[發明專利]一種粉煤灰酸法提鋁殘渣制備方鈉石和ZSM-5型分子篩的方法以及粉煤灰的利用方法

有效

• 申請號: 201611091610.2
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106587099B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 劉匯東;孫琦;王寶冬;徐文強;張中華;肖永豐;趙利軍
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C01B39/38
• 分類號: C01B39/38;C01B39/40;C01B39/02;C01F7/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

1.一種粉煤灰酸法提鋁殘渣制備方鈉石和ZSM-5型分子篩的方法，包括：

(1)將粉煤灰酸法提鋁殘渣進行堿法焙燒，得到焙燒渣料；

(2)將所述焙燒渣料進行高溫水浸溶出反應，得到水浸產物；

其中，所述高溫水浸溶出反應的過程包括：將所述焙燒渣料除去鐵雜質后與水混合進行水浸，得到水浸產物；相對于100g的所述焙燒渣料，水的用量為150～200mL；

(3)將所述水浸產物配制為方鈉石合成母液；將所述方鈉石合成母液進行方鈉石水熱晶化，得到方鈉石粉體和第一濾液；所述方鈉石合成母液的化學組成的摩爾質量比為SiO₂:Al₂O₃:Na₂O:CO₃^2-:H₂O＝(10～25):1:(20～35):(3～5):(600～800)；

(4)將所述第一濾液進行ZSM-5型分子篩水熱晶化，得到ZSM-5型分子篩和第二濾液；所述分子篩濾液中的化學組成的摩爾質量比為SiO₂:Al₂O₃:Na₂O:CO₃^2-:H₂O＝(35～45):1:(70～100):(10～15):(2100～2500)；

該方法不需要額外添加硅源或鋁源。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述堿法焙燒的過程包括：將100重量份的所述粉煤灰酸法提鋁殘渣與100～130重量份的碳酸鈉進行混合研磨，得到的研磨產物在830℃～890℃下焙燒60min～120min后再粉碎至200目以下，得到所述焙燒渣料。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述高溫水浸溶出反應的過程中，反應溫度為90℃～120℃，反應時間為10min～60min。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述步驟(3)中，實現所述配制的過程為：將所述水浸產物與所述第二濾液進行混合，相對于100g的所述焙燒渣料，所述第二濾液的用量為700～1200mL。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方鈉石合成母液的pH為14以上。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方鈉石合成母液中，SiO₂與Al₂O₃的摩爾質量比為(10～25)：1。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(3)中，方鈉石水熱晶化溫度為90℃～120℃，方鈉石水熱晶化時間為10h～48h。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述方鈉石水熱晶化反應得到的產物進行沖洗、過濾，得到第一濾渣和所述第一濾液；所述第一濾渣進行洗滌、烘干和焙燒得到所述方鈉石粉體。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(4)中，所述ZSM-5型分子篩水熱晶化的過程包括：

i)向所述第一濾液中加入有機模板劑和/或ZSM-5型分子篩晶種，得到ZSM-5合成母液；

ii)向所述合成液中通入CO₂進行碳分，使所述ZSM-5合成母液的pH為9～12；

iii)將步驟ii)得到的產物在150℃～190℃下進行水熱晶化15h～48h，得到ZSM-5型分子篩水熱晶化產物；

iv)將所述ZSM-5型分子篩水熱晶化產物進行過濾，得到第二濾渣和所述第二濾液；所述第二濾渣進行洗滌、烘干和焙燒得到所述ZSM-5型分子篩。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述有機模板的加入量為所述合成液中SiO₂的3～10mol％；所述有機模板選自四丙基氫氧化銨、四丙基溴化銨、正丙胺和正丁胺中的至少一種。