[發(fā)明專利]利用工業(yè)廢棄物定向制備的人工沸石及其制法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510362911.3
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105036150A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解強(qiáng);張子偉;姜曉琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用工業(yè)廢棄物定向制備人工沸石的方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將工業(yè)固廢與堿液混合，在70-90℃下溶解，測定工業(yè)固廢中硅和鋁溶出量隨時間的變化，以溶出鋁濃度達(dá)最大時的溶解時間為最優(yōu)溶出時間，并計算此時工業(yè)固廢中的硅和鋁溶出量；

(2)以一種或兩種以上工業(yè)固廢為原料，分別與堿液混合，在70-90℃下溶解，基于每種工業(yè)固廢最佳溶出時間下硅和鋁溶出量，按合成目標(biāo)沸石所需硅鋁比，調(diào)配混合工業(yè)固廢的堿溶出液，使堿溶混合液的硅鋁比達(dá)到目標(biāo)沸石所需硅鋁比；

(3)將工業(yè)固廢堿溶混合液經(jīng)陳化和晶化后得到目標(biāo)沸石；

其中，所述工業(yè)固廢選自粉煤灰、煤矸石或高爐渣的一種或兩種以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述工業(yè)固廢的化學(xué)組成包括二氧化硅和三氧化二鋁，所述二氧化硅質(zhì)量含量為30-60％，優(yōu)選為40-55％；所述三氧化二鋁質(zhì)量含量為15-50％，優(yōu)選為20-40％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述目標(biāo)沸石選自A型、X型或P型，所述目標(biāo)沸石的硅鋁比為二氧化硅和三氧化二鋁的摩爾比，所述二氧化硅和三氧化二鋁的摩爾比為1.5-10，優(yōu)選為3-5或1.5-2.4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其中，所述堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉中的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其中，所述最優(yōu)溶出時間為10-150min，優(yōu)選為15-100min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其中，所述堿液的濃度為1.8-5mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的方法，其中，當(dāng)目標(biāo)沸石晶型為X型時，堿液濃度為2.8-3.2mol/L，當(dāng)目標(biāo)沸石晶型為A型時，堿液濃度為1.8-2.5mol/L，當(dāng)目標(biāo)沸石晶型為P型時，堿液濃度為4-5mol/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的方法，其中，所述堿液與工業(yè)固廢的液固比為6-13ml/g。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的方法，其中，所述晶化溫度為90-100℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的方法，其中，所述晶化時間為6-10h，優(yōu)選為6-8h。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項所述的方法，其中，在晶化之前還包括陳化過程，所述陳化過程包括下述步驟：

(1)在60-70℃陳化100-120min；或者

(2)在20-30℃陳化20-24h。

12.人工沸石，通過權(quán)利要求1-11任一項所述方法制備得到。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的人工沸石，其中，所述人工沸石的陽離子交換容量為175-230cmol/kg，優(yōu)選為210-230cmol/kg。

14.權(quán)利要求12或13所述人工沸石在吸附劑、催化劑或離子交換材料領(lǐng)域的應(yīng)用。