[發(fā)明專利]一種利用赤泥制備蜂窩狀分子篩吸附劑的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110856000.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113368813A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王冠慶;楊林鮮;任東發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東亮劍環(huán)保新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/18
• 分類號(hào): B01J20/18;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 青島恒昇眾力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37332
• 代理人: 劉明輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用赤泥制備蜂窩狀分子篩吸附劑的方法，所述的蜂窩狀分子篩吸附劑由如下原料制備而成：分子篩原粉、水、赤泥、有機(jī)助劑、抗裂玻璃纖維和檸檬酸，將以上原料混合、練泥、擠壓成型、干燥和焙燒后得到蜂窩分子篩吸附劑。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了赤泥固廢的回收利用，同時(shí)該吸附劑具有強(qiáng)度高、吸附容量大、再生效果好的優(yōu)點(diǎn)，可用于工業(yè)VOCs吸附，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)能夠充分對(duì)大量的赤泥進(jìn)行回收利用，焙燒之后不會(huì)殘留影響吸附性能，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，改善了蜂窩狀沸石吸附劑的斷裂韌性，保證了吸附劑的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子篩技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用赤泥制備蜂窩狀分子篩吸附劑的方法。

背景技術(shù)

分子篩是一種硅鋁酸鹽，首要由硅鋁通過(guò)氧橋銜接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有許多孔徑均勻的孔道和擺放規(guī)整、內(nèi)表面積很大的空穴，此外還含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，因?yàn)樗肿釉诩訜岷蠼舆B地失掉，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多巨細(xì)相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，比孔道直徑小的物質(zhì)分子吸附在空腔內(nèi)部，而把比孔道大得分子排擠在外，從而使不同巨細(xì)形狀的分子分開(kāi)，直到篩分分子的作用，因而稱作分子篩，赤泥是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物，中國(guó)作為氧化鋁的產(chǎn)量大國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場(chǎng)堆放，占用了大量土地，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，對(duì)于赤泥利用，一方面可以減少其對(duì)環(huán)境的污染，另一方面可以實(shí)現(xiàn)材料的回收在利用，并且所得產(chǎn)品可以根據(jù)其性能用于不同的領(lǐng)域和行業(yè)。

目前，蜂窩狀分子篩VOCs吸附劑的制備一般有兩種方法，一是成型法，即將吸附劑與一定的無(wú)機(jī)填料混合，擠壓成型，制成蜂窩狀，但是其機(jī)械強(qiáng)度較低，在搬運(yùn)過(guò)程中易碎，二是涂覆法，即將分子篩涂覆于蜂窩狀的載體上，所制得的吸附劑具有機(jī)械強(qiáng)度高的特點(diǎn)，但是其涂層易脫落，且涂覆效果直接影響其吸附性能，一定程度上限制了分子篩的應(yīng)用范圍，其次，現(xiàn)有的整體擠出式蜂窩分子篩不僅壁厚孔少、裂紋多,而且強(qiáng)度低、磨損大(極易掉粉)、分子篩利用率低，對(duì)于VOCs凈化用沸石吸附轉(zhuǎn)輪而言,通常要求核心吸附材料整體式蜂窩分子篩的孔密度≥300日、壁厚≤0.25mm，而上述關(guān)于整體擠出式蜂窩分子篩的專利技術(shù),無(wú)論是制備方法，還是整體擠出式蜂窩分子篩的產(chǎn)品規(guī)格，均不滿足VOCs凈化用沸石吸附轉(zhuǎn)輪對(duì)整體式蜂窩分子篩的要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用赤泥制備蜂窩狀分子篩吸附劑的方法。

本發(fā)明提出的一種利用赤泥制備蜂窩狀分子篩吸附劑的方法，包括以下步驟：

S1，混合：將分子篩原粉、水、赤泥、抗裂玻璃纖維絲與檸檬酸按比例投入混料機(jī)內(nèi)，混料機(jī)對(duì)各原料攪拌1.5h，使各原料之間充分混合，得到粉體；

S2，練泥：將粉體、水、有機(jī)助劑、塑化劑與分散劑按比例投入練泥機(jī)內(nèi)，將粉體加工成泥料；

S3，成型：將泥料投入真空擠出機(jī)內(nèi)擠出成型，得到蜂窩狀的分子篩原料，擠出壓力為8-10Mpa；

S4，干燥：成型的蜂窩狀分子篩原料通過(guò)減壓干燥的方式于20-80℃下干燥24h，功率250W-650W；

S5，焙燒：干燥后的蜂窩狀分子篩以升溫速率10℃-15℃/h，升溫至300℃，焙燒2h，以升溫速度20℃-25℃/h，升溫至600℃，焙燒2h，得到完整的蜂窩狀分子篩。

優(yōu)選地，所述分子篩原粉的制備過(guò)程如下：

a、鋁酸鈉制備：在反應(yīng)釜中加入50g的液堿或蒸母，在攪拌狀態(tài)下加熱，達(dá)到制備溫度后加入氫氧化鋁，在120℃-150℃下加入氫氧化鋁溶液，制備得到鋁酸鈉，制備完成后加入70g母液調(diào)整鋁酸鈉溶液濃度達(dá)到分子篩原粉合成所需原料要求，將兩級(jí)過(guò)濾后的鋁酸鈉溶液用于分子篩原粉的合成；

b、合成：在合成工段共有6種料體，分別為液堿、鋁酸鈉、母液、泡花堿、水和導(dǎo)向劑，將6種料體投料進(jìn)入合成槽，反應(yīng)攪拌1小時(shí)；