專利名稱：濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉煤灰綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝。
背景技術(shù)：
粉煤灰是燃煤電廠生產(chǎn)過程將煤或煤粉燃燒后產(chǎn)生的細(xì)粒分散狀殘余物。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè) 的發(fā)展，其排放量與日倶增。目前，粉煤灰多用來生產(chǎn)附加值較低的水泥、免燒磚和砌塊等 建筑材料。
用粉煤灰合成分子篩的研究，從1985年開始，至今只有21年的歷史。分子篩產(chǎn)品在國 家經(jīng)濟(jì)建設(shè)各部門有著廣泛的應(yīng)用，尤其在石油化學(xué)工業(yè)，精細(xì)化工，醫(yī)藥，氣體分離，合 成洗滌劑、污水處理等方面正在被人們?cè)絹碓蕉嗟厥褂谩?br> 近年來，用粉煤灰合成分子篩的研究很多，但工藝技術(shù)參數(shù)選擇差異較大，所獲得的產(chǎn) 品產(chǎn)率及性能也各異?？傮w來看，由于粉煤灰中不利于合成分子篩的雜質(zhì)含量較高，使其分 子篩結(jié)晶度與晶化合成產(chǎn)率較低，且其產(chǎn)品白度也較低，限制了其在一些高檔產(chǎn)品中的應(yīng)用。
分子篩合成的具體方法較多，但目前實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)中用得最多的是水熱合成法。用粉煤灰 水熱合成分子篩的基本工藝為；粉煤灰一過篩一酸溶除鐵一洗滌過濾一烘干一加堿及其他配 合料一干法混合一煅燒活化一浸取一成膠一晶化合成一洗滌過濾一烘干一成品。
由以上工藝合成生產(chǎn)分子篩產(chǎn)品，會(huì)由于粉煤灰中含有太多沒有磁性或微磁性以及酸溶 難以除去的著色物質(zhì)，而使分子篩產(chǎn)品白度較低。同時(shí)也會(huì)因?yàn)榉勖夯抑泻幸欢糠€(wěn)定性 強(qiáng)的石英和莫來石晶體難以活化，而使分子篩的晶化合成產(chǎn)率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種用粉煤灰合成分子篩的新工藝，以克服目前用粉煤灰合成分 子篩產(chǎn)品所出現(xiàn)的白度、結(jié)晶度和產(chǎn)率都較低的問題。該工藝是在粉煤灰經(jīng)過粉磨并經(jīng)過高 強(qiáng)磁鐵除鐵后，加入適量的酸混合攪拌進(jìn)一步溶解其中著色金屬物質(zhì)，然后將酸液與粉煤灰 進(jìn)行固液分離，并用自來水洗滌粉煤灰，使其洗滌水pH值接近中性，再把適量強(qiáng)堿物質(zhì)溶于 水中與粉煤灰混勻，然后烘干并在適當(dāng)溫度下煅燒活化，把煅燒料淬冷處理再與其他配合料 一起粉磨，經(jīng)高強(qiáng)磁鐵除鐵后，在預(yù)定溫度下成膠、晶化合成、過濾洗滌、烘干即可得到分 子篩產(chǎn)品。
本發(fā)明的特征在于；將粉煤灰用干法或濕法粉磨，電磁鐵或永久磁鐵等高強(qiáng)磁鐵除鐵， 鹽酸、硝酸或硫酸等強(qiáng)酸中的一種或多種混合物進(jìn)行酸溶除鐵后，用自來水洗滌至接近中性， 再將粉煤灰與氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰等強(qiáng)堿物質(zhì)中的一種或多種混合物和 水按1 :0.3 1.2 :0.3 2.0的比例攪拌混合溶解后，把混合料在ll(TC左右烘干，然后在600 90CTC溫度下煅燒活化，保溫0.5 2.0小時(shí)，把高溫煅燒料立即放到自來水中進(jìn)行淬冷處理再 和其他配合料粉磨至細(xì)度為325目篩余0.03%以下，經(jīng)高強(qiáng)磁鐵除鐵后，再把料漿在60 70 。C下成膠1 4小時(shí)，在95 105'C下晶化合成4 ]2小時(shí)，用自來水洗漆過濾晶化合成物質(zhì)， 使其洗滌液pH值為10 11左右，烘干晶化合成物即為分子篩產(chǎn)品。
本發(fā)明的積極效果是相對(duì)已有分子篩水熱法合成工藝，采用粉磨工藝使粉煤灰顆粒的更細(xì)小，反應(yīng)活性增加，同時(shí)用高強(qiáng)磁鐵除鐵也可以減少酸類原料的消耗。更重要的是本發(fā)明 采用濕法加堿煅燒活化處理粉煤灰，與以往干法加堿混合煅燒工藝相比，在堿與粉煤灰的混 合機(jī)理上，以往的合成工藝是將氫氧化鈉顆粒與粉煤灰顆粒在毫米或微米級(jí)別的干法機(jī)械混 合，其混合的均勻程度極為有限，從而使氫氧化鈉與粉煤灰在高溫活化處理時(shí)，只有兩種顆 粒的接觸面才能發(fā)生較強(qiáng)烈的硅鋁酸鈉活化反應(yīng)，其非接觸面的反應(yīng)程度則很有限。而采用 本發(fā)明濕法加堿煅燒工藝，氫氧化鈉是以離子大小級(jí)別與粉煤灰顆粒的滲透性混合，兩種物 質(zhì)的接觸面大大加強(qiáng)，這樣不僅加強(qiáng)了氫氧化鈉與粉煤灰的高溫活化反應(yīng)，使粉煤灰中以往 難以活化的石英和莫來石晶體得以完全轉(zhuǎn)化而成為非晶態(tài)活化組分，為提高分子篩晶化合成 產(chǎn)率及結(jié)晶度，減少分子篩成膠和晶化合成時(shí)間，提高分子篩生產(chǎn)效率創(chuàng)造了基本條件，而 且還大幅度減少了氫氧化鈉用量并降低粉煤灰的煅燒溫度，從而減少了粉煤灰煅燒活化處理 的原料與能量消耗。