本發(fā)明涉及一種3a分子篩及其加工工藝，屬于分子篩合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內(nèi)表面積很大的空穴。此外還含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水。由于水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，這些微小的孔穴直徑大小均勻，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來，而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子，極性程度不同的分子，沸點(diǎn)不同的分子，飽和程度不同的分子分離開來，即具有“篩分”分子的作用，故稱為分子篩。目前分子篩在化工，電子，石油化工，天然氣等工業(yè)中廣泛使用。其中，3a分子篩主要用于吸附水，不吸附直徑大于3a的任何分子，根據(jù)工業(yè)上的應(yīng)用特點(diǎn)，我們生產(chǎn)的分子篩具有更快的吸附速度、更多的再生次數(shù)、更高的抗碎強(qiáng)度及抗污染能力，提高了分子篩的利用效率并延長了分子篩的使用壽命，是石油、化工行業(yè)中氣液相深度干燥、精煉、聚合所必需的首選干燥劑。沸石分子篩作為微孔材料，具有豐富的孔結(jié)構(gòu)、規(guī)則的孔道分布，因此在催化材料、吸附分離材料、功能材料、復(fù)合材料等各領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)的發(fā)展，分子篩材料的原有性能已不能滿足應(yīng)用的實(shí)際要求。為了發(fā)展沸石分子篩材料的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，不同的客體可與分子篩形成復(fù)合材料，在不同領(lǐng)域顯示出許多獨(dú)特的性能。分子篩合成方式的多樣性使其在材料成型和復(fù)合材料制備中，可以設(shè)計(jì)和得到具有結(jié)構(gòu)新穎性能優(yōu)異的復(fù)合材料。以廉價(jià)低品位高嶺土礦物為原料制備分子篩是近年來高嶺土研究的一個(gè)重要方向，也是對(duì)我國儲(chǔ)量豐富的低品位高嶺土礦產(chǎn)資源的高效利用的方式。傳統(tǒng)的制備3a沸石分子篩的方法是將4a分子篩與一定濃度的氯化鈣溶液和氯化鉀溶液進(jìn)行離子交換而得來。具體的制備方法是配制一定濃度的氯化鉀溶液，將已經(jīng)制備好的4a沸石分子篩放入氯化鉀溶液中，將混合物移至高壓反應(yīng)釜中，再講高壓反應(yīng)釜放置恒溫烘箱中進(jìn)行反應(yīng)。因?yàn)?a沸石分子篩是經(jīng)過4a沸石分子篩通過離子交換的方法制備的，4a沸石分子篩的制各過程要經(jīng)過陳化和晶化反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)品經(jīng)過離子交換的方法合成出3a沸石分子篩。目前我國有關(guān)制備3a型分子篩的專利文獻(xiàn)也有很多報(bào)道，如專利cn102351213a和cn106365176a中首先將高嶺土煅燒，隨后與氫氧化鈉水溶液反應(yīng)生成4a型分子篩，然后通過與氯化鉀溶液進(jìn)行離子交換得到3a型分子篩。同樣的，專利cn103159226a中報(bào)道的合成工藝是通過4a分子篩原粉加入粘土與含鉀電解質(zhì)造粒成型，隨后進(jìn)行干燥焙燒實(shí)現(xiàn)固態(tài)離子交換，雖然相較與傳統(tǒng)工藝省去了5歩工藝，但所述工藝流程同樣是需要首先制備4a分子篩，隨后通過離子交換得到3a分子篩。反應(yīng)過程要經(jīng)過兩次的水熱反應(yīng)過程，耗時(shí)較長，工藝比較復(fù)雜，因此使成本較高。專利cn102627294a中報(bào)道了一種快速合成納米3a分子篩的方法，是將氫氧化鋁、氫氧化鈉、氫氧化鉀和硅酸鉀混合溶液在攪拌下升溫晶化，然后加入氫氧化鋁和無定型二氧化硅，繼續(xù)晶化，最后將產(chǎn)物過濾干燥得到3a分子篩產(chǎn)品。這種方法需要調(diào)節(jié)原料中各種原子的比例，且生產(chǎn)所需的原料相對(duì)于價(jià)格低廉的礦物生產(chǎn)成本較高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的在于提供了一種3a分子篩，包括高嶺土、kcl和堿液；其中，高嶺土中si/al摩爾比例數(shù)值為0.8-1.2，堿液是koh與naoh混合溶液，濃度均為4-5mol/l，質(zhì)量比為2-3:10；制備得到的3a分子篩靜態(tài)水吸附率以及交換率都有一定的提升。