4A分子筛及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种4A分子筛及其制备方法。该制备方法包括：将白泥、循环流化床粉煤灰和固体NaOH的混合物依次进行造粒、陈化及晶化以得到4A分子筛；其中，白泥包括65～75wt％的SiO2、12～20wt％的Al2O3、0～0.2wt％的K2O和/或Na2O、0～12wt％的烧失量、以及余量杂质；循环流化床粉煤灰包括25～38wt％的SiO2、40～55wt％的Al2O3、0～0.5wt％的K2O和/或Na2O、0～7wt％的烧失量、以及余量杂质。使用本发明专利技术的方法制备的分子筛为粒状，可直接应用于化工、医药等领域，同时制备工艺简单，成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
4A分子筛及其制备方法


[0001]本专利技术涉及分子筛制备领域，具体而言，涉及一种4A分子筛及其制备方法。

技术介绍

[0002]4A分子筛是一种铝硅酸盐结构的立方形微孔分子筛，通过将直径小于4A的物质吸入晶体内部，从而实现该物质与其他物质的分离，4A分子筛这样的结构特性，赋予了其特别的吸附性能，被广泛应用于化工、医药、化学品除杂工艺。目前工业化4A分子筛多采用化学试剂硅酸、水玻璃、氢氧化钠等为原料制备而成，原料的纯度高、制备的4A分子筛性能好，但由于原料成本高导致4A分子筛的制备成本高，从而提高了其使用成本。因此，寻找低成本原料制备4A分子筛成为人们研究的热点。
[0003]粉煤灰是我国大宗工业固废，每年排放量高达6亿吨，因此粉煤灰的综合利用成为解决其排放带来的污染的一大途径。研究发现粉煤灰主要成分为SiO2和A12O3，且粉煤灰表面呈多孔结构，比表面积较大，具有一定的表面活性，是制备4A分子筛的低成本原料。白泥是粉煤灰经盐酸溶解除杂后产生的固体废渣，主要成分为SiO2和难溶于酸的A12O3，其他杂质含量合计不超过5％(其中TiO2约占4％左右)，相比于粉煤灰的纯度更高，制备4A分子筛更有利。专利CN201811272197.9公开了一种以白泥为原料制备4A分子筛的方法，该方法首先将白泥经过焙烧处理，再经过铝硅比调节后与碱熔融，最后熔融熟料经过水热合成制备出分子筛，该技术需要经过两次高温焙烧，成本高，同时制备的分子筛为粉状，不能直接应用。专利CN201610228003.X公开了一种以白泥为原料制备4A分子筛的方法，该方法首先将白泥与碱液进行反应，制备出富硅滤液，然后富硅滤液与氧化铝进行水热合成制备出分子筛。该方法富硅滤液的制备将产生含大量碱液的危废固体，水热合成后过滤将产生无法重复使用的且含铝的废碱液，制备的分子筛依然为粉状无法直接使用，同时整体工艺成本较高。
[0004]因此，需要提供一种4A分子筛的制备方法，以解决现有技术中白泥制备分子筛工艺中易产生固体与液体危废物，且制备的分子筛为粉状而不是粒状，无法直接使用，同时制备工艺复杂和成本高的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种4A分子筛的制备方法，以解决现有技术中白泥制备分子筛工艺中易产生固体与液体危废物，且制备的分子筛为粉状而不是粒状，无法直接使用，同时制备工艺复杂和成本高的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种4A分子筛的制备方法，所述制备方法包括：将白泥、循环流化床粉煤灰、以及固体NaOH的混合物依次进行造粒、陈化及晶化，以得到4A分子筛；其中，白泥包括65～75wt％的SiO2、12～20wt％的Al2O3、0～0.2wt％的K2O和/或Na2O、0～12wt％的烧失量、以及余量杂质；循环流化床粉煤灰包括25～38wt％的SiO2、40～55wt％的Al2O3、0～0.5wt％的K2O和/或Na2O、0～7wt％的烧失量、以及余
量杂质。
[0007]优选地，造粒在造粒机中进行；且造粒包括第一造粒阶段，其中，第一造粒阶段的搅拌速率为3700～4000r/min，搅拌时间为10～20min。
[0008]优选地，在第一造粒阶段之后，造粒还包括第二造粒阶段，其中，第二造粒阶段的搅拌速率为3300～3500r/min，搅拌时间为10～20min。
[0009]优选地，在第二造粒阶段之后，造粒还包括第三造粒阶段，其中，第三造粒阶段的搅拌速率为1500～2000r/min，搅拌时间为10～20min。
[0010]优选地，在第二造粒阶段中喷入水，且以白泥与粉煤灰的总干重计，喷水量为30％～35％。
[0011]优选地，白泥与粉煤灰中的SiO2的总和与二者中Al2O3的总和的摩尔比1.5～2:1。
