fd/боксит и Pd/гли-на, приготовленное методой пропитки и адсорбции. Анализ фенк-лацотилепа и продуктов их гидрирования проводился на газ©жидкостном хроматографе JDQI - 8ВД.

Для разделения фенилацетилена и продуктов его гидрогенизации (стирола и этилбензола) применялась колонка длиной 3 и и внутренний дяаметрои 4 ш, заполненная хроиотоном. Неподвижной фазой служил полиэтиленгликольадипинат,. нанесенный на адсорбент в количестве 152 от веса твердого носителя.

Газоносителеы служил аргон, которой подавался со скоростью 25 мл/шш.

Результаты экспериментов и их_ обсуждение.

Е таблицах 2-4 представлены данные химического анализа состава некоторых минеральных ископаемых, таких, как: различные сорта бокситов и кремнезема. Как видно кз результатов анализа, в бокситах содержание окислов кремния ыояет колебаться

Анализ сточной воды, пропущенной через адсорбент

Кратность очистки Запах •5 ь-ч «! я * £ а 1 ¿3 1 { Он а 1 ы о * а о чЛ 4 и я 1 со о

I. Исходная концентрация ионов тяжелых металлов в сточной воде 0,107 0,24 0,21 0,146 7-383 2032 1420

2. 1-кратная очистка резкий 0,09 0,21 0,18 0,12 6368,5 1920 1320

3. 2-х кратная очистка слабый. 0,06 0,18 0,15 0,09 5371 1400 1211

4. 3-х кратная очистка слабый 0,03 0,15 0,12 0,06 4052 1200 1170

Ъ, 4-х кратная очистка не имеет 0,01 0,12 0,09 0,03 .3500 1100 1090

з. 5-ти кратная очистка не имеет 0,00 0,09 0,06 0,01 2131,0 1020 916

от 0,8 до 39,5 X, а также в кремнеземах 70-80*. Последние по своему составу близки к силикагелю, широко применяемому в химической промышленности.

В бокситах содержание оксидов алюминия колеблется от 13,2 до 52,151 и оксида железа от 0,7 до 45,87., имеется также оксид титана в пределах от 0,9 до 3,82. Состав маложелезистых бокситов приблизительно близок к составу известного адсорбента и носителя катализаторов алюмогеля. Бокситы с большим содержанием оксида железа по составу приближаются к железистым катализаторам. Потеря веса при прокаливании, по-ввидимому, связана с десорбцией влаги и гидратной воды из состава минералов, что подтверждается данными рентгеноструктурного анализа.

Бокситы отличаются друг от друга количеством входящих их состав элементов. С Нижне-Ашутского месторождения (табл.2) в основном добываются маложелеэистые, а в глинистых бокситах (табл.3) - большое количество оксидов железа. Такое значительное колебание оксидов железа в составе бокситов оказывает существенное влияние на их адсорбционные, физико-химические и каталитические характеристики.

Результаты рентгенофазового анализа. По данным рентгенофазового анализа, приведенного в данной работе, бокситы с малыми содержаниями железа (табл.2) в основном состоят из три-гидратов алюминия: гибоксита СА1(0Н)з АБТМ 33-18] большая часть из норстрандита С А1( 0Н)3 АБТМ 24-63. Кроме гидроксидов алюминия в пробах присутствуют также каолинит 1А СА^ЗЦ.О^ОН^ АБТМ 14-1643,- двуокись титана в форме анатаза СТЮ^ АЗТМ 21-1272] и оксиды железа в основном в виде гематита СГе^ О,АЗТМ 33-664] и акогенита С^-РеО(ОН) АБТМ 34-1266]. В больших коли-

*

Химический состав

маложелезистых бокситов,

Таблица

вес,¡¡6

2

Ыаложелезистые бокситы 8. к э. о и 9 о 3 ® § о а 1 н § о а ® <сид кальция 1 я и 1 д о з и К »о я с: а Е

« л п о

Маложелезистый'