同時(shí)這種濕法加堿煅燒工藝還顯著提高了合成分子篩產(chǎn)品的白度，從而 提升了粉煤灰合成分子篩產(chǎn)品的檔次。另外本發(fā)明還采用了煅燒料高溫淬冷處理工藝，不僅 加大了煅燒料的冷卻速率，而且煅燒料經(jīng)淬冷處理會(huì)更好保持其無定型物質(zhì)結(jié)構(gòu)特性并產(chǎn)生 許多微裂紋，使煅燒料的反應(yīng)火性及反應(yīng)接觸面進(jìn)一步增加，為縮短后續(xù)的成膠及晶化合成 反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率創(chuàng)造了更好的條件。


附圖為本發(fā)明工藝路線圖。
具體實(shí)施例方式
將從電廠取來的粉煤灰干料稱量500克，按料；球石；水為1.0:2.0:0.5的比例裝入快速 球磨機(jī)中球磨20分鐘使料漿細(xì)度達(dá)到325目篩余為0.03%以下，卸出料漿用高強(qiáng)磁鐵除鐵后， 再把鹽酸加入料楽中使其液固比為0.5 5:1左右，鹽酸濃度達(dá)到5 15%，攪拌混合進(jìn)一步 酸溶除鐵，然后進(jìn)行過濾洗滌，用去離子水洗滌粉煤灰，使其洗滌水pH值接近中性，再按 粉煤灰；氫氧化鈉；水為1.0:0.2 1.0:0.2 1.0的比例向料漿中加入氫氧化鈉使其溶于料漿中 攪拌混勻，把料漿放入千燥箱中在ll(TC下烘干，再把烘干料放入馬弗爐中升溫至600 90(TC 保溫0.5 2.0小時(shí)，立即取出煅燒料放入稱量好的自來水中淬冷，淬冷后的料漿加入其它配 合料裝入快速球磨機(jī)中再球磨20分鐘，使其料漿細(xì)度達(dá)到325篩余為0.03%以下，卸出料槳 用高強(qiáng)磁鐵除鐵，取200毫升混勻料漿加入250毫升三口燒瓶中，放進(jìn)電熱套內(nèi)在60 70°C 下攪拌成膠1.0 4.0小時(shí)，然后再升溫至95 105。C，晶化合成保溫4 10小時(shí)，停止加溫， 將燒瓶內(nèi)料漿倒出，進(jìn)行過濾洗滌，用自來水洗滌至pH值為10 11左右，過濾、烘干晶化 合成物即為分子篩產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于將粉煤灰經(jīng)過粉磨、高強(qiáng)磁鐵除鐵、酸溶除鐵、并用自來水洗滌至接近中性后，把適量強(qiáng)堿溶于水中與粉煤灰混勻，烘干并在適當(dāng)溫度下煅燒活化，再將煅燒料高溫淬冷處理，與其他配合料一起粉磨并用高強(qiáng)磁鐵除鐵后，在預(yù)定溫度下成膠、晶化合成、過濾洗滌、烘干而得到分子篩產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于所述粉磨工藝可以是濕法粉磨或干法粉磨，其粉磨細(xì)度較合適的參數(shù)是325目篩余0.03%以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于所述高強(qiáng) 磁鐵除鐵工藝可以使用永久磁鐵或是電磁鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于所述酸溶除鐵工藝所使用的酸可以是鹽酸、硝酸或硫酸等強(qiáng)酸中的一種或多種混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于所述濕法加堿所用的強(qiáng)堿可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰等強(qiáng)堿物質(zhì)中的一種或多種 混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求i所述濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝，其特征在于所述煅燒 料高溫淬冷工藝是將高溫煅燒料放置到自來水中進(jìn)行淬冷處理。
全文摘要
本發(fā)明屬于粉煤灰綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及濕法加堿煅燒粉煤灰合成分子篩新工藝。該工藝是將粉煤灰經(jīng)過粉磨、高強(qiáng)磁鐵除鐵、酸溶除鐵、并過濾洗滌至接近中性后，再將適量強(qiáng)堿溶于水中與粉煤灰混勻、烘干，在適當(dāng)溫度下煅燒活化并進(jìn)行淬冷處理，把煅燒料與其他配合料一起粉磨成料漿并用高強(qiáng)磁鐵除鐵后，在預(yù)定溫度下成膠、晶化合成、過濾洗滌、烘干即可得到分子篩產(chǎn)品。采用本發(fā)明工藝可顯著提高粉用煤灰水熱法合成分子篩產(chǎn)品的白度、結(jié)晶度和產(chǎn)率，同時(shí)也可以縮短成膠與晶化合成的反應(yīng)時(shí)間提高生產(chǎn)效率，減少酸和堿原料消耗并降低粉煤灰活化煅燒溫度和熱能消耗。
文檔編號(hào)C01B39/02GK101450805SQ20071030092
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月9日
發(fā)明者付克明, 張勤善, 虹 朱 申請(qǐng)人:張勤善;付克明;朱 虹