本發(fā)明涉及沸石制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種4A沸石的制備方法。
背景技術(shù)：
4A沸石做為一種性能優(yōu)異的分子篩產(chǎn)品，目前被廣泛應(yīng)用于洗滌助劑、吸附、塑料穩(wěn)定劑等行業(yè)。自上世紀(jì)90年代開始，4A沸石生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)建立，持續(xù)發(fā)展。4A沸石的生產(chǎn)方法有很多，其中以水熱合成法比較普遍。其原料除了硅酸鈉以外，鋁酸鈉的制取方法各不相同。有的以氫氧化鋁做為原料，用氫氧化鈉溶解制備鋁酸鈉；有的以進(jìn)口鋁土礦用氫氧化鈉溶解制備鋁酸鈉；有的以燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程中的鋁酸鈉溶液直接制備4A沸石；近幾年，有很多企業(yè)直接用拜耳法氧化鋁生產(chǎn)的氫氧化鋁分解母液直接與硅酸鈉反應(yīng)制備4A沸石。最早的4A沸石生產(chǎn)過程中，不添加導(dǎo)向劑，不僅需要高溫晶化，而且晶化時(shí)間長，最終產(chǎn)品指標(biāo)也較差。2000年以后，各4A沸石生產(chǎn)企業(yè)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，都開始添加導(dǎo)向劑做為晶種，使得產(chǎn)品質(zhì)量有了較大的提高。
導(dǎo)向劑法生產(chǎn)4A沸石，雖然可以降低生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，但所生產(chǎn)的產(chǎn)品粒度較細(xì)，振實(shí)密度較小。該法生產(chǎn)的4A沸石產(chǎn)品比較適用于洗滌助劑及塑料穩(wěn)定劑行業(yè)。而對(duì)有特殊要求的吸附劑行業(yè)，尤其是要求高振實(shí)密度的吸附劑而言，采用導(dǎo)向劑法就無法滿足其要求。因此，研究一種既能降低4A沸石生產(chǎn)成本，又可以提高其振實(shí)密度的4A沸石的制備方法，來滿足特殊吸附分子篩行業(yè)的應(yīng)用，有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明就是針對(duì)上述存在的缺陷而提供一種4A沸石的制備方法，提供一種制備高吸附性，高振實(shí)密度的4A沸石的同時(shí)，又可以保證4A沸石產(chǎn)品制備過程中操作簡單、質(zhì)量穩(wěn)定的新方法。
本發(fā)明的一種4A沸石的制備方法技術(shù)方案為，鋁酸鈉溶液和硅酸鈉溶液進(jìn)行漿化反應(yīng)，然后添加4A沸石做為晶種，攪拌后，升溫晶化，即可以得到吸附性能好，振實(shí)密度大于0.8g/cm3的4A沸石產(chǎn)品。
所述的一種4A沸石的制備方法，工藝步驟依次包括：
(1)將鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液，按SiO2/Al2O3的摩爾比為2.0，在45-60℃條件下混合攪拌進(jìn)行漿化反應(yīng)；
(2)加入4A沸石做為晶種，繼續(xù)攪拌；
(3)升溫進(jìn)行晶化反應(yīng)得晶化液；
(4)將晶化液進(jìn)行過濾、洗滌、烘干，即得到吸附性能好，振實(shí)密度大于0.8g/cm3的4A沸石產(chǎn)品。
步驟(1)中，鋁酸鈉溶液的Al2O3濃度為50-100g/L，苛性比為1.8-2.5；硅酸鈉溶液SiO2濃度為150-240g/L，模數(shù)為3.0。
步驟(2)中，漿化反應(yīng)0.5-1h后，添加4A沸石做為晶種，繼續(xù)攪拌0.5h。
步驟(2)中，晶種添加量為2-5g/L，總體積是以漿化液體積計(jì)。
步驟(2)中，做為晶種所加入的4A沸石，其粒度D50為1-3μm。
步驟(3)中，升溫至75-100℃。
步驟(3)中，晶化反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
步驟(4)中，所得到的4A沸石產(chǎn)品，靜態(tài)水吸附大于26.5mg/g。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的方法是在4A沸石生產(chǎn)過程中，用4A沸石本身做為晶種，不僅縮短了反應(yīng)時(shí)間，而且無需另外制備4A沸石晶種，操作簡單，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有4A沸石制備過程中，溫度高、時(shí)間長的缺點(diǎn)，也避免了導(dǎo)向劑法只能生產(chǎn)粒度細(xì)、振實(shí)密度小的4A沸石的缺點(diǎn)。在同樣降低生產(chǎn)成本基礎(chǔ)上，可以制備出振實(shí)密度高的4A沸石產(chǎn)品，對(duì)分子篩吸附行業(yè)的發(fā)展將帶來深遠(yuǎn)的意義。
具體實(shí)施方式：
為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實(shí)例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。
實(shí)施例1
(1)將苛性比為2.1、Al2O3濃度為65g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為210g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在50℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)0.5h后，按照漿化體積，往漿化液中添加3g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為2.1μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到75℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)3h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為26.8mg/g，粒度D50為5.4μm，振實(shí)密度為0.83g/cm3。
實(shí)施例2
(1)將苛性比為1.9、Al2O3濃度為76g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為180g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在55℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)1h后，按照漿化體積，往漿化液中添加2.5g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為2.5μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到80℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)3h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為27.1mg/g，粒度D50為5.7μm，振實(shí)密度為0.85g/cm3。
實(shí)施例3
(1)將苛性比為2.5、Al2O3濃度為70g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為240g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在55℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)0.5h后，按照漿化體積，往漿化液中添加3.5g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為3.0μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到75℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)2.5h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為26.9mg/g，粒度D50為5.4μm，振實(shí)密度為0.84g/cm3。
實(shí)施例4
(1)將苛性比為1.9、Al2O3濃度為55g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為150g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在55℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)1h后，按照漿化體積，往漿化液中添加4g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為3.0μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到85℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)3h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為27.2mg/g，粒度D50為5.9μm，振實(shí)密度為0.88g/cm3。
實(shí)施例5
(1)將苛性比為2.4、Al2O3濃度為85g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為180g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在60℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)0.5h后，按照漿化體積，往漿化液中添加3.5g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為3.0μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到80℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)3h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為26.9mg/g，粒度D50為5.1μm，振實(shí)密度為0.81g/cm3。
實(shí)施例6
(1)將苛性比為1.8、Al2O3濃度為85g/L的鋁酸鈉溶液，與模數(shù)為3.0、SiO2濃度為240g/L的硅酸鈉溶液，按照摩爾SiO2/Al2O3為2.0的比例，在45℃條件下混合攪拌，進(jìn)行漿化反應(yīng)。
(2)漿化反應(yīng)0.5h后，按照漿化體積，往漿化液中添加4g/L的4A沸石，添加的4A沸石粒度D50為2.4μm，繼續(xù)攪拌0.5h。
(3)用蒸汽將漿化液溫度提高到85℃，進(jìn)行晶化反應(yīng)。
(4)晶化反應(yīng)2h后，即得到合格的4A沸石料漿。
(5)將4A沸石料漿經(jīng)過過濾、洗滌、烘干，得到的4A沸石產(chǎn)品靜態(tài)水吸附為26.7mg/g，粒度D50為6.1μm，振實(shí)密度為0.92g/cm3。