專利名稱:高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產p型洗滌用沸石的工藝方法
技術領域:
本發(fā)明屬于一種P型洗滌用沸石的生產方法,特別涉及一種高溫高壓堿溶液活化生產P型洗滌用沸石的工藝方法。
背景技術:
膨潤土是一種豐富的非金屬礦產資源。僅1888年作為產品投放市場以來,已有105年的歷史。在這期間,膨潤土的開采、加工、應用有了很大的發(fā)展。1988年世界產量已達600萬,應用領城已擴大到24個部門。用途有1000多種,其中申請過專利的就有幾百種。目前,膨潤土產品需求量以年均3.1%的速度遞增。膨潤土的主要化學成分為SiO2和Al2O3,此外含有少量鈣、鎂、鐵等的氧化物。由于它具有特殊的層狀結構及物理化學性質,所以廣泛的應用于冶金、精密鑄造、石油開采、日用化工、化學建材、油漆等各個部門。然而,我國目前開采的膨潤土絕大部分制成鈣基膨潤土、鈉基膨潤土和活性白土三種初級產品,這種傳統(tǒng)行業(yè)經濟效益低下,沒有充分挖掘出膨潤土的價值。因此當前對膨潤土加工業(yè)的改造升級已成為人們的共識。
目前有關膨潤土深加工研究,普遍采用酸活化的方法來破壞其層狀結構,使膨潤土中的硅轉變成活性二氧化硅,鋁轉變成可溶性鋁鹽,然后再通過與其他物質反應或控制工藝條件得到想要的深加工產品。該方法存在著硅鋁的浸出速率和浸出率低,活化時間長,廢酸液不好處理,工藝流程較復雜等缺點。在CN1415721A專利文件中公開了一種用高溫焙燒堿熔活化的方法,該方法存在能耗較高的缺點。因此,研究一種對膨潤土資源利用率高、生產工藝簡單、產品種類靈活、能耗低、不造成二次污染的工藝方法是緊迫而必要的。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的不足之處,提供一種高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法。該方法可以改進膨潤土深加工工藝,使資源利用率提高,生產成本降低,產品種類靈活,實現(xiàn)生產無污染。
本發(fā)明的技術解決方案如下高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石工藝步驟如下(a)提純將粉碎粒度小于180目的膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;(b)活化采用高溫高壓堿溶液活化法,即將經提純后的膨潤土礦粉與氫氧化鈉及水按物質的量比1∶1∶150~1∶3∶200配料,混合均勻后,在100℃~300℃的高壓釜中反應1~6小時,即得到活化料液將提純后的膨潤土礦粉反應活化;(c)調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶(1.8~2.3)∶(2.9~3.2)∶(170~220),在40℃~100℃的溫度下老化2~8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;(d)晶化向原始料液中投入0.5%~7%的晶種,在60℃~120℃的溫度下晶化5~24小時,即得產品料液;(e)固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序,固相經去離子水洗滌至PH=7~8,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;本發(fā)明與現(xiàn)有技術方案相比具有如下優(yōu)點本發(fā)明提供了一種高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法。該方法可以改進膨潤土深加工工藝,使資源利用率提高,降低耗能,降低生產成本,實現(xiàn)生產無污染。
圖1為本發(fā)明的生產工藝流程示意圖;圖2為用本發(fā)明方法合成的產品P型分子篩x衍射圖。
具體實施例方式
膨潤土原礦粉采用以蒙脫石為主要成分的粘土礦物,其中二氧化硅質量含量約占50%~75%,三氧化二鋁質量含量約占8%~17%,經機械粉碎制得小于180目的膨潤土礦粉。以下實施例均采用此種膨潤土礦粉。
實施例1
高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與40g的燒堿(氫氧化鈉)及180ml的水混合均勻后,在100℃的高壓釜中反應1小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3∶180,在45℃的溫度下老化8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入0.5%的晶種,在60℃的溫度下晶化24小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水也送回到液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample1),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例2高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下l、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度為小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與44g的燒堿(氫氧化鈉)及185ml的水混合均勻后,在120℃的高壓釜中反應6小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.1∶3∶200,在40℃的溫度下老化5小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入6%的晶種,在90℃的溫度下晶化12小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample2),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例3高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與50g的燒堿(氫氧化鈉)及170ml的水混合均勻后,在180℃的高壓釜中反應3小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3.2∶220,在40℃的溫度下老化8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入0.6%的晶種,在l20℃的溫度下晶化24小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample3),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例4高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與64g的燒堿(氫氧化鈉)及160ml的水混合均勻后,在150℃的高壓釜中反應6小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3∶190,在75℃的溫度下老化5小