боксит № I 18,1 52,15 0,71 3,28 - - 0,14 0,09 0,5 0,07 25,11 / 100

Маложелезистый ■

боксит № 2 18,1 52,33 1,7 3,33 - - - - - - *1 24,99 99,99

Маложелезистый

боксит № 3 12,52 53,05 0,75 3,80 0,16 0,14 0,31 0,28 1,13 27,3£> 100

Маложелезистый

боксит * 4 38,5 40,50 0,4 3,7 - - - - - -( 17,00 100

Химический состав глинистых бокситов, вес%

Таблица 3

1

Бокситы |<н°2 | А1203 1 ¥е90о 1 ! 2 3 ! »°2 * 1 СаО I | М^О | Nа^! К^! С02 |п.п.п. | Сумма

I. Боксит № I 22,7 41,64 21,4 - 0,17 0,05 0,10 14,0 100,0

2. Боксит * 4 1,8 38,9 35,8 2,6 - - - . 20,9 100,0

О • Боксит № 5 3,2 32,2 44,8 2,0 - - - 0,1 17,73 100,0

4. Боксит № 6 7,36 22,75 54,50 1.9 0,14 0,42 - - 0,1 12,84 99,92

5. Боксит № 7 27,07 45,55 3,81 2,24 0,17 0,32 0,1 20,63 99,9

6. Боксит № 8 3^3 39,12 35,15 1,24 0,29 0,18 - - 0,41 20,33 100,0

7. Боксит * 36 18,1 45,18 16,9 3,8 0,1 ' 0,5 - 15,0 99,6

8. Боксит № 43 1,3 46,2 36,3 2,9 - _ - 13,12 99,8

Химический состав глин, вес %

Глины I 5Ю? 1 ! * 1 ! Л12°3 1 | Ре203 | в. о2 1 СаО 1 1 СОо! 1 ! п.п.п. , |Сумна

I. Глика № I 73,7 13,5 7,0 - 0,05 0,02 0,1 ■ 6,5 100

Глина № б 70,6 19,9 1,7 0,® - - - 6,8 99,9

3. Глина № 54 77,3 13,9 ' 1,5 - - - - 5,8 100

4. Глина $ ¡35 76,7 14,4 1.2 1.5 0.1 0,2 0,10 5.5 100

5. Глина * Е6 78,2 13,7 1.6 1.7 - - 0,10 4,7 100

6- Каолиновая глина 72,0 19,9 1,5 0.7 - - - 5,5 99,8

чествах присутствуют также оксиды кремния и кальция.

После прогрева боксита N 36 при Т=550*С в течение 4-х часов все гидроксиды алюминия переходят в оксид алюминия, преимущественно в гамма форму, хотя имеются примеси более высокотемпературной каппа-формы. Оксиды железа присутствуют в основном в виде гематита, а остальные фазы (двуокись титана, оксиды кремния к кальция) не изменяются. Прокаленные к активированные образцы бокситов имеют примерно одинаковый кристаллический состав: оксиды алюминия (в основном низкотемпературные У и ^-фазы), оксид титана в форме анатаза и оксид железа (гематит).

Запись дифрактограмм осуществлялась на рентгеновском диф-рактометре ДРОЕ-4 с Си-Ка. изучением в режиме 30 кВ и 30 мА.

В таблице 5 представлены результаты измерения удельной поверхности бокситов по низкотемпературной адсорбции азота.

Таблица 5

Результаты измерения удельной поверхности по низкотемпературной адсорбции азота

1 |п/п 1 1 | Образец 1 1 Б уд. м*Уг|

1. 11. | Маложелезистый боксит 44 |

1 г | Боксит N 36 Верхне-Ашутское месторождение 20 |

1 з. | Боксит Н 43 Верхне-Ашутское месторождение 21 I

1 4. I , . | Боксит N 36, прокален до А1а > Оз 252 | 1

Как видно из данных таблицы 5, после прокаливания наибольшей удельной поверхностью, равной 252 м^/г, обладает бок-