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供以高嶺土直接制備3a分子篩的方法，可以有效的縮短反應(yīng)的時(shí)間和工藝流程，得到廉價(jià)易合成的產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)高嶺土經(jīng)過與氯化鉀共混合鍛燒的方法通過一次水熱合成的方法制備出3a分子篩，大大的縮短了反應(yīng)的時(shí)間和步驟。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下加工工藝：將質(zhì)量比為1:0.4的高嶺土與kcl混合，在500-700℃煅燒3-5小時(shí)，得到前驅(qū)體混合物；將前驅(qū)體混合物與堿液混合均勻，在70-90℃反應(yīng)5-8小時(shí)，反應(yīng)完成后將所得產(chǎn)物過濾干燥，即得到3a分子篩；優(yōu)選地，所述的煅燒溫度為700℃。優(yōu)選地，所述的前驅(qū)體混合物與堿液比例為（32-45g）：100ml。優(yōu)選地，所述的前驅(qū)體混合物與堿液反應(yīng)溫度為90℃。本發(fā)明的有益效果是：1.以高嶺土為原料,在不添加硅源和鋁源的條件下,通過一步水熱合成法制備了3a沸石分子篩。避免了傳統(tǒng)合成法中需要先制備4a沸石分子篩再通過離子交換制備的復(fù)雜工藝。2.將高嶺土和氯化鉀混合煅燒后，使得高嶺土轉(zhuǎn)變成活性很高的偏高嶺土，氯化鉀中的k+也摻雜到了偏高嶺土的晶格中，同時(shí)使用的堿液是koh與naoh的混合溶液，增加了前驅(qū)體混合物與堿液反應(yīng)混合溶液中k+的濃度，提升了離子交換率。3.我國高嶺土的儲(chǔ)量豐富，隨著優(yōu)質(zhì)資源的減少，這種價(jià)格低廉的礦物開始受到人們的重視，這種以高嶺土為原料進(jìn)行水熱法合成分子篩的方法簡單，同時(shí)是對(duì)低品礦的高效利用。附圖說明圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。實(shí)施例1：取10份高嶺土與4份kcl混合，在700℃煅燒5小時(shí)，得到前驅(qū)體混合物；取一干凈燒杯加入3gkoh和10gnaoh，向燒杯中加入100ml去離子水,完全溶解后，稱前驅(qū)體混合物4og，加入燒杯中?；旌暇鶆蚝螅瑢⒒旌衔镆浦铃F形瓶中，將錐形瓶置于水浴中加熱反應(yīng)，在90℃條件下反應(yīng)6小時(shí)后，取出反應(yīng)產(chǎn)物，抽濾烘干后既得3a分子篩產(chǎn)物。實(shí)施例2：取10份高嶺土與4份kcl混合，在700℃煅燒4小時(shí)，得到前驅(qū)體混合物；取一干凈燒杯加入2.4gkoh和10gnaoh，向燒杯中加入100ml去離子水,完全溶解后，稱前驅(qū)體混合物37g，加入燒杯中?；旌暇鶆蚝?，將混合物移至錐形瓶中，將錐形瓶置于水浴中加熱反應(yīng)，在85℃條件下反應(yīng)8小時(shí)后，取出反應(yīng)產(chǎn)物，抽濾烘干后既得3a分子篩產(chǎn)物。實(shí)施例3：取10份高嶺土與4份kcl混合，在600℃煅燒4小時(shí)，得到前驅(qū)體混合物；取一干凈燒杯加入3gkoh和10gnaoh，向燒杯中加入100ml去離子水,完全溶解后，稱前驅(qū)體混合物42g，加入燒杯中?；旌暇鶆蚝?，將混合物移至錐形瓶中，將錐形瓶置于水浴中加熱反應(yīng)，在85℃條件下反應(yīng)6.5小時(shí)后，取出反應(yīng)產(chǎn)物，抽濾烘干后既得3a分子篩產(chǎn)物。對(duì)比例1：取10份高嶺土與4份kcl混合，在700℃煅燒4小時(shí)，得到前驅(qū)體混合物；取一干凈燒杯加10gnaoh，向燒杯中加入100ml去離子水,完全溶解后，稱前驅(qū)體混合物4og，加入燒杯中。混合均勻后，將混合物移至錐形瓶中，將錐形瓶置于水浴中加熱反應(yīng)，在90℃條件下反應(yīng)6小時(shí)后，取出反應(yīng)產(chǎn)物，抽濾烘干后既得3a分子篩產(chǎn)物。采用上述工藝制得的3a分子篩具有如下性能：實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1靜態(tài)水吸附/%24.7024.5624.7124.11交換率/%58605553對(duì)比例中反應(yīng)的堿液是單一的氫氧化鈉溶液，由表格中的數(shù)據(jù)比較可知，通過調(diào)控堿液的成分可以提高3a分子篩的靜態(tài)水吸附率以及交換率。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)例。當(dāng)前第1頁12