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入5%的晶種,在75℃的溫度下晶化8小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample4),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例5高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與48g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后,在125℃的高壓釜中反應4小時,即得到活化后料液;3、調模—反應老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3∶190,在75℃的溫度下老化5小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入1%的晶種,在110℃的溫度下晶化24小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample5),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例6高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將40g的經提純后的膨潤土礦粉與50g的燒堿(氫氧化鈉)及200ml的水混合均勻后,在150℃的高壓釜中反應3小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3.2∶180,在75℃的溫度下老化8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入5%的晶種,在120℃的溫度下晶化5小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample6),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例7高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將50g的經提純后的膨潤土礦粉與65g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后,在140℃的高壓釜中反應2小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.1∶3.1∶180,在100℃的溫度下老化2小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化;向原始料液中投入0.6%的晶種,在110℃的溫度下晶化24小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample7),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例8高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將60g的經提純后的膨潤土礦粉與75g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后,在145℃的高壓釜中反應1小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3.2∶210,在100℃的溫度下老化2小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入0.5%的晶種,在120℃的溫度下晶化5小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;所得的產品樣品(Sample7),其鈣離子交換性能列于表1中。
實施例9高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;2、活化將100g的經提純后的膨潤土礦粉與100g的燒堿(氫氧化鈉)及230ml的水混合均勻后,在180℃的高壓釜中反應2小時,即得到活化后料液;3、調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.0∶3.2∶220,在100℃的溫度下老化8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;4、晶化向原始料液中投入2.7%的晶種,在120℃的溫度下晶化12小時,即得產品料液;5、固液分離將產品料液進行固液分離,液相再送回到活化工序;固相經去離子水洗滌至PH=7,洗水送至液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;用本發(fā)明方法合成的P性洗滌用沸石的綜合性能測定如表2。
表1各實施例得到P型洗滌用沸石的鈣離子交換能力一覽
表2本發(fā)明合成的P型洗滌用沸石綜合性能測定結果
權利要求
1.一種高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法,其工藝步驟如下(a)提純將膨潤土礦粉配制成稀漿液,經自然沉降,除去下層雜質后,烘干,再粉碎至粒度小于180目,即得到提純后的膨潤土礦粉;(b)活化將提純后的膨潤土礦粉反應活化;(c)調?!磻匣诨罨蟮牧弦褐屑尤霘溲趸X,調整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶(1.8~2.3)∶(2.9~3.2)∶(170~220),在40℃~100℃的溫度下老化2~8小時,即得到P型洗滌用沸石的原始料液;(d)晶化向原始料液中投入0.5%~7%的晶種,在60℃~120℃的溫度下晶化5~24小時,即得產品料液;(e)固液分離將產品料液進行固液分離,烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;其特征在于活化工序采用高溫高壓堿溶液活化法,即將經提純后的膨潤土礦粉與氫氧化鈉及水按物質的量比1∶1∶150~1∶3∶200配料,混合均勻后,在100℃~300℃的高壓釜中反應1~6小時,即得到活化料液;固液分離工序是將產品料液進行固液分離后,液相再送回到活化工序,固相經去離子水洗滌至PH=7~8,洗水也送回到液相用于活化反應,濾餅經烘干、粉碎后,即得P型洗滌用沸石產品;
2.根據權利要求1所說的高溫高壓堿溶液活化膨潤土制備P型洗滌用沸石的工藝方法,其特征在于所述膨潤土礦粉在水洗前的粉碎粒度為小于180目。
全文摘要
一種高溫高壓堿溶液活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法步驟如下將膨潤土礦粉提純并粉碎,(b)將提純后的膨潤土礦粉與氫氧化鈉及水按物質的量比1∶1∶150~1∶3∶200配料,混合均勻后,在100℃~300℃的高壓釜中反應1~6小時,即得到活化料液;(c)在活化后的料液中加入氫氧化鋁,調整Al
文檔編號C11D3/12GK1480518SQ03130429
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月21日 優(yōu)先權日2003年7月21日
發(fā)明者曹吉林, 李春旭, 譚朝陽, 李琳 申請人:河北工業(yè)大學