[發明專利]紅輝沸石制備4A沸石分子篩的方法

無效

• 申請號: 200910113812.6
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101462739A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 湯泉;陳南春;石海敏
• 申請（專利權）人: 桂林工學院
• 主分類號: C01B39/14
• 分類號: C01B39/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種用改性天然紅輝沸石作為原料制備4A沸石分子篩的方法。

背景技術

紅輝沸石(Stellerite)是輝沸石族中的一個礦物種，其化學成分(％)：SiO₂?58.76、Al₂O₃?14.13、CaO?8.80、K₂O?0.11、Na₂O?0.18、Fe₂O₃?0.44、H₂O⁺16.87、H₂O^-1.25，其計算化學式為(K_0.017Na_0.042Ca_1.73)_1.189[Al_1.997Si_7.05O₁₈]_6.75H₂O。天然紅輝沸石是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物，由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的架狀硅酸鹽。其鋁氧四面體中氧原子有一價未得到飽和，整個鋁氧四面體帶有負電荷，與附近帶正電的陽離子如K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等堿金屬或堿土金屬離子來補償平衡的。廣西天然紅輝沸石純度達到90％以上，白度在80％以上，除含少量玉髓狀石英外，很少有其他雜質存在，但其熱穩定性較差、抗酸能力弱、孔徑與孔容小，不宜作洗衣粉助劑、催化劑、吸附劑、干燥劑等高性能材料使用。然而，可在較強的酸性條件下，破壞其晶體結構，成為無定形非晶態物質，經酸溶改性后的酸化沸石按照一定的配比通過水熱反應晶化合成制備4A沸石分子篩。

4A沸石分子篩具有高效和選擇吸附性、催化性、離子交換性的特點，因此應用十分廣泛。主要在化工業用作催化劑或催化劑載體；在低濕或低壓下可用作吸附劑；空氣、天然氣、烷烴、制冷劑等氣體和液體的深度干燥；油漆、燃料、涂料中作為脫水劑；根據離子交換性強的特點可作為抗菌劑的原料生產沸石抗菌劑；4A沸石分子篩還可作為傳統洗滌助劑三聚磷酸鈉的替代品等。制備4A沸石分子篩可以提高紅輝沸石的附加值，為紅輝沸石資源的深加工開辟新的途徑。

現有的生產分子篩工藝流程通常是采用堿和鋁、硅酸鈉等純化工原料合成，原料的來源較少，價格較貴。

發明內容

本發明的目的是提供一種用改性天然紅輝沸石作為原料制備4A沸石分子篩的方法。

其步驟為：

(1)以天然紅輝沸石為原料，對原礦進行淘洗，粉碎加工至300-325目；

(2)在20克粉碎后的紅輝沸石中加入質量濃度為15％的HCl溶液60ml，恒溫90℃攪拌2-2.5小時，洗滌至無Cl^-，在100℃下干燥2-2.5小時，改性成酸化沸石；

(3)按照質量比酸化沸石:NaOH:NaAlO₂:H₂O＝1:(1-1.3):(1.2-1.3):(12-14)的比例依次混合攪拌，混合產物90-100℃水熱合成6小時，過濾，洗滌，干燥，即為4A沸石分子篩。

本發明的具體情況

(1)紅輝沸石改性后，其白度得到有效提高。白度由原礦的84提高到酸溶沸石的89再到4A沸石分子篩的95；

(2)紅輝沸石改性后，其離子交換能力得到了有效提高。制備的4A沸石分子篩鈣交換能力為295mgCaCO₃/g4A沸石分子篩以上；

(3)制備的4A沸石分子篩符合要求。經測定：制備的4A沸石分子篩的白度95，鈣交換能力為295mgCaCO₃/g4A沸石分子篩，體積平均粒徑為6μm。

本方法與現有的合成沸石分子篩的方法相比有以下的優點：以天然紅輝沸石為原料，其品位高且儲量大，價格低廉；活化過程不需要焙燒，節約了能源；合成的4A分子篩白度高，結晶度高，離子交換量大；合成工藝簡單，適合大規模的生產。

具體實施方式

實施例：

(1)以廣西天然紅輝沸石為原料，對原礦進行淘洗，粉碎加工至300-325目；

(2)在20克粉碎后的紅輝沸石中加入質量濃度為15％的HCl溶液60ml，恒溫90℃攪拌2-2.5小時，洗滌至無Cl^-，在100℃下干燥2-2.5小時，改性成酸化沸石；