專利名稱：一種基于煤系高嶺土合成的lsx型沸石分子篩的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于礦物加工技術(shù)及沸石分子篩制備領域。具體涉及一種基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩。
背景技術(shù)：
目前人工沸石分子篩的制備方法主要是以化學試劑為原料，通過傳統(tǒng)的水熱法合成的，盡管其合成技術(shù)已相當成熟，但是其成本較高。 高嶺土是常見的一種粘土礦物集合體，主要礦物高嶺石的理想化學式為Al^i^w(0H)8。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)高嶺土在一定溫度下焙燒可以脫去結(jié)構(gòu)水，轉(zhuǎn)化為具有很高活性的偏高嶺土，而且相比化學原料大大降低了成本，從而成為沸石分子篩的理想合成原料，近些年已經(jīng)引起了各國研究者的廣泛關注。 LSX型(低硅X)沸石分子篩一種應用廣泛的空氣分離劑，具有氮氣吸附容量大、氮氧分離系數(shù)高以及脫附容易等優(yōu)點。在諸如變壓吸附分離和真空變壓吸附分離中均有廣泛大的應用。因此急需一種工藝簡單、成本低廉的合成方法。目前很沒有報道用煤系高嶺土合成LSX型沸石分子篩。 高嶺土為我國資源優(yōu)勢礦種，總儲量大，價格低廉，內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)的煤系高嶺土儲量已達60億噸以上，并且隨著勘探技術(shù)的提高，探明的儲量在持續(xù)增加。目前絕大部分內(nèi)蒙古煤系高嶺土沒有被開發(fā)利用，僅被開發(fā)利用的那部分高嶺土，主要用于制備附加值較低的煅燒高嶺土，高嶺土價值沒有完全發(fā)揮出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是以內(nèi)蒙古煤系高嶺土為原料，提供一種成本低、吸水率高于行業(yè)標準、資源綜合利用的基于煤系高嶺土合成的LSX型(低硅X)沸石分子篩制備技術(shù)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是將高嶺土、水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和晶種按摩爾比為(1. 07 2. 86)K20 : 7. 15(K20+Na20) : A1203 : 2. 2Si02 : (120 180)
H20 : O.Ol晶種配置合成液；其合成工藝是按上述摩爾比在反應釜中先將高嶺土充分溶
解于水中，在強力攪拌下緩慢加入氫氧化鈉和氫氧化鉀，再加入晶種，于室溫條件下攪拌陳
化4 6小時；再在60 8(TC條件下攪拌晶化1 3小時，然后在90 IO(TC條件下繼續(xù)攪拌晶化3 5小時，最后將晶化后的產(chǎn)物用水洗至pH為11，烘干，即得LSX型沸石分子篩。 其中高嶺土為內(nèi)蒙古煤系高嶺土，其主要化學組分是高嶺石^ 96.0wt^，三氧化二鐵《0. 5wt^，二氧化鈦《1. 5wt^，氧化鎂《0. lwt^，氧化鈣《0. 05wt% ;烘干是在140 16(TC條件下干燥8小時。 本發(fā)明利用內(nèi)蒙古煤系高嶺土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工原料，減少化工原料的消耗，成本低；所合成的LSX型沸石分子篩吸水率在30. 8wt^以上，高于行業(yè)標準；同時提高了內(nèi)蒙古煤系高嶺土的利用率及附加值，具有節(jié)能減排及資源全利用的特點，為地方經(jīng)濟發(fā)展提供新的增長點。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限 制 實施例l —種基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩將高嶺土、水、氫氧化鈉、氫氧化 鉀和晶種按摩爾比為(1. 07 1. 9)K20 : 7. 15(K20+Na20) : A1203 : 2. 2Si02 : (120 150)H20 : O.Ol晶種配置合成液。其合成工藝是按上述摩爾比在反應釜中先將高嶺土充