[0012]优选地，固体NaOH按照0.8～1.2:1的Na2O/Al2O3摩尔比与白泥和粉煤灰混合。
[0013]优选地，陈化在60～90℃下进行4～8h。
[0014]优选地，陈化产生陈化产物，使陈化产物在水中进行晶化，所述晶化在90～110℃下进行4～10h。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供了一种通过本专利技术的上述方法制备的4A分子筛。
[0016]本专利技术针对现有技术中白泥制备分子筛工艺中易产生固体与液体危废物，且制备的分子筛为粉状而不是粒状，无法直接使用，同时制备工艺复杂和成本高的问题，通过选用特定原料和制备工艺，克服了白泥制备分子筛工艺中产生固体与液体危废物的问题，且制备的分子筛为粒状，可直接应用于化工、医药等领域，同时制备工艺简单，成本低廉。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了根据本专利技术的实施例8获得的4A分子筛的XRD谱图；
[0019]图2示出了根据本专利技术的实施例8获得的4A分子筛的SEM图(其中放大倍数为1.50KX)；
[0020]图3示出了根据本专利技术的实施例8获得的4A分子筛的SEM图(其中放大倍数为25.00KX)。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0022]以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
[0023]正如本申请
技术介绍
部分中所描述的，现有技术中存在白泥制备分子筛工艺中易产生固体与液体危废物，且制备的分子筛为粉状而不是粒状，无法直接使用，同时制备工艺复杂和成本高的问题。为了解决这一问题，本申请提供了一种4A分子筛的制备方法。该制备方法包括将白泥、循环流化床粉煤灰、以及固体NaOH的混合物依次进行造粒、陈化及晶化，以得到所述4A分子筛；其中，白泥包括65～75wt％的SiO2、12～20wt％的Al2O3、0～0.2wt％
的K2O和/或Na2O、0～12wt％的烧失量、以及余量杂质(诸如CaO、TiO2、MgO、Fe2O3等)；循环流化床粉煤灰包括25～38wt％的SiO2、40～55wt％的Al2O3、0～0.5wt％的K2O和/或Na2O、0～7wt％的烧失量、以及余量杂质(诸如CaO、MgO、TiO2、Fe2O3等)。
[0024]本申请通过选择低成本大宗工业固废粉煤灰和白泥作为原料降低了原料成本，通过进行造粒步骤使得所制备的分子筛为粒状可以直接使用，省去了由粉状分子筛制备粒状分子筛的工艺，且避免了该工艺中易出现的粉末堵塞装置的孔的问题，而且在本申请的制备方法中不存在焙烧处理，这进而又降低了生产成本。
[0025]需要说明的是，在本专利技术中“将白泥、循环流化床粉煤灰、以及固体NaOH的混合物依次进行造粒、陈化及晶化”是指将白泥、循环流化床粉煤灰、以及固体NaOH的混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4A分子筛的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将白泥、循环流化床粉煤灰、以及固体NaOH的混合物依次进行造粒、陈化及晶化，以得到所述4A分子筛；其中，所述白泥包括65～75wt％的SiO2、12～20wt％的Al2O3、0～0.2wt％的K2O和/或Na2O、0～12wt％的烧失量、以及余量杂质；所述循环流化床粉煤灰包括25～38wt％的SiO2、40～55wt％的Al2O3、0～0.5wt％的K2O和/或Na2O、0～7wt％的烧失量、以及余量杂质。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述造粒在造粒机中进行；且所述造粒包括第一造粒阶段，其中，所述第一造粒阶段的搅拌速率为3700～4000r/min，搅拌时间为10～20min。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第一造粒阶段之后，所述造粒还包括第二造粒阶段，其中，所述第二造粒阶段的搅拌速率为3300～3500r/min，搅拌时间为10～20min。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜艳霞，李小燕，王强，赵飞燕，张艳娜，姬学良，张云峰，张玮琦，
申请(专利权)人：神华准能资源综合开发有限公司，
类型：发明
国别省市：