сит К 36. Поверхность бокситов увеличивается, по-видимому, за счет образования пор, связанного с десорбцией гидратной воды к изменениями кристаллических форм, и величина приближается к поверхности промышленных адсорбентов типа оксида алюминия. Исследование образцов методом рентгэнгвской фотоэлектронной спектроскопии. Методы рентгенофотозлектронной спектроскопии в применении к явлениям адсорбции и катализа позволяют изучать и решать ряд проблем. С одной стороны это исследование электронной структуры твердых тел, установление поверхностного состава от температуры и других условий реакции. В основном мы ориентировались с помощью этого метода определить поверхностный состав изучаемых катализаторов.

Образцы исследовались методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЗС) по аналитическим линиям.

А1 гр. гр. 3/2 "Л гр. 3/2

N1. 74 эВ (А!-**) 710,1 эВ*(Ре'г~-*т ) -158,1 эв (Т»**) »2. 73,9 эВ (А1Л+ ) 710,2 эВ^ (Ге^'-3* ) 458,0 эв (ТИ') N3. 73,9 эВ (АГ5*") 710,0 эВ* ) 453,0 эв (Т1 *')

* - линия устарения.

Есе три образца имеют схожий состав (соотношение элементов). Энергии связи говорят о полном окислении компонентов. Образец К 2 (Боксит М 36) имеет несколько больше по сразненю с N 1 (МЯБ) и М 3 (Боксит N 43) количество железа (12 7.) при 5-8 процентах в остальных.

■ На основании результатов физико-химических исследований иомю предвидеть каталитические свойства изучаемых нами бокситов к мокттморкллокитовых глин. С этой точки зрения представляет интерес бокситы Н 36, 43 Ь 1££Б, глины N 55, 56.

Далее изучалась активность образцов, приготовленных на адсорбентах Торгайского- региона различными методами.

Проводилось исследование каталитических свойств нанесен-1-ных палладиевых контактов, приготовленных методами пропитки и адсорбции с использованием минералов Аркалыкекого района в качестве носителей катализаторов. Для сравнения были использованы палладиевые катализаторы, нанесенные на промышленный алюмо-гель и ЗЯ-ный Pd/C промышленный катализатор Болоховского химического комбината.

Для приготовления катализаторов брали фракцию измельченного минерала с дисперсностью 0-0,125 мм, прокаленную при температуре 573 К в течение 3-х часов. Повторно просеивали до 0-0,125 мм и использовали в качестве носителей для приготовления катализаторов. После нанесения палладия на носитель приготовленные катализаторы высушивались при 90 С в течение 3-х ча--сов. Нанесение ралладил проводилось двумя методами: адсорбции и пропитки. Приготовленные образцы хранились в эксикаторе над CaCl^.

Каталитические свойства приготовленных катализаторов исследовались в реакции гидрирования фенилацетилена в жидкой фазе на установке для гидрирования непредельных соединений при атмосферном давлении.

Типичные кинетические гидрирования фенилацетилена на вышеуказанных катализаторах представлены на рисунках 1-2.

Как видно из рис.1, каталитическая активность образцов, приготовленных методом пропитки на наложэлезкстом боксите,

Рис. 1 Кинетические кривые гидрирования фенилацетилена на ЗХ-ных катализаторах, приготовленных на различных носителях методом пропитки: 1 - Рй/АЦО,; П- Рс1/Боксит N 43; ПЬ Рб/С; 1У - Р<3/Иаложе лез истый боксит; У - Рс1/Као линовал глина; У1 - Р<3/Монтмориллонитовгя глина. УСЛОВИЯ: 0,2 г катализатора, 0,46 мл вещества, 25 мл этанола при Т - 303 К. боксите N 43, каолиновой и монтмориллонитсвой глинах, выше активности катализатора в 2-2,5 раза, чем активность образца, приготовленного на промышленном носителе - оксида алюминия А1 О (промышленный: мелкодисперсной фракции с диаметром 0,25-0,5 мм, имеет поверхность 190 м^/г, определенную БЭТ).

