專利名稱：一種利用粉煤灰為原料制備納米級(jí)4a沸石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以粉煤灰為原料合成洗滌助劑納米級(jí)4A沸石的方法背景技術(shù)我國(guó)有豐富的煤炭資源，我國(guó)目前的發(fā)電機(jī)組中，有80％的是火電機(jī)組。受各方面條件的限制，中國(guó)未來很長(zhǎng)一段時(shí)期仍將以燃煤發(fā)電為主?；痣娬镜慕ㄔO(shè)是2005年發(fā)電站建設(shè)的主要部分。預(yù)計(jì)″十一五″期間，國(guó)家批準(zhǔn)投建的發(fā)電機(jī)組仍將是火電機(jī)組?；鹆Πl(fā)電廠、城市供熱、生活鍋爐以及民用鍋爐燃燒后的廢煤灰、煤渣一般都作為垃圾被白白丟掉了，未能得到充分利用，造成了資源的浪費(fèi)。為此，我們響應(yīng)國(guó)家政策，針對(duì)資源浪費(fèi)、資源緊張、資源的不可再生性及環(huán)境污染，著重開發(fā)資源節(jié)約、資源的再利用的環(huán)保項(xiàng)目。由于粉煤灰中的含鐵量較高，采用普通方法得到的產(chǎn)品白度較差，沒有實(shí)際的利用價(jià)值，本發(fā)明著重解決該問題，并使生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到納米級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是以電廠、鍋爐及生活垃圾粉煤灰為原料，經(jīng)粉碎后，采用高效磁選除鐵，干燥后經(jīng)過高溫煅燒，使其完全轉(zhuǎn)化為活性白土，然后進(jìn)行二次高效磁選除鐵，接著在堿液中膠化，調(diào)整硅鋁比，再經(jīng)過剪切高碰撞，最后晶化、洗滌、干燥，而得到高活性納米級(jí)洗滌助劑4A沸石。其懸浮性好，比表面積大，活性高。由于采用了前后兩次脫鐵的新工藝，其產(chǎn)品白度可達(dá)95以上。
工藝說明及條件1、采用電廠、鍋爐及生活垃圾粉煤灰為原料，經(jīng)粉碎機(jī)將其粉碎至325目以下。
2、使用高效磁選機(jī)幾經(jīng)行第一次除鐵。
3、將經(jīng)過除鐵后的粉煤灰通過壓濾干燥，在進(jìn)入900-1000℃的煅燒爐中煅燒，煅燒后的灼燒失量≤0.5％。
4、將煅燒后的活性白色粉末進(jìn)行第二次高效磁選，此時(shí)原料的含鐵量降至0.5％以下。
5、投入濃度為18％-24％的NaOH溶液膠化池，調(diào)整其硅鋁比值及所需的化學(xué)成分，加溫至30-70℃進(jìn)行膠化。膠化3-72小時(shí)后轉(zhuǎn)化為膠體鋁硅酸鹽。根據(jù)膠體的膠化程度，經(jīng)過10-45分鐘的剪切高碰撞水化破碎。剪切高碰撞轉(zhuǎn)速360-3000r/min。
6、將膠化后的鋁硅酸鹽膠液補(bǔ)加去離子水稀釋至Na2O含量6％-8％，然后在70-130℃進(jìn)行晶化，晶化時(shí)間20-90分鐘，達(dá)到100％懸浮。
7、晶化后含水產(chǎn)品經(jīng)濃漿泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行母液回收，回收后用去離子水進(jìn)行洗滌(去離子水的溫度為15-30℃)，洗至ph值10.5以下。洗滌水經(jīng)蒸發(fā)器濃縮8％-18％，混入母液，母液補(bǔ)加NaOH調(diào)制成18％-24％的NaOH溶液，回用。
8、洗滌后的含水產(chǎn)品在干燥器中進(jìn)行干燥。干燥溫度125-135℃。干燥后產(chǎn)品灼燒失量達(dá)21％以下，即成納米級(jí)4A沸石。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例一以山西省侯馬市電廠煤灰1000克，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑325目，將粉碎后的粉末通過高效磁選機(jī)，經(jīng)壓濾干燥后在950℃的煅燒爐中煅燒，煅燒后的灼燒失量≤0.5％。將煅燒后的活性白色粉末進(jìn)行第二次高效磁選，投入濃度為18％的NaOH溶液膠化池，調(diào)整硅鋁比，加溫至30-70℃進(jìn)行膠化。膠化48小時(shí)后轉(zhuǎn)化為膠體鋁硅酸鹽。經(jīng)過20分鐘的剪切高碰撞水化破碎。剪切高碰撞轉(zhuǎn)速1000r/min。將膠化后的鋁硅酸鹽膠液補(bǔ)加去離子水稀釋至Na2O含量8％，然后在80℃進(jìn)行晶化，晶化時(shí)間60分鐘，達(dá)到100％懸浮。洗滌后的含水產(chǎn)品在干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度125℃。干燥后產(chǎn)品灼燒失量≤21％，即成納米級(jí)4A沸石。
