粉煤灰合成4A沸石的方法技术

本发明专利技术涉及一种粉煤灰合成4A沸石的方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，包括以下步骤：收集粉煤灰，过100μm筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为1∶25混合，在密闭于容器中恒温搅拌，过滤，洗涤到pH约为7，然后按粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10∶6∶17混合均匀，在煅烧温度为800-900℃的煅烧炉中进行煅烧1-3h，冷却至80-95℃时取出投入到碱性溶液中晶化2.5-3.5h，过滤，洗涤到pH约为7，干燥得到的产品即为4A沸石。本发明专利技术所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，所制备得的4A沸石性能稳定、白度高，可与高岭土合成4A沸石质量相当，本方法充分利用工业废渣粉煤灰来合成4A沸石，工艺简单，既能得到性能高的4A沸石，又能有效的解决工业废渣粉煤灰的污染问题，具有明显的经济和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种粉煤灰合成4A沸石的方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，包括以下步骤：收集粉煤灰，过100ym筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为1:25混合，在密闭于容器中恒温搅拌，过滤，洗涤到pH约为7，然后按粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10：6：17混合均匀，在锻烧温度为800-900°C的锻烧炉中进行锻烧l-3h，冷却至80-95°C时取出投入到碱性溶液中晶化2.5-3.5h，过滤，洗涤到pH约为7，干燥得到的产品即为4A沸石。本专利技术所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，所制备得的4A沸石性能稳定、白度高，可与高岭土合成4A沸石质量相当，本方法充分利用工业废渣粉煤灰来合成4A沸石，工艺简单，既能得到性能高的4A沸石，又能有效的解决工业废渣粉煤灰的污染问题，具有明显的经济和环境效【专利说明】粉煤灰合成4A沸石的方法
本专利技术涉及一种粉煤灰合成4A沸石的方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。
技术介绍
4A沸石是一种无毒、无臭、无味且流动性较好的白色粉末，具有较强的钙离子交换 能力，对环境无污染，是替代三聚磷酸钠理想的无磷洗涤助剂，表面吸附能力强，是理想的 吸附剂和干燥剂。 粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣，它的主要成份是Si02和A1203,两者含量在 70%以上，有类似亚高岭石的结构，因此可以用来合成沸石。但粉煤灰中绝大部份的Si02 和A1203是非活性的，它们存在于玻璃体、莫来石和石英中，另外粉煤灰中还存在炭和铁， 影响合成4A沸石的白度。为此，利用粉煤灰合成4A沸石是可行的，但需要研究一种工艺简 单、合成的4A沸石性能好、白度高的合成方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种工艺简单、合成的4A沸石性能好、白度高的利用粉煤灰合成 4A沸石的方法。 本专利技术所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，包括以下步骤： 收集粉煤灰，过IOOym筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为I :25混合，在密闭于容 器中恒温搅拌，过滤，洗涤到PH约为7,然后按粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10 :6 :17 混合均匀，在煅烧温度为800-900°C的煅烧炉中进行煅烧l_3h，冷却至80-95°C时取出投入 到碱性溶液中晶化2. 5-3. 5h，过滤，洗涤到pH约为7,干燥得到的产品即为4A沸石。 优选的，本专利技术所述的恒温搅拌的恒温为100°C，转速为380r/min，时间为lh。 更优选的，本专利技术所述的煅烧温度850°C，煅烧时间为2h。 进一步优选的，本专利技术所述的碱性溶液为1%的氢氧化钠，晶化温度为90°C，晶化 时间为3h。 本专利技术所述的合成方法，利用工业废渣粉煤灰来合成4A沸石，通过对粉煤灰除炭 和活化，增加白度和溶解玻璃体、破坏石英与莫来石晶体的结构，以释放无定形的二氧化硅 和三氧化二铝，便于后续晶化处理。 本专利技术所述的合成方法中，所采用的粉煤灰比重为I. 98g/cm3,含水量为0. 46%， 平均粒径为45 μ m，三氧化二铝25. 4%，二氧化硅60. 47,三氧化二铁2. 