利用高铝水泥制造4A沸石的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高铝水泥制造４Ａ沸石的方法，该方法主要是利用原料丰富的高铝水泥，经过碳酸钠水溶液的浸出、过滤，铝酸钠溶液加入硅酸钠后进行晶化，经过滤将４Ａ沸石晶体同母液分开，母液加入Ｎａ－［２］ＣＯ－［３］浓缩后过滤，十水碳酸钠回到浸出液中，所余母液ＮａＯＨ溶液加入晶化反应，再生成４Ａ沸，该方法生产４Ａ沸石，原料丰富，工艺简单，成本低，开拓了一条新的制造４Ａ沸石的途径。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种日用化工添加剂4A沸石的新的制造方法，即利用高铝水泥制造4A沸石的方法。4A沸石是日用化工生产中常用的原料，过去生产4A沸石多是利用含铝原料进行制备，但这些含铝材料中从未提起高铝水泥，而我国高铝水泥生产量大，利用率低，因此，如何充分利用高铝水泥，便是需要解决的一个问题。本专利技术的目的就是提供一种利用原料丰富的高铝水泥制造4A沸石的方法，以满足日用化工业生产的需要，本专利技术所称的高铝水泥是指耐火水泥厂用最通用的化学成分配比（Al2O350-60%，CaO32-35%）烧制的产品，其特点是生产工艺十分成熟，有几十年的生产历史，温度范围大，容易操作，产品及质量保证，生产成本低为特点。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一：本专利技术的理论根据：50年代波兰科学院院士吉米克教授提出利用煤粉灰含铝原料加入石灰石煅烧成自粉化提铝原料的原理之后，波兰格罗晓晓维哲水泥厂开始生产氧化铝和水泥。吉米克教授的理论是利用含铝原料加入石灰石在1300℃±20℃条件下煅烧，使之生成活性的铝酸钙（CA，C12A7），而铝酸钙与碳酸钠溶液反应生成铝酸钠及碳酸钙。这一理论又为苏联科学技术博士H-И叶列明教授归钠为：“CaO-Al2O3-SiO2三元系是制取铝酸钙熟料（以及炉渣）的理论基础。根据研究结果，为了避免从熔体中结晶出不溶出含铝物相-钙铝黄长石（2CaO·AL2O3·SiO2），熔体的理论组成……CaO∶Al2O3＞1.28。在此条件下……氧化铝结合成12CaO·7Al2O3及CaO·AL2O。用纯碱溶出铝酸钙便可最大限度地使Al2O回收到溶液中去。”“在用纯碱溶液-->溶出铝酸钙熟料时，使Al2O3进入溶液的反应如下：吉米克教授的反应式为：根据上述原理对高铝水泥的化学组分及矿物成份进行研究，发现：高铝水泥的成份变化是：成份Al2O3CaOSiO2Fe2O3TiO2MgOR2O%  50-60  32-35  4-8  1-3  1-3  ＜1  ＜1高铝水泥化学成份：成份%Al2O3CaOSiO2Fe2O3TiO2MgOM90/94  53.68  33.68  6.14  2.1  2.65  1.09S  J  50±1  33  7-8  1.5-2.2  2-2.5  ＜2高铝水泥的矿物组成：主要矿物为铝酸一钙（CaO·Al2O3）、七铝酸十二钙（12CaO·7Al2O3）、二铝酸钙（CaO·2Al2O3），由上述情况可以看出，高铝水泥中含有大量的铝酸（CA·C12A7）矿物，正像吉米克和叶列明教授所阐述的一样。因此，利用高铝水泥作为铝源材料进行制取4A沸石的办法是可行的。二、用高铝水泥制4A沸石附图为利用高铝水泥制造4A沸石的工艺（方法）流程示意图。以下结合附图对其方法作详细说明。1、配制浸液用纯碱（Na2CO3）放入水中溶解，制成碳酸钠水溶液，其重量比为：-->纯碱∶水＝1∶10（克）2、浸出高铝水泥放入浸液中进行浸出，其重量比为：浸液∶高铝水泥＝5.5∶1（克）高铝水泥放入浸液后，在搅拌罐中进行搅拌，并进行化学反应，成为铝酸钠液，浸出时间30分钟，其温度为60-65℃。