一種4a沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種4A沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，按下列步驟進(jìn)行：（1）制備偏鋁酸鈉溶液，（2）制備硅酸鈉溶液，（3）化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3∶SiO2=1∶1.85－1.95的摩爾比在反應(yīng)罐中晶化，再進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在105－110℃條件下干燥后得4A沸石成品。本發(fā)明配料固體物含量可達(dá)到了25－35%，并且該生產(chǎn)方法為連續(xù)生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)效率高，節(jié)約能源，且生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量易于控制。本發(fā)明的主要原料來源廣泛。本發(fā)明產(chǎn)品鈣離子交換能力高、與表面活性劑的配伍性好、白度好、粒度分布均勻、結(jié)晶度好，其質(zhì)量指標(biāo)完全能達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】—種4A沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種4A沸石生產(chǎn)方法，尤其是一種4A沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】 [0002]眾所周知，多功能助劑三聚磷酸鈉(STPP)在洗滌劑配方中的引入，給洗滌劑行業(yè)帶來了一次質(zhì)的飛躍，使洗滌劑的去污能力、鈣皂分散力、抗污垢再沉積能力等大大提高。但磷鹽是一種富營養(yǎng)物質(zhì)，它隨洗滌污水排入江河湖泊等地球表面水域，使水中的浮游植物大量繁殖，造成水中的溶解氧含量下降，水色變暗，透明度降低，水域感觀性狀惡化。嚴(yán)重時，導(dǎo)致水中的生物種群發(fā)生改變，魚類等水生動物大量死亡，同時影響人類的生產(chǎn)、生活環(huán)境和飲用水安全。許多發(fā)達(dá)國家已逐步實現(xiàn)洗滌劑無磷化，我國也有許多地方已采取措施限制或禁止含磷洗滌劑使用。此外，隨著能源緊張及磷礦資源的短缺，使三聚磷酸鈉的價格持續(xù)上漲。因此，選用經(jīng)濟(jì)環(huán)保的洗滌助劑替代三聚磷酸鈉成為洗滌劑行業(yè)的共同課題，目前代替三聚磷酸鈉的主要是4A沸石。但由于4A沸石的制作工藝、選用材料不同，其價格和性能方面差異較大，如以德國Henkel、Degussa和日本的東洋曹達(dá)為代表的公司，采用以Al (OH) 3、Na20.nSi02和NaOH為原材料的水熱合成4A沸石生產(chǎn)方法成本昂貴，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。以美國聯(lián)合碳化物公司為代表的高嶺土轉(zhuǎn)化合成工藝，以高嶺土 [AL2Si2O5(OH)4]為原料，在600 — 800°C下進(jìn)行氯化焙燒后,進(jìn)行補(bǔ)堿溶出、成膠和結(jié)晶得的4A沸石，雖然生產(chǎn)成本下來了，但該工藝復(fù)雜，且對高嶺土原料要求高,生產(chǎn)原料來源少,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,往往造成產(chǎn)品密度高，粒度和白度不合格，且氯化技術(shù)難度大，易造成環(huán)境污染，同時由于密度高，不適合作洗滌助劑使用。因此研制一種工藝筒單、原料易得、生產(chǎn)效率高、適用作洗滌助劑的4A沸石高效連續(xù)式生產(chǎn)方法是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種質(zhì)量好、性價比高的4A沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法，本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)；本發(fā)明按下列步驟進(jìn)行:
1、制備偏鋁酸鈉溶液:用50%濃度的氫氧化鈉溶液用水調(diào)節(jié)成Na2O含量為170—200克/升的溶出液，將溶出液和Al2O3含量≥50%的200目三水鋁石礦粉按Na2O:Al203=3.25-3.65的摩爾比混合，將此混合液打入高壓反應(yīng)釜升溫至135°C~145°C反應(yīng)25 - 35分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)為Al2O3含量95 — 110克/升，將此溶液冷卻至40°C~50°C作為待用偏鋁酸鈉溶液；
2、制備硅酸鈉溶液:取SiO2^ 99%的石英砂8重量份粉碎至200 — 250目，加燒堿(NaOH) 4重量份，將其置于高壓反應(yīng)釜中再加水10 — 14重量份，在170°C~190°C高溫下溶解50 - 70分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)比重至1.32 - 1.36，冷卻至30°C~40°C即獲得待用硅酸鈉溶液；
