[發明專利]一種用油頁巖廢渣制備沸石分子篩的方法

有效

• 申請號: 200910220189.4
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101723397A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 韓放;鮑明福;高健;姚興光;趙鑫
• 申請（專利權）人: 撫順礦業集團有限責任公司
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02;B09B3/00
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 許翔

一、技術領域

本發明涉及一種用油頁巖廢渣制備沸石分子篩的方法。?

二、背景技術

我國油頁巖資源豐富，可回收頁巖油資源量為120億噸，主要分布在吉林省樺甸、農安，廣東茂名、遼寧撫順等地，居世界第四位。油頁巖資源的主要利用方式是提煉頁巖油和直接燃燒發電。以撫順為例，每年利用油頁巖產頁巖油近40萬噸，一年產生的油頁巖廢渣可達500萬噸。現在有效利用油頁巖廢渣的方法還不多，致使油頁巖廢渣大量堆積，不但占用大面積的土地，而且還存在較大的環境污染問題。因此如何更好地的綜合利用油頁巖廢渣，提高油頁巖資源的附加值，是亟待解決的技術問題。我國油頁巖廢渣中富含高嶺石(Al₂O₃·SiO₂·2H₂O)，即粘土硅鋁酸鹽，其中含有50～70％SiO₂，10～25％Al₂O₃。SiO₂和Al₂O₃總和占成分的80％以上，正是制備沸石分子篩的主要原料，利用油頁巖廢渣制備沸石分子篩使其變廢為寶，是一種行之有效的辦法。?

三、發明內容

本發明的目的是提供一種用油頁巖廢渣制備沸石分子篩的方法，采用該方法可使油頁巖廢渣變廢為寶，從而解決占用土地及環境污染問題，同時更好的達到油頁巖綜合利用的目的。?

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：?

①將油頁巖廢渣研磨至100目以下，550℃下焙燒活化2小時；?

②向焙燒后的廢渣中，按照1∶3的質量比加入質量濃度為30％的H₂SO₄溶液，加熱到90-95℃反應5小時，熱過濾，分得一次鋁鐵溶液和濾渣，將所得濾渣水洗1-2次，所得洗液并入一次鋁鐵溶液；

③將步驟②所得的一次鋁鐵溶液蒸發至原體積的1/6-4/6，冷卻結晶，過濾，得硫酸鋁晶體及含酸鋁鐵濾液；?

④按照1∶3的質量比，將步驟③所得的含酸鋁鐵濾液與新加入的油頁巖廢渣混合，加熱至90-95℃反應3小時，冷卻結晶，過濾，得硫酸鋁晶體；?

⑤將步驟③和④所得的硫酸鋁晶體混合，并向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，使其中的沉淀完全溶解，得偏鋁酸鈉溶液待用；?

⑥向步驟②所得的濾渣中，按照1∶3的質量比加入氫氧化鈉溶液，加熱至90-95℃反應5小時，過濾得水玻璃溶液；?

⑦將步驟⑥所得水玻璃溶液與步驟⑤所得的偏鋁酸鈉溶液混合，得硅鋁凝膠，硅鋁凝膠中各組分的摩爾比為：SiO₂∶Al₂O₃＝2∶1-6∶1，Na₂O∶SiO₂＝1∶1-4∶1，H₂O∶Na₂O＝30∶1-70∶1，將所得硅鋁凝膠經陳化、晶化后，洗滌、干燥即得沸石分子篩。?

上述的陳化時間為12-48小時，溫度為室溫。?

上述的晶化時間為6-20小時，溫度為110℃。?

本發明采用酸浸將油頁巖廢渣中的SiO₂分離至固相，將Al₂O₃變成鋁鹽溶于液相，再通過加堿使固、液相分別生成水玻璃及偏鋁酸鈉溶液，最后將兩者混合得到的硅鋁凝膠脫水形成過渡偏膠體，從而形成穩定的自生礦物，即沸石分子篩。采用該方法可使油頁巖廢渣得到充分利用，提高了利用率，增加了經濟效益，變廢為寶的同時避免了廢渣的大量堆積，減少了土地的占用量，降低了環境污染。本方法工藝過程簡單，投資小，成本低，是一種極具前景的油頁巖廢渣精細化工、綜合利用產業化方法。?

四、具體實施方式

實施例1：?

①取研磨至100目以下，550℃下焙燒活化2小時后的油頁巖廢渣100g；?

②向焙燒后的廢渣中，按照1∶3的質量比加入質量濃度為30％的H₂SO₄溶液，加熱到90-95℃反應5小時，熱過濾，分得一次鋁鐵溶液和濾渣，將所得濾渣水洗1-2次，所得洗液并入一次鋁鐵溶液；?

③將步驟②所得的一次鋁鐵溶液蒸發至原體積的2/6，冷卻結晶，過濾，得硫酸鋁晶體及含酸鋁鐵濾液；?

④按照1∶3的質量比，將步驟③所得的含酸鋁鐵濾液與新加入的油頁巖廢渣混合，加熱至90-95℃反應3小時，冷卻結晶，過濾，得硫酸鋁晶體；?