3、过滤在温度为60-65℃条件下，经过30分钟的浸出，之后，用过滤器进行过滤，经过过滤，其无用的渣子被滤出弃掉或返回制造水泥得到干净的铝酸钠液，Al2O3浸出率为50-54%，为了使铝酸钠溶液更加稳定，便于4A沸石的结晶，溶液中可加入3%左右的氢氧化钠（NaOH）。4、晶化合成铝酸钠溶液在强搅拌的条件下加入硅酸钠，硅酸钠加入量是根据铝含量的不同而多少不等，其成份摩尔比为1Al2O3∶2SiO2：3Na2O∶110H2O＝102∶120∶186∶1980重量百分比为：Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O＝4∶5∶8∶83，（%）在温度为70℃条件下搅拌1小时，然后开始升温至90℃，继续搅拌30分钟停止，进行保温净化两小时，检查结晶程度，确定质量。5、再过滤经结晶程度，检查确定质量后，再进行过滤干燥，便可获得4A沸石。6、母液的返回过滤后，4A沸石从母液中分出来，但这时的母液中含有Na2CO35%±1，NaOH3%-4%，而这些Na2CO3，NaOH不能直接回收再利用，-->必须浓缩分离后再返回利用，因此，为了减少蒸发量，降低成本，在浓前加入与消耗和损失掉的Na2CO3相等的量，使之结晶成为十水碳酸钠（Na2CO310H2O）吸收母液中大量的水份，过滤分离后，晶体+水碳酸钠返回浸出液中，液体再返回进行晶化，再生成4A沸石，这样充分利用了原材料，提高了4A沸石的产量，降低了生产成本，而且，用该方法制造的4A沸石产品质量可达白度＞95，钙交换量≥290mgCaCO3/克（千），粒度＜4M、＞85%（电镜鉴定），PH≤11。由以上可知，利用高铝水泥制成4A沸石的方法简单，设备容易购置，原料丰富，成本低、产量高，为日用化工业的生产提供了良好的原料市场，开辟了一条新的制造4A沸石的新途径。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高铝水泥制造４Ａ沸石的方法，其特征在于浸液为纯碱放入水中而成，其重量比为纯碱（ＮａＯＨ）：水＝１：１０（克），之后，将高铝水泥放入浸液中搅拌浸出，浸液与高铝水泥其重量比为：浸液：高铝水泥＝５．５：１（克）经充分在搅拌罐中搅拌 化学反应浸出后，用过滤器进行过滤，废渣与干净的铝酸钠溶液分开，在溶液中加入３％左右的氢氧化钠，进行晶化合成，即铝酸钠溶液在强搅拌的条件下，加入硅酸钠，其成分摩尔比为１Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：２ＳｉＯ↓［２］：３Ｎａ↓［２］Ｏ：１１０Ｈ↓［２］Ｏ，重量百分比为：Ａｌ↓［２］：ＳｉＯ↓［２］：Ｎａ↓［２］Ｏ：Ｈ↓［２］Ｏ＝４：５：８：８３，充分搅拌后晶化生成４Ａ沸石晶体，再过滤，将４Ａ沸石从母液中分离出来，母液加入与晶化消耗和损失的量相同的Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］后进行浓缩，使生成的十水碳酸钠经过滤后分离，返回浸出液中，所余液体再进行晶化，再生成４Ａ沸石。

【技术特征摘要】
1、一种利用高铝水泥制造4A沸石的方法，其特征在于浸液为纯碱放入水中而成，其重量比为纯碱(NaOH)∶水=1∶10(克)，之后，将高铝水泥放入浸液中搅拌浸出，浸液与高铝水泥其重量比为：浸液∶高铝水泥=5.5∶1(克)经充分在搅拌罐中搅拌化学反应浸出后，用过滤器进行过滤，废渣与干净的铝酸钠溶液分开，在溶液中加入3%左右的氢氧化钠，进行晶化合成，即铝酸钠溶液在强搅拌的条件下，加入硅酸钠，其成分摩尔比为1Al2O3∶2SiO2∶3Na2O∶110H2O，重量百分比为：Al2∶SiO2∶Na2O∶H2O=4∶5∶8∶83，充分搅拌后晶化生成4A沸石晶体，再过滤，将4A沸石从母液中分离出...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛书华，
申请(专利权)人：葛书华，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]