Активность катализатора, приготовленного методом адсорбции на маложелезистом боксите, каолиновой и монтмориллонитовой глинах, боксите N 43, также не уступает по активности промышленным катализаторам 3% Рй/С и Рб/А^О^Срис. 2). Высокая каталитическая активность катализаторов, приготовленных с использованием природных минералов, по-видимому, связана с развитой

Рис.2. Кинетические кривые гидрирования фенилацетилена на ' 31-них катализаторах, приготовленных на различных носителях методом адсорбции: 1 - Рй/А1Л0у, П -Р(3/С; Ш -Рб/Бокскт К 43; 1У - Рй/Малояелезистый боксит; У - Р<2/Еаолиновая глина; У1 - Рй/Кремнезем; УП -Ёе£/ Монтмориллонит, поверхностью вышеуказанных носителей, ' что подтверждается данными БЗТ, представленными в табл. 6.

Во всех случаях поглощается теоретически рассчитанное количество водорода, что свидетельствует об отсутствии побочных процессов.

Известно, что связь обладает большой адсорбционной

способностью и конкурирует с водородом за активные центры на' поверхности. В процессе гидрирования концентрация -С=С- связи уменьшается и одновременно растет скорость восстановления двойной связи, т. е. образовавшегося стирола. Селективность при этом зависит от состояния поверхности катализатора. По данным

1...... |М и н е р а л 1 | Б м*/г 1 1 1 1 о й, А 1

| Боксит N 36 I 252 1 | 100 - 150, 200 |

| и X Б | 116,3 | 100 - 150, 200 |

| Глина N 56 I 82.2 | 50 100, 150 |

| Боксит N 7 I I 60,6 | 50 I 100, 150 |

хроматографического анализа гидрирование фенилацетилена на Рс1/носитель (Боксит N 36, Боксит N 43, Иалояелезистый боксит, Ментмориллонитозая глина N 55, кремнезем N 54) катализаторах идет селективно (98-992).

Многократное гидрирование фенилацетилена на одном и том же образце, например, 3* Р<1/Маложелезистый и 37. Р<1/Монтморил-лонитевая глина, катализаторах сопровождается уменьшением их активности. Так, после гидрирования 5-ти порций фенилацетилена первоначальная активность уменьшается на ЗОЯ у ЗХ Р<уИонтмо-риллонитовой и- на 257. у Рс1/Кглоиелегистом боксите. Наблюдаемое снижение скорости реакции можно объяснить частичным отравлением поверхности катализатора продуктами реакции.

Были вычислены энергии активации процесса согласно уравнению Аррениуса к = К0е"^7 . Поскольку экспериментальная зависимость К ш г (1/Т) от температуры в интервале 293-313 К является линейной.

Е результате анализа выявлено, что на величину энергии активации почти не влияет природа носителей. При этом следует отметить, что наименьшая энергия активации наблюдается на

- 20 - '

ЗХ-ном палладии,, нанесенном на боксит N 43, а наибольшая - на глине N 54, что является исключением. Самую высокую каталитическую активность проявляют ¡сатализаторы, приготовленные с использованием монтмориллонитовой глины и кремнезема.

Таким образом, из экспериментальной части работы следует, что катализаторы, приготовленные методом адсорбции, проявляют более высокую активность (2-3 раза больше), чем образцы, приготовленные на заводских носителях С активированный) (табл.7). Более высокая активность катализаторов, приготовленных методом адсорбции, по-видимому, связана с особенностями Формирования и распределения микрокристаллов палладия на поверхности носителя.

ВЫВОДЫ

Впервые исследованы состав, физико-химические, адсорбционные и каталитические свойствва бокситов, ыонтмориллонитовых глин месторождений Торгайского региона и нанесенных на них палладиевых катализаторов.

1. Установлено, что адсорбенты, приготовленные из монтмо-ридлонитовых глин Торгайского региона, эффективно проводят очистку вод от ионов тяжелых металлов (Р<1, Сг, Ре, А1), а также отработанных вод мясокомбината г. Аркалыка от органических . примесей.

