[發(fā)明專利]C型硅膠制備方法在ZSM-5分子篩母液處理中的應(yīng)用及C型硅膠

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210052736.8
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114057200B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常瑞峰;張春輝;潘磊;田英杰;王剛;曾慶義;王金達(dá);牛月民
• 申請（專利權(quán)）人: 河北鑫鵬新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/143
• 分類號: C01B33/143;C01B33/148
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;韓蕾

本發(fā)明提供了一種C型硅膠制備方法在ZSM?5分子篩母液處理中的應(yīng)用及C型硅膠，該應(yīng)用包括如下步驟：（1）攪拌所述ZSM?5分子篩母液并加酸調(diào)節(jié)其pH值至6?9，得到漿液A；（2）過濾所述漿液A，將濾餅洗滌后加水打漿，得到漿液B；（3）對所述漿液B進(jìn)行閃蒸干燥，得到所述C型硅膠。本發(fā)明回收了分子篩母液中的有效成分，資源化利用了分子篩母液中的硅酸根等硅氧化合物，避免了分子篩母液循環(huán)使用對ZSM?5分子篩質(zhì)量的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分子篩母液回收領(lǐng)域，具體涉及C型硅膠制備方法在ZSM-5分子篩母液處理中的應(yīng)用及C型硅膠。

背景技術(shù)

常用分子篩的合成普遍采用以非平衡態(tài)為基礎(chǔ)的水熱或溶劑熱晶化途徑，在強(qiáng)堿介質(zhì)中完成分子篩的成核和晶體生長。合成母液為強(qiáng)堿性廢液，具有數(shù)量大、堿性強(qiáng)和易成膠的特點(diǎn)，合成分子篩母液已成為化學(xué)工業(yè)污染源之一。在分子篩合成中，配方中物料的硅鋁比對最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成起著重要作用，一般低硅鋁比的沸石是從投料堿性大、硅鋁比低的原始物料體系中晶化得到的；而高硅沸石是從投料堿性低、硅鋁比高的原始物料中晶化得到的。所以投料配比中硅鋁比總是高于晶化產(chǎn)物的硅鋁比，而剩余的硅就殘留在母液中。

ZSM-5分子篩的合成技術(shù)主要為水熱晶化法，常規(guī)合成的原料為水玻璃、硅酸乙酯、硅溶膠、氧化硅等硅源；硫酸鋁、異丙醇鋁等為鋁源，加上氨水和氫氧化鈉等作原料。ZSM-5分子篩的合成需要模板劑，常用的模板劑有四丙基氫氧化銨、正丁胺、乙二胺、乙醇、己二胺等。ZSM-5分子篩的合成母液一般為含Na⁺、硅酸根、硫酸根和模板劑等的堿性水溶液。

合成分子篩母液的回收利用主要目的是利用母液中的有效組成，將有效成分回用于后續(xù)合成或制成有價(jià)值產(chǎn)品，同時(shí)減少排放污染。目前，合成分子篩母液的方法可分為直接利用和間接利用。直接利用是指合成母液收集后經(jīng)過處理或不做處理全部或部分母液直接用于同種分子篩的合成中，母液處理后回用必須滿足以下條件：①處理后的中間體能夠用于同種分子篩的合成；②處理工藝不能太復(fù)雜，處理費(fèi)用不能太高；③處理后中間體的數(shù)量不能太大，且不含產(chǎn)生雜晶的影響因素。要實(shí)現(xiàn)合成母液不做處理直接利用，條件更加苛刻，必須滿足以下條件：①母液的總量不能太大，母液回用量不能影響循環(huán)合成中的投料配比，且在循環(huán)使用中保持平衡；②循環(huán)使用時(shí)母液中各種離子的濃度不能呈遞增或遞減趨勢，即母液中各種離子的濃度保持相對平衡；③母液中不含產(chǎn)生雜晶的影響因素。CN105329915A就提出了回收ZSM-5分子篩母液的方法；CN 104860333A專利公開了另一種利用ZSM-5分子篩母液的方法；CN 110627088A開發(fā)了一種低硅X分子篩合成母液的循環(huán)利用方法；CN105668587A/B公開了SAPO-34合成分子篩母液的循環(huán)利用方法。

分子篩母液的間接利用是指該母液通過處理或不處理，用于合成其它分子篩或制備其它產(chǎn)品，達(dá)到充分利用分子篩母液中有效組分和減少環(huán)境污染的目的。間接利用技術(shù)與直接利用技術(shù)不同之處在于無需生成同一種分子篩，不存在母液循環(huán)利用的問題，可以不需考慮母液中離子的累積問題，但母液的間接利用技術(shù)也面臨新合成產(chǎn)物的應(yīng)用問題。CN 101468805A公開了一種利用鈦硅分子篩晶化母液生產(chǎn)ZSM-5分子篩的方法；CN105000572 A提出了使用NaY沸石晶化母液制備的硅凝膠合成ZSM-5分子篩的方法；CN108128789 A開發(fā)了利用分子篩母液中的堿的方法；CN110787768A提出直接利用分子篩母液中未晶化的硅源合成無定形材料。

另有研究證明，直接循環(huán)利用ZSM-5分子篩母液循環(huán)6次之后，分子篩微孔體積由367cm³/g下降到280cm³/g，表面積由584m²/g下降到403m²/g，可見分子篩母液利用循環(huán)對ZSM-5分子篩質(zhì)量影響較大。硅酸鹽通報(bào)第34卷第10期第2775頁也指出，ZSM-5分子篩母液中Na₂O／SiO₂的比例對分子篩的晶相具有重要的影響，Na₂O／SiO₂比例過高會產(chǎn)生MOR雜晶相，從而影響ZSM-5分子篩的性能。

發(fā)明內(nèi)容