3、化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3=SiO2=1:1.85 一 1.95的摩爾比按合計流量3 - 4m3/小時連續(xù)打入安裝有高速攪拌器的反應(yīng)罐中混合，反應(yīng)罐的體積為15 - 20m3 ;待反應(yīng)罐滿罐率為70 — 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)按3 —4m3/小時的流量打入10 - 12m3的一號晶化罐加熱至50 — 55°C晶化，待一號晶化罐滿罐率為70 — 75% (保持70 - 75%滿罐率)時再將一號晶化罐的物料連續(xù)按3 — 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的二號晶化罐，加熱至60 — 70°C晶化，待二號晶化罐滿罐率為70 — 75%(保持70 - 75%滿罐率)時再將二號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 —15m3的三號晶化罐，加熱至95 - 100°C晶化，待三號晶化罐滿罐率為70 — 75% (保持70 —75%滿罐率)時連續(xù)溢流出物料進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在105 - 110°C條件下干燥后得4A沸石成品。
[0004]與現(xiàn)有技術(shù)相比，普通方法生產(chǎn)4A沸石的配料固體物含量一般小于15%，本發(fā)明配料固體物含量可達(dá)到了 25 - 35%，并且該生產(chǎn)方法為連續(xù)生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)效率高，節(jié)約能源，且生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量易于控制。本發(fā)明的主要原料來源廣泛。本發(fā)明產(chǎn)品鈣離子交換能力高、與表面活性劑的配伍性好、白度好、粒度分布均勻、結(jié)晶度好，其質(zhì)量指標(biāo)完全能達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該產(chǎn)品經(jīng)四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局檢驗中心檢測，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，其檢測數(shù)據(jù)為: 1、檢驗依據(jù):QB/T1768-2003
2、鈣交換能力(mgCaC03/g-干基):314.56
3、灼燒失量(8001:，111)，％:20.56
4、松密度(mg/ml):350
5、卩!1值(1%溶液25°0:10.89
6、相對白度(W= Y)，%:103.22
7、平均粒徑，μm:2.41
8、≤4μ m 粒徑，％:95.2
9、≥10μ m 粒徑，%:0.51
10、Α13+(干基)，％:18.56。
【具體實施方式】
[0005]實施例1，按下列步驟進(jìn)行:
1、制備偏鋁酸鈉溶液:用50%濃度的氫氧化鈉溶液用水調(diào)節(jié)成Na2O含量為170克/升的溶出液，將溶出液和Al2O3含量≥50%的200目三水鋁石礦粉按Na2O:A1203=3.25的摩爾比混合，將此混合液打入高壓反應(yīng)釜升溫至135°C反應(yīng)35分鐘，經(jīng)壓濾后所得的溶液用水調(diào)節(jié)為Al2O3含量95克/升，將此溶液冷卻至50°C作為待用偏鋁酸鈉溶液；
2、制備硅酸鈉溶液:取SiO2≥99%的石英砂8重量份粉碎至200— 250目，加燒堿(NaOH) 4重量份，將其置于高壓反應(yīng)釜中再加水10重量份，在170°C高溫下溶解70分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)比重至1.32 - 1.36，冷卻至30°C~40°C即獲得待用硅酸鈉溶液；
3、化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3=SiO2=1:1.85的摩爾比按合計流量3 - 4m3/小時連續(xù)打入安裝有高速攪拌器的反應(yīng)罐中混合，反應(yīng)罐的體積為15 - 20m3 ;待反應(yīng)罐滿罐率為70 — 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)按3 — 4m3/小時的流量打入10 - 12m3的一號晶化罐，加熱至50 - 55°C晶化，待一號晶化罐滿罐率為70 —75% (保持70 - 75%滿罐率)時再將一號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的二號晶化罐，加熱至60°C晶化，待二號晶化罐滿罐率為70 — 75% (保持70 —75%滿罐率)時再將二號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 — 15m3的三號晶化罐，加熱至95°C晶化，待三號晶化罐滿罐率為70 - 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)溢流出物料進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在105°C條件下干燥后得4A沸石成品。
[0006]實施例2，按下列步驟進(jìn)行:
1、制備偏鋁酸鈉溶液:用50%濃度的氫氧化鈉溶液用水調(diào)節(jié)成Na2O含量為190克/升的溶出液，將溶出液和Al2O3含量50%的200目三水鋁石礦粉按Na2O:A1203=3.45的摩爾比混合，將此混合液打入高壓反應(yīng)釜升溫至140°C反應(yīng)30分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)為Al2O3含量100克/升，將此溶液冷卻至45°C作為待用偏鋁酸鈉溶液；
2、制備硅酸鈉溶液:取SiO299%的石英砂8重量份粉碎至200— 250目，加燒堿(NaOH) 4重量份，將其置于高壓反應(yīng)釜中再加水12重量份，在180°C高溫下溶解60分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)比重至1.32 - 1.36，冷卻至30°C~40°C即獲得待用硅酸鈉溶液；
