一种利用煤矸石制备沸石的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用煤矸石制备沸石的方法。所述利用煤矸石制备沸石的方法包括以下步骤：低温焙烧；酸浸处理；活化；老化；晶化；晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。本发明专利技术提供一种利用煤矸石制备沸石的方法，以煤矸石为原料，制备得到高附加值的产品，既可以解决环境问题，还能获得经济利益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用煤矸石制备沸石的方法
本专利技术涉及资源再利用
，具体的，涉及一种利用煤矸石制备沸石的方法。
技术介绍
煤矸石是在煤形成过程中与煤伴生或共生的含碳量较低的岩石，是煤炭开采、洗涤过程中排出的固体废弃物，由于我国煤矿丰富，煤矸石产生量十分巨大，这不仅占用大量土地，还给环境带来巨大危害，在环保要求日益加强的今天，如何处置这一废弃物成为了当务之急。煤矸石应用主要有两个方面：一是直接用作造地、填坑、筑路基和回填露天矿等建筑材料使用，这种方式可以处理掉大量煤矸石，但经济价值低；二是将煤矸石作为化工原料，利用里面的硅、铝等金属元素提取氧化铝或合成水玻璃、白炭黑、碳化硅等，该种方式虽然提高了产品的附加值，但是合成以上产品仅仅利用了煤矸石中的单一组分，而其他组分则被当作废物弃之，这无疑没有对煤矸石达到充分合理的利用。因此，要实现充分、合理利用煤矸石这一目标，还需寻找新的产品。煤矸石主要成分为SiO2和Al2O3，与4A沸石组分相同，由煤矸石制备4A沸石不失为一种变废为宝，废物利用的有效途径。
技术实现思路
为了解决上述煤矸石没有得到充分合理的利用的技术问题，本专利技术提供一种利用煤矸石制备沸石的方法，以煤矸石为原料，制备得到高附加值的产品，既可以解决环境问题，还能获得经济利益。本专利技术提供了一种利用煤矸石制备沸石的方法，包括以下步骤：步骤一、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于300~400℃下焙烧2h，得煤矸石粉；步骤二、酸浸处理：按固液比1:8~10将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸2~3h，用水洗涤至中性、烘干；步骤三、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:1~2的比例混匀后置于600~800℃下煅烧1.5~2.5h，得活化煤矸石粉；步骤四、老化：将所述活化煤矸石粉与水按固液比0.2~0.4g/mL混匀，在超声频率为40~300Hz条件下，于40~70℃老化2~3h；步骤五、晶化：老化完成后，将温度升至85~95℃，晶化60~90min；步骤六、晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。在本专利技术提供的利用煤矸石制备沸石的方法的一种较佳实施例中，所述步骤二中，所述稀硫酸的质量分数为18%；酸浸温度为90℃。相较于现有技术，本专利技术提供的利用煤矸石制备沸石的方法具有以下有益效果：一、本专利技术以煤矸石为原料，制备得到高附加值的产品，既可以解决环境问题，还能获得经济利益；且工艺简单、除铁效率较高，制得的4A沸石杂质铁大幅降低，白度提高，粒径分布均匀，极大的拓展4A沸石的使用范围。二、在超声条件下合成4A沸石，可以降低反应温度，缩短反应时间，大大降低了能源消耗。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种利用煤矸石制备沸石的方法，包括以下步骤：S1、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于300℃下焙烧2h，得煤矸石粉；S2、酸浸处理：按固液比1:8将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸2h，用水洗涤至中性、烘干；所述稀硫酸的质量分数为18%；酸浸温度为90℃；S3、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:1的比例混匀后置于600℃下煅烧1.5h，得活化煤矸石粉；S4、老化：将所述活化煤矸石粉与水按固液比0.2g/mL混匀，在超声频率为40Hz条件下，于40~70℃老化2h；S5、晶化：老化完成后，将温度升至85℃，晶化60min；S6、晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。实施例2一种利用煤矸石制备沸石的方法，包括以下步骤：S1、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于350℃下焙烧2h，得煤矸石粉；S2、酸浸处理：按固液比1:9将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸2~3h，用水洗涤至中性、烘干；所述稀硫酸的质量分数为18%；酸浸温度为90℃；S3、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:1.5的比例混匀后置于700℃下煅烧2h，得活化煤矸石粉；S4、老化：将所述活化煤矸石粉与水按固液比0.3g/mL混匀，在超声频率为200Hz条件下，于55℃老化2.5h；S5、晶化：老化完成后，将温度升至90℃，晶化750min；S6、晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。实施例3一种利用煤矸石制备沸石的方法，包括以下步骤：S1、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于400℃下焙烧2h，得煤矸石粉；S2、酸浸处理：按固液比1:10将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸3h，用水洗涤至中性、烘干；所述稀硫酸的质量分数为18%；酸浸温度为90℃；S3、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:2的比例混匀后置于800℃下煅烧2.5h，得活化煤矸石粉；S4、老化：将所述活化煤矸石粉与水按固液比0.4g/mL混匀，在超声频率为300Hz条件下，于70℃老化3h；S5、晶化：老化完成后，将温度升至95℃，晶化90min；S6、晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本专利技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的
，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用煤矸石制备沸石的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于300~400℃下焙烧2h，得煤矸石粉；步骤二、酸浸处理：按固液比1:8~10将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸2~3h，用水洗涤至中性、烘干；步骤三、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:1~2的比例混匀后置于600~800℃下煅烧1.5~2.5h，得活化煤矸石粉；步骤四、老化：将所述活化煤矸石粉与水按固液比0.2~0.4g/mL混匀，在超声频率为40~300Hz条件下，于40~70℃老化2~3h；步骤五、晶化：老化完成后，将温度升至85~95℃，晶化60~90min；步骤六、晶化完成后，过滤、洗涤、烘干，得4A沸石。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤矸石制备沸石的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、低温焙烧：取煤矸石，粉碎后研磨、过100目筛，再置于300~400℃下焙烧2h，得煤矸石粉；步骤二、酸浸处理：按固液比1:8~10将所述煤矸石粉用稀硫酸酸浸2~3h，用水洗涤至中性、烘干；步骤三、活化：将经过酸浸处理的煤矸石粉与碱按重量比1:1~2的比例混匀后置于600~800℃下煅烧1.5~2.5h，得活化煤矸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：湖南双晟科技信息咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43