實(shí)例二以西安翻譯學(xué)院鍋爐煤灰1000克，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑325目。將粉碎后的粉末通過高效磁選機(jī)，經(jīng)壓濾干燥后在950℃的煅燒爐中煅燒。煅燒后的灼燒失量≤0.5％。將焙煅燒后的活性白色粉末進(jìn)行第二次高效磁選，投入濃度為20％的NaOH溶液膠化池，調(diào)整硅鋁比，加溫至30-70℃進(jìn)行膠化。膠化24小時(shí)后轉(zhuǎn)化為膠體鋁硅酸鹽。經(jīng)過20分鐘的剪切高碰撞水化破碎。剪切高碰撞轉(zhuǎn)速1000r/min。將膠化后的鋁硅酸鹽膠液補(bǔ)加去離子水稀釋至Na2O含量8％，然后在80℃進(jìn)行晶化，晶化時(shí)間50分鐘，達(dá)到100％懸浮。洗滌后的含水產(chǎn)品在干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度125℃。干燥后產(chǎn)品灼燒失量≤21％，即成納米級(jí)4A沸石。
實(shí)例三以運(yùn)城市某居民小區(qū)粉煤灰1000克，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至平均粒徑325目。將粉碎后的粉末通過高效磁選機(jī)，經(jīng)壓濾干燥后在950℃的煅燒爐中煅燒。煅燒后的灼燒失量≤0.5％。將煅燒后的活性白色粉末進(jìn)行第二次高效磁選，投入濃度為22％的NaOH溶液膠化池，加溫至30-70℃進(jìn)行膠化。膠化24小時(shí)后轉(zhuǎn)化為膠體鋁硅酸鹽。經(jīng)過30分鐘的剪切高碰撞水化破碎。剪切高碰撞轉(zhuǎn)速2600r/min。將膠化后的鋁硅酸鹽膠液補(bǔ)加去離子水稀釋至Na2O含量8％，然后在80℃進(jìn)行晶化，晶化時(shí)間30分鐘，達(dá)到100％懸浮。洗滌后的含水產(chǎn)品在干燥器中進(jìn)行干燥，干燥溫度135℃。干燥后產(chǎn)品灼燒失量≤20％，即成納米級(jí)4A沸石。
權(quán)利要求
1.一種利用粉煤灰為原料制備納米級(jí)4A沸石的方法，其特征在于，以電廠、鍋爐、生活垃圾粉煤灰為原料，利用前后兩次高效磁選除鐵以及剪切高碰撞技術(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，粉煤灰的粉碎粒度在325-1250目之間，煅燒溫度為900℃-1000℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，粉煤灰在粉碎后以及煅燒后要分別進(jìn)行二次高效磁選除鐵，此時(shí)原料的含鐵量降至0.5％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，以粉煤灰為原料，在膠化過程中，膠化溫度30-70℃，混合膠化時(shí)間3-72小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，原料需要在膠化池中調(diào)整其硅鋁比及所需化學(xué)成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，根據(jù)膠化程度進(jìn)行水化，高碰撞剪切破碎時(shí)間10-45分鐘，水化剪切高碰撞速度360-3000r/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，在晶化過程中，晶化溫度70-130℃，晶化時(shí)間20-90分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，在洗滌過程中，去離子水的溫度為15-30℃.
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，在干燥過程中，干燥溫度125℃-135℃，灼燒失量達(dá)到21％以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以粉煤灰為原料利用剪切高碰撞技術(shù)制備納米級(jí)4A沸石的新方法，其特征在于，所制得的4A沸石粒度極小，達(dá)到納米級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備納米級(jí)4A沸石的方法。以電廠、鍋爐及生活垃圾粉煤灰為原料，經(jīng)粉碎后采用高效磁選除鐵，然后高溫煅燒，使其完全轉(zhuǎn)化為活性白土，然后進(jìn)行二次高效磁選除鐵，接著在堿液中膠化，調(diào)整其硅鋁比，再經(jīng)過剪切高碰撞水化破碎，最后晶化、洗滌、干燥，而得到高活性納米級(jí)洗滌助劑4A沸石。與其他方法相比，其工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品懸浮性好，比表面積大，活性高，具有更高的附加價(jià)值，應(yīng)用前景更加廣闊。
文檔編號(hào)C11D3/08GK1792794SQ20061000062
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者孫曉東, 孫雙虎, 孫曉靜, 王健, 邵高波 申請(qǐng)人:孫曉東, 孫雙虎, 孫曉靜, 王健, 邵高波