3、化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3=SiO2=1:1.90的摩爾比按合計流量3 - 4m3/小時連續(xù)打入安裝有高速攪拌器的反應(yīng)罐中混合，反應(yīng)罐的體積為15 - 20m3 ;待反應(yīng)罐滿罐率為70 — 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)按3 — 4m3/小時的流量打入10 - 12m3的一號晶化罐，加熱至50 - 55°C晶化，待一號晶化罐滿罐率為70 —75% (保持70 - 75%滿罐率)時再將一號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的二號晶化罐，加熱至65°C晶化，待二號晶化罐滿罐率為70 — 75% (保持70 —75%滿罐率)時再將二號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 — 15m3的三號晶化罐，加熱至98°C晶化，待三號晶化罐滿罐率為70 - 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)溢流出物料進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在108°C條件下干燥后得4A沸石成品。
[0007]實施例3，按下列步驟進(jìn)行:
1、制備偏鋁酸鈉溶液:用50%濃度的氫氧化鈉溶液用水調(diào)節(jié)成Na2O含量為200克/升的溶出液，將溶出液和Al2O3含量50%的200目三水鋁石礦粉按Na2O:A1203=3.65的摩爾比混合，將此混合液打入高壓反應(yīng)釜升溫至145°C反應(yīng)25分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)為Al2O3含量110克/升，將此溶液冷卻至40°C作為待用偏鋁酸鈉溶液；
2、制備硅酸鈉溶液:取SiO299%的石英砂8重量份粉碎至200— 250目，加燒堿(NaOH) 4重量份，將其置于高壓反應(yīng)釜中再加水14重量份，在190°C高溫下溶解50分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)比重至1.32 - 1.36，冷卻至30°C~40°C即獲得待用硅酸鈉溶液；
3、化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3=SiO2=1:1.95的摩爾比按合計流量3 - 4m3/小時連續(xù)打入安裝有高速攪拌器的反應(yīng)罐中混合，反應(yīng)罐的體積為15 - 20m3 ;待反應(yīng)罐滿罐率為70 — 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)按3 — 4m3/小時的流量打入10 - 12m3的一號晶化罐，加熱至50 - 55°C晶化，待一號晶化罐滿罐率為70 —75% (保持70 - 75%滿罐率)時再將一號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的二號晶化罐，加熱至70°C晶化，待二號晶化罐滿罐率為70 — 75% (保持70 —75%滿罐率)時再將二號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 — 15m3的三號晶化罐，加熱至100°c晶化，待三號晶化罐滿罐率為70 - 75% (保持70 — 75%滿罐率)時連續(xù)溢流出物料進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在110°C`條件下干燥后得4A沸石成品。
【權(quán)利要求】
1.一種4A沸石高效連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，按下列步驟進(jìn)行: (O制備偏鋁酸鈉溶液:用50%濃度的氫氧化鈉溶液用水調(diào)節(jié)成Na2O含量為170 —200克/升的溶出液，將溶出液和Al2O3含量≥50%的200目三水鋁石礦粉按Na2O:Al203=3.25-3.65的摩爾比混合，將此混合液打入高壓反應(yīng)釜升溫至135°C~145°C反應(yīng)25 - 35分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)為Al2O3含量95 — 110克/升，將此溶液冷卻至40°C~50°C作為待用偏鋁酸鈉溶液； (2)制備硅酸鈉溶液:取SiO2≥99%的石英砂8重量份粉碎至200— 250目，加燒堿4重量份，將其置于高壓反應(yīng)釜中再加水10 - 14重量份，在170°C~190°C高溫下溶解50 -70分鐘，經(jīng)壓濾后所的溶液用水調(diào)節(jié)比重至1.32 - 1.36，冷卻至30°C~40°C即獲得待用硅酸鈉溶液； (3)化合、晶化；分別將上述偏鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液按Al2O3=SiO2=I:1.85 - 1.95的摩爾比按合計流量3 - 4m3/小時連續(xù)打入安裝有高速攪拌器的反應(yīng)罐中混合，反應(yīng)罐的體積為15 - 20m3 ;待反應(yīng)罐滿罐率為70 — 75%時連續(xù)按3 — 4m3/小時的流量打入10 —12m3的一號晶化罐加熱至50 - 55°C晶化，待一號晶化罐滿罐率為70 — 75%時再將一號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的二號晶化罐，加熱至60 — 70°C晶化，待二號晶化罐滿罐率為70 - 75%時再將二號晶化罐的物料連續(xù)按3 - 4m3/小時的流量打入12 - 15m3的三號晶化罐，加熱至95 — 100°C晶化，待三號晶化罐滿罐率為70 —75%時連續(xù)溢流出物料進(jìn)行過濾、水洗、離心脫水，在105 - 110°C條件下干燥后得4A沸石成品。
【文檔編號】C01B39/14GK103693655SQ201310688440
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】文靖, 張祁偉 申請人:南充春飛納米晶硅技術(shù)有限公司