分溶解于水中，在強力攪拌下緩慢加入氫氧化鈉和氫氧化鉀，再加入晶種，于室溫條件下攪
拌陳化4 6小時；再在60 8(TC條件下攪拌晶化1 3小時，然后在90 IO(TC條件下 繼續(xù)攪拌晶化3 5小時，最后將晶化后的產(chǎn)物用水洗至pH為11 ，烘干，即得LSX型沸石分 子篩。 在本實施例中高嶺土為內(nèi)蒙古煤系高嶺土，其主要化學組分是高嶺石 > 96. 0wt%，三氧化二鐵《0. 5wt%， 二氧化鈦《1. 5wt%，氧化鎂《0. lwt%，氧化牽丐 《0. 05wt% ;烘干是在140 16(TC條件下干燥8小時。 本實施例所制備的LSX型沸石分子篩，吸水率為30. 8wt% ，高于行業(yè)標準。
實施例2: —種基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩將高嶺土、水、氫氧化鈉、氫氧化 鉀和晶種按摩爾比為(1. 9 2. 86)K20 : 7. 15(K20+Na20) : A1203 : 2. 2Si02 : (150 180)H20 : O.Ol晶種配置合成液。
其合成工藝和原料同實施例1。 本實施例所制備的LSX型沸石分子篩，吸水率為31. 7wt% ，高于行業(yè)標準。
本具體實施方式
利用內(nèi)蒙古煤系高嶺土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工原料，減少化工原料的消 耗，成本低，所合成的LSX型沸石分子篩吸水率在30. 8wt %以上，高于行業(yè)標準；同時提高 了內(nèi)蒙古煤系高嶺土的利用率及附加值，具有了節(jié)能減排及資源全利用的特點。
權(quán)利要求
一種基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩，其特征在于將高嶺土、水、氫氧化鈉、氫氧化鉀和晶種按摩爾比為(1.07～2.86)K2O∶7.15(K2O+Na2O)∶Al2O3∶2.2SiO2∶(120～180)H2O∶0.01晶種配置合成液；其合成工藝是按上述摩爾比在反應釜中先將高嶺土充分溶解于水中，在強力攪拌下緩慢加入氫氧化鈉和氫氧化鉀，再加入晶種，于室溫條件下攪拌陳化4～6小時；再在60～80℃條件下攪拌晶化1～3小時，然后在90～100℃條件下繼續(xù)攪拌晶化3～5小時，最后將晶化后的產(chǎn)物用水洗至pH為11，烘干，即得LSX型沸石分子篩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩，其特征在于所 述的高嶺土為內(nèi)蒙古煤系高嶺土，其主要化學組分是高嶺石^ 96. 0wt^，三氧化二鐵 《0. 5wt^，二氧化鈦《1. 5wt^，氧化鎂《0. lwt^，氧化f丐《0. 05wt%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩，其特征在于所述 的烘干是在140 16(TC條件下干燥8小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于煤系高嶺土合成的LSX型沸石分子篩。其技術(shù)方案是按摩爾比為(1.07～2.86)K2O∶7.15(K2O+Na2O)∶Al2O3∶2.2SiO2∶(120～180)H2O∶0.01晶種配置合成液。其合成工藝是按上述摩爾比在反應釜中先將高嶺土充分溶解于水，在強力攪拌下緩慢加入氫氧化鈉和氫氧化鉀，再加入晶種，于室溫條件下攪拌陳化4～6小時；再在60～80℃條件下攪拌晶化1～3小時，然后在90～100℃條件下繼續(xù)攪拌晶化3～5小時，最后將晶化后的產(chǎn)物用水洗至pH為11，烘干，即得LSX型沸石分子篩。本發(fā)明利用內(nèi)蒙古煤系高嶺土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工原料，成本低；所合成的LSX型沸石分子篩吸水率在30.8wt％以上；同時提高了內(nèi)蒙古煤系高嶺土的利用率及附加值，具有節(jié)能減排及資源全利用的特點。
文檔編號C01B39/22GK101704533SQ20091027234
公開日2010年5月12日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者劉紅, 呂振華, 周志輝 申請人:武漢科技大學