[發明專利]一種以聚合硫酸鋁為鋁源制備NaY分子篩及母液回用的方法

在審

• 申請號: 202110604531.1
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113104859A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 陳金發;吳少聰;何文博;農嘉瑋
• 申請（專利權）人: 斯瑞爾環境科技股份有限公司;宜潔環保（大連）有限公司
• 主分類號: C01B39/24
• 分類號: C01B39/24
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

本發明屬于無機合成技術領域，涉及一種以聚合硫酸鋁為鋁源制備NaY分子篩及母液回用的方法，包括下述步驟：S1.制備NaY分子篩晶化導向劑；S2.成膠：將水玻璃、聚合硫酸鋁、低堿偏鋁酸鈉、導向劑、水按照摩爾比Na₂O：Al₂O₃：SiO₂：H₂O=2?6：1：8?15：120?350混合，在10?60℃下均勻攪拌0.5?5小時；S3.晶化：將混合物在反應釜中80?120℃條件下晶化6?48h，再經過濾、洗滌、干燥步驟，得產品NaY，并收集過濾后的母液。本發明方法消耗的堿度少，可以減少低堿偏鋁酸鈉的用量，降低成本，同時采用聚合硫酸鋁+低堿偏鋁酸鈉引入鋁源，可以減少母液中硫酸鈉的濃度，利于母液直接回用。

技術領域

本發明屬于無機合成技術領域，涉及一種NaY分子篩合成及母液回用的方法。

背景技術

工業上，NaY分子篩的生產基本都是采用USP3,639,099和USP4,166,099中提出的導向劑法，其具體內容大概為：首先制備出摩爾組成大約為(15~17)Na₂O：Al₂O₃：(14-16)SiO₂：(280~360)H₂O的導向劑，再將此導向劑與水玻璃，低堿偏鋁酸鈉，硫酸鋁等混合制備成摩爾組成為(3~6）Na₂O：Al₂O₃：(8-12)SiO₂：(120-200）H₂0的反應混合物，然后將此反應混合物在100℃左右晶化。晶化完成后過濾，濾渣清洗干燥后獲得NaY分子篩原粉，而母液分離后，含有過量的SiO₂、Na₂O，以及硫酸鈉。廢液中，SiO₂的含量約為10-70g/l，Na₂O含量為10-40g/l，相當于低模數的稀水玻璃。

現有技術合成NaY分子篩的鋁源主要采用硫酸鋁+低堿偏鋁酸鈉的方式，引入計算量的鋁的同時利用硫酸鋁可以與堿反應形成硫酸鈉，消耗掉過量的堿，使混合液堿度達到目標值，從而達到合成特定硅鋁比和粒度的NaY分子篩的目的。但是這種鋁源組合消耗多余的堿度造成堿資源的浪費并且形成硫酸鈉廢液。

由于母液中硫酸鈉含量較高，早期合成NaY分子篩后的母液基本采用直排的方式，造成環境污染的同時，浪費了硅源和堿?，F有的硅回用技術是將含硅母液與硫酸鋁反應，制備成硅鋁凝膠，再將硅鋁凝膠作為合成Y沸石的部分硅源和鋁源進行回用，如US4164551，CN1286723C，CN1634764A，CN102050468A等。該技術能使硅源獲得大部分回用，但是采用中和的方式浪費了母液中的堿，形成硫酸鈉廢液。

Sokolov等[Sokolov V P,Shabalina TN,Nefedov B K,et al.Waste-freetechnology for the preparation of NaY zeolite[P].Khim Tekhnol Topl Masel,1986(11):6-7。在常規凝膠法NaY合成中，將NaY合成母液蒸發，得到含SiO₂濃度為120-150g/L的硅酸鈉溶液，再將溶液冷卻到2-4℃，溶液中的Na₂SO₄，結晶析出，通過離心分離，得到的濾液代替部分水玻璃回用于NaY合成中。該方法不但減少30%左右水玻璃的消耗，還可以減少堿資源的浪費和含硫酸鈉廢液的排放。但是廢液蒸發濃縮后冷凍結晶的方式，在工業上能耗大，且容易造成設備堵塞。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種以聚合硫酸鋁為鋁源制備NaY分子篩及母液回用的方法。

本發明的技術方案為：

一種以聚合硫酸鋁為鋁源制備NaY分子篩及母液回用的方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1.制備NaY分子篩晶化導向劑；