2. Установлено, что-адсорбенты,приготовленные из бокситов и глин, могут быть использованы в качестве носителей катализаторов гидрогенизации.

3. Установлено, что низкопроцентные РсЬкатализаторы, нане-

Общая, удельная и относительная каталитическая активность катализаторов, приготовленных методой адсорбции

Клтагизаторн

!■% ¡Скорость !Общая ак-1пал-?реакции !тив. А, !ла- ! ¡¡хл/нин

1дия !мл Н~/;.шн!г кат. ! ! I

!Удельная!Относительн. Га:стяв. I активность ! а-233

|цл/ыИН \etiu.

!г.Ро

РоУБоксит # 43 1,0 11,6 53,0 5,8 1,9

2.0 23,2 116,0 5,8 2,1

3,0 33,5 167,0 5,53 2,1

Рб/Д'.адохел езис - 1,0 13,8 69,0 6,9 2,3

тый боксит 2,0 34,4 172,0 8,6 3,1

3,0 43,0 215,0 7,16 2,6

Рсб'Каолиновая 1.0 9,6 45,0 4,5 1.5

глина 2,0 34,0 172,0 8,6 3,1

3,0 51,6 258,0 8,6 3,2

РйбОГлина £ 54 1.0 160 80,0 8,0 2,7

2,0 34,4 172,0 8,6 3,1

3,0 54.2 271,0 9,03 3,3

Ы/Гтча № 56 1,0. 16,1 90,5 9,05 . 3,0

2,0 45,6 228,5 11,4 4,1

3,0 68,8 344,0 П,5 4,2

Р^С 3.0 43,0 215,0 7,16 2,6

?й/А1рр3 1.0 6,0 30,0 3,0 1,0

2,0 1,2 55,0 2,8 1,0

3,0 16,3 81,5 2,75 1.0

сенные на ЦЖБ, Боксит H 43 и монтмориллонитовые глины месторождений Торгайского региона, активнее в 2,5-3 раза, в процессе гидрогенизации фенилацётилена, чем образцы, приготовленные на заводских носителях (Al^Oj, С).

4. Установлено, что наблюдаемый эффект в процессе жидко-фаэной гидрогенизации зависит от состава, удельной поверхности и состояния примесей атомов носителей, а также от способа приготовления катализаторов.

5. lïa основании приведенных экспериментальных работ реко-ивндуен бокситовые, монтмориллонитовые глшш Торгайского региона в качестве адсорбента для очистки отработанных промышленных вод от йогов тяжелых металлов и органических примесей и как носителей катализаторов гидрогенизации непредельных соединений.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. КуэеиСаев К. К., Еоккулов Е. Б., Цус&галиева К., Закуибаева г. Д. Ско ико - хнниче с кие свойства рудных и нерудных ископаемых Тургайских рудников.//Тез. докл. республиканской научно-практп-49 с кой конференции. Аркалык, 1992. -С. 139-141.

2. Кузембаев К. К. , Цуеагалиева IL , Кайралапова А. С., Бекку-лов Б. Б. Использование полезных ископаемых бокситных месторождений Торгайского региона в ¡качестве адсорбентов и катализаторов. //Tes.докл.республиканской научно-практической конференции. Аркалык, 1992, -С. 137.

3. Кузембаев К. К., Цуеагалиева а Табиратты са^таудын, ал-раик;ы радами. //Материалы ябилейн. научно-практ. конференции, посвяцекпой 150 лети» Абая Кунанбаева. Аркалык,199В.-С, 75-81.

4. Кузембаев К. К. , Цуеагалиева Н. Физико-химические свойс-

тва рудных и нерудных ископаемых Тургайских рудников.-lie. Рукопись деп. в Каагос ИНГИ 6.02.00 Per. N 6695 - Ка 96.