92%，氧化钙1. 31%， 氧化镁1. 16%，烧失量5. 82%。粉煤灰主要由各种大小不一的颗粒构成，这些颗粒主要是玻 璃体颗粒，含量达70%以上，由于玻璃体的存在，在石英与莫来石中，Si02和A1203的含量 占了整个粉煤灰的30%-40%，它们以晶体的形式存在，因而化学活性较低，用粉煤灰合成4A 沸石主要是利用粉煤灰中的无定形Si02和A1203,因此必须使玻璃体溶解和破坏石英和莫 来石的晶相结构，使其释放出无定形的Si02和A1203。 有关资料介绍，硅、铝比在1.44 -2. 16,水钠比在35-200范围时所形成的产物均 为4A沸石，因此，本专利技术采用粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10 :6 :17混合，据此配比 煅烧制备，其中加入氢氧化铝和碳酸钠的目的：一是为了调整粉煤灰中硅与铝的比值，使其 符合4A沸石的硅、铝比；二是作为助溶剂，促使玻璃体的溶解和石英、莫来石晶相结构的破 坏。 煅烧的温度要能达到粉煤灰中的有机物与炭的燃烧点，能使氢氧化铝和碳酸钠 分解完全，同时不能超过莫来石和Y-A1203的生成温度，因它们的反应活性低，不利于 碱溶晶化，并且要考虑能耗，以降低生产成本，经综合考虑和大量试验，确定煅烧温度在 800-900°C为宜，最佳点在850°C。 粉煤灰在煅烧过程中随温度和时间的延长会发生一系列物理和化学变化，其疏 松、多孔、活性等特性会发生相应改变，煅烧时间过短，晶相破坏不彻底，炭质挥发不完全， 因而活性差，不利于4A沸石的合成，但时间过长，其反应活性也差，且耗能，经试验确定，煅 烧2h的效果最好。 引起粉煤灰白度降低的主要原因是由于煤在锅炉中燃烧不完全而留下的有机物 质如碳氢化合物和炭素物质，在粉煤灰中炭的脱除几乎延续到整个煅烧过程，在这个过程 中煅烧粉煤灰的白度也随着有规律性的提高，在800°c前，随温度的上升，白度上升得很快， 超过900°C后，曲线变得平缓了。同时用粉煤灰合成4A沸石白度影响大的还有粉煤灰中存 在的赤铁矿与磁铁矿，它们的存在使合成的4A沸石呈浅绿色或砖黄色，故在合成前要除去 铁离子，本方法采用10%的盐酸与原状粉煤灰浸泡，铁离子的去除率可达78%。通过煅烧和 酸浸，可使粉煤灰的白度达到79%。 本专利技术所述的粉煤灰合成4A沸石的方法，所制备得的4A沸石性能稳定、白度高， 可与高岭土合成4A沸石质量相当，本方法充分利用工业废渣粉煤灰来合成4A沸石，工艺简 单，既能得到性能高的4A沸石，又能有效的解决工业废渣粉煤灰的污染问题，具有明显的 经济和环境效益。 【具体实施方式】 实施例一： 收集粉煤灰，过IOOym筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为I :25混合，在密闭于容 器中恒温KKTC下以380r/min搅拌lh，过滤，洗涤到pH约为7,然后按粉煤灰：氢氧化铝： 碳酸钠重量比为10 :6 :17混合均匀，在煅烧温度为850°C的煅烧炉中进行煅烧2h，冷却至 90°C时取出投入到1%的氢氧化钠溶液中晶化3h，过滤，洗涤到pH约为7,干燥得到的产品 即为4A沸石。 实施例二：产品性质 本专利技术所制得的4A沸石的产品性质与高岭土合成的4A沸石，产品性质如下： 白色固体颗粒。呈网络状结构，内含均匀小孔，孔径〇. 42nm，比表面积约为600m2/R， 不溶于水和有机溶剂，能溶解于强碱和强酸。有吸附水分，液体、气体及不饱和的有机物质。 对钙离子有交换能力为320CaC0 3mg/g，白度彡79% (高岭土合成的4A沸石为95%)，pH值 10-11. 5,表观密度0. 3-0. 5g/cm3,平均粒径为45μπι，粒度分布彡60μπι占85%以上。【权利要求】1. 粉煤灰合成4A沸石的方法，包括以下步骤： 收集粉煤灰，过IOOym筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为I :25混合，在密闭于容 器中恒温搅拌，过滤，洗涤到PH约为7,然后按粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10 :6 :17 混合均匀，在煅烧温度为800-900°C的煅烧炉中进行煅烧l_3h本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉煤灰合成4A沸石的方法，包括以下步骤：收集粉煤灰，过100μm筛，用10%的盐酸与粉煤灰以固液比为1：25混合，在密闭于容器中恒温搅拌，过滤，洗涤到pH约为7，然后按粉煤灰：氢氧化铝：碳酸钠重量比为10：6：17混合均匀，在煅烧温度为800‑900℃的煅烧炉中进行煅烧1‑3h，冷却至80‑95℃时取出投入到碱性溶液中晶化2.5‑3.5h，过滤，洗涤到pH约为7，干燥得到的产品即为4A沸石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆强，
申请(专利权)人：西安华陆环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61