5. Куэембаев К. К.,l/усагалиева Н. Использование минеральных ископаемых Аркалыкзкого района в качестве носителей катализаторов. - 8 с. Рукопись деп. в Каэгос ИНТ И 6.02.96 Per. N 6696 -Ка 96.

6. КуземОаев К. К.,Иусагалиева Е Использование монтморил-лонитовых глин Торгайского региона в качестве адсорбентов для очистки сточных промышленных вод. -9 с. Рукопись деп. в Казгос ИЩИ 6.02.96 Per. Н 8697 - Ка 96.

7. Кугембаев К. К.,Мусагалиева Н. Торрай ен!р1нц бокситi мен саэбалшыгыньщ фиэико-химия льж; ^асиеттер!. //ж. Поиск, Кин. образования РК.1996.-Н 2.-С. 28-32.

Е. М*сагалиева

"Торгай entpiihh, Cokcktí мен сазбалпыгыньгц ктрамы, фкзкко-химиялык адсорбциялык жене каталнтккалык касиеттер!" химия гылымдарыньщ кандидаты дерехес i н алу yeíh коргалатын диссертациянын, авторефераты.

02.00. 04 -физикалык химия

Торгай ен1р1нде кептеп кездесет!н боксит пен сазбал-яык^гзрдыц физико-химия лык каспеттер1 РФЭС, БЭТ, рентгенография жане классикалык эд1стер аркылы зерттеад!. Боксит пен сазбал-еык;тардын к*рамы ете ктрдел1, Herisri к*рамдарыныц алюминий, кремний, TeMip тотыктарыньщ к,осындыларынан т*рыг., белпл! 6ip мэлшерде езгерт отыратыны корсет1лд1. Торгаай »epiHiH, сазбал-еыгынын сексiз кеп цорын пайдаланып api арзан, api к*нды ашык су коймалары мен ендхрютгк лас суларды органикалык косылыс калдыктаарымен ауыр металлдар Сг , Рв. , Ге , Al иондарынын. та-зартатын адсорбенттер дайындауга болатыны керсет1лд1.

Боксит пен монтмориллонит сазбалшгына дайындалган. теменп процентт» Ро-катализаторлары фенилацетилендх стйык фа-зада гпдрогекдеу прсцес1нде, зауыттарда дайындалган синтетика-лык Al 0 акттквт í С кондыргыларга кондыларган катализаторларга Караганда aKTi'.BTUiri 2,5-3 есе жогары екенд1П керсет1ЛД1.

Торгай enipiHiH бокситтерх мен монттмориллонкт сазбал-шыктарын лас ттрып калган ендгрю^к суларды ауыр■металлдар гсондарынан тазарту yeíh адсорбенттер есенб1нде жене канык емес квм1рсутектер1н гидрогендеу процесхнде катализаторлар кон-дыргылары рет!нде' пайдалану экономикалык жагынан тшмдГ болып табылады.

Кзраганды

H. Musag3lieva

The Composition, the physico-chemical adsorbental and cathadical properties of boxites and clays in Torghay region. The thesis is submitted for a Candidate's decree of Chemical Sciences. 02.00.04 - Physical Chemistry.

Physico-chemical properties of boxites and montmorrilonit

olays lnTorghay reeion vere investigated by methods of RFES BET X-raystructural, tltrometric, photocolourmetrio analysis. The coordination betveen physico-chemical adsorbental and cathodical properties vas determined. It is signified, that adsorbents prepared of montmorrilonit clays effectively refine industrial sewage from heavy metal ions (c/V PbT Fe^, AF"/ and also accompanying admixtures. It is determined, that boxite and montmorrllonit olays can be bearers of liquid-phasic hudrogenlsationn catalysts of non-limt combinations. On other equal conditions models prepared on the basis of their activities 2,5-3 times more surpass the catalysts obtained on industrial bearers. . The obtained facts let us conclude, that boxites and montmorrilonit clays making accounts of their accessibility, cost price and great supplies can successfully substitute expensive catalyst bearers, industrial adsorbents, such as allumogel silicas and coal.

Qaragandy 1998