專利名稱：高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)p型洗滌用沸石的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種P型洗滌用沸石的生產(chǎn)方法，特別涉及一種高溫高壓堿溶液活化生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝方法。
背景技術(shù)：
膨潤(rùn)土是一種豐富的非金屬礦產(chǎn)資源。僅1888年作為產(chǎn)品投放市場(chǎng)以來，已有105年的歷史。在這期間，膨潤(rùn)土的開采、加工、應(yīng)用有了很大的發(fā)展。1988年世界產(chǎn)量已達(dá)600萬，應(yīng)用領(lǐng)城已擴(kuò)大到24個(gè)部門。用途有1000多種，其中申請(qǐng)過專利的就有幾百種。目前，膨潤(rùn)土產(chǎn)品需求量以年均3.1％的速度遞增。膨潤(rùn)土的主要化學(xué)成分為SiO2和Al2O3，此外含有少量鈣、鎂、鐵等的氧化物。由于它具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，所以廣泛的應(yīng)用于冶金、精密鑄造、石油開采、日用化工、化學(xué)建材、油漆等各個(gè)部門。然而，我國(guó)目前開采的膨潤(rùn)土絕大部分制成鈣基膨潤(rùn)土、鈉基膨潤(rùn)土和活性白土三種初級(jí)產(chǎn)品，這種傳統(tǒng)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下，沒有充分挖掘出膨潤(rùn)土的價(jià)值。因此當(dāng)前對(duì)膨潤(rùn)土加工業(yè)的改造升級(jí)已成為人們的共識(shí)。
目前有關(guān)膨潤(rùn)土深加工研究，普遍采用酸活化的方法來破壞其層狀結(jié)構(gòu)，使膨潤(rùn)土中的硅轉(zhuǎn)變成活性二氧化硅，鋁轉(zhuǎn)變成可溶性鋁鹽，然后再通過與其他物質(zhì)反應(yīng)或控制工藝條件得到想要的深加工產(chǎn)品。該方法存在著硅鋁的浸出速率和浸出率低，活化時(shí)間長(zhǎng)，廢酸液不好處理，工藝流程較復(fù)雜等缺點(diǎn)。在CN1415721A專利文件中公開了一種用高溫焙燒堿熔活化的方法，該方法存在能耗較高的缺點(diǎn)。因此，研究一種對(duì)膨潤(rùn)土資源利用率高、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品種類靈活、能耗低、不造成二次污染的工藝方法是緊迫而必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝方法。該方法可以改進(jìn)膨潤(rùn)土深加工工藝，使資源利用率提高，生產(chǎn)成本降低，產(chǎn)品種類靈活，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)無污染。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石工藝步驟如下(a)提純將粉碎粒度小于180目的膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；(b)活化采用高溫高壓堿溶液活化法，即將經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與氫氧化鈉及水按物質(zhì)的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均勻后，在100℃～300℃的高壓釜中反應(yīng)1～6小時(shí)，即得到活化料液將提純后的膨潤(rùn)土礦粉反應(yīng)活化；(c)調(diào)模—反應(yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶(1.8～2.3)∶(2.9～3.2)∶(170～220)，在40℃～100℃的溫度下老化2～8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；(d)晶化向原始料液中投入0.5％～7％的晶種，在60℃～120℃的溫度下晶化5～24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；(e)固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序，固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7～8，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供了一種高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝方法。該方法可以改進(jìn)膨潤(rùn)土深加工工藝，使資源利用率提高，降低耗能，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)無污染。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程示意圖；圖2為用本發(fā)明方法合成的產(chǎn)品P型分子篩x衍射圖。
具體實(shí)施例方式
膨潤(rùn)土原礦粉采用以蒙脫石為主要成分的粘土礦物，其中二氧化硅質(zhì)量含量約占50％~75％，三氧化二鋁質(zhì)量含量約占8％~17％，經(jīng)機(jī)械粉碎制得小于180目的膨潤(rùn)土礦粉。以下實(shí)施例均采用此種膨潤(rùn)土礦粉。
實(shí)施例1
高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與40g的燒堿(氫氧化鈉)及180ml的水混合均勻后，在100℃的高壓釜中反應(yīng)1小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3∶180，在45℃的溫度下老化8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.5％的晶種，在60℃的溫度下晶化24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水也送回到液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample1)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例2高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下l、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度為小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與44g的燒堿(氫氧化鈉)及185ml的水混合均勻后，在120℃的高壓釜中反應(yīng)6小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.1∶3∶200，在40℃的溫度下老化5小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入6％的晶種，在90℃的溫度下晶化12小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample2)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例3高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與50g的燒堿(氫氧化鈉)及170ml的水混合均勻后，在180℃的高壓釜中反應(yīng)3小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3.2∶220，在40℃的溫度下老化8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.6％的晶種，在l20℃的溫度下晶化24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample3)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例4高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與64g的燒堿(氫氧化鈉)及160ml的水混合均勻后，在150℃的高壓釜中反應(yīng)6小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3∶190，在75℃的溫度下老化5小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入5％的晶種，在75℃的溫度下晶化8小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample4)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例5高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與48g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后，在125℃的高壓釜中反應(yīng)4小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)模—反應(yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.3∶3∶190，在75℃的溫度下老化5小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入1％的晶種，在110℃的溫度下晶化24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample5)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例6高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將40g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與50g的燒堿(氫氧化鈉)及200ml的水混合均勻后，在150℃的高壓釜中反應(yīng)3小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3.2∶180，在75℃的溫度下老化8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入5％的晶種，在120℃的溫度下晶化5小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample6)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例7高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將50g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與65g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后，在140℃的高壓釜中反應(yīng)2小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.1∶3.1∶180，在100℃的溫度下老化2小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化；向原始料液中投入0.6％的晶種，在110℃的溫度下晶化24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample7)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例8高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將60g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與75g的燒堿(氫氧化鈉)及190ml的水混合均勻后，在145℃的高壓釜中反應(yīng)1小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)?！磻?yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2∶3.2∶210，在100℃的溫度下老化2小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.5％的晶種，在120℃的溫度下晶化5小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；所得的產(chǎn)品樣品(Sample7)，其鈣離子交換性能列于表1中。
實(shí)施例9高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝步驟如下1、提純將上述膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；2、活化將100g的經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與100g的燒堿(氫氧化鈉)及230ml的水混合均勻后，在180℃的高壓釜中反應(yīng)2小時(shí)，即得到活化后料液；3、調(diào)模—反應(yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶2.0∶3.2∶220，在100℃的溫度下老化8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入2.7％的晶種，在120℃的溫度下晶化12小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；5、固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，液相再送回到活化工序；固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7，洗水送至液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；用本發(fā)明方法合成的P性洗滌用沸石的綜合性能測(cè)定如表2。
表1各實(shí)施例得到P型洗滌用沸石的鈣離子交換能力一覽

表2本發(fā)明合成的P型洗滌用沸石綜合性能測(cè)定結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝方法，其工藝步驟如下(a)提純將膨潤(rùn)土礦粉配制成稀漿液，經(jīng)自然沉降，除去下層雜質(zhì)后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提純后的膨潤(rùn)土礦粉；(b)活化將提純后的膨潤(rùn)土礦粉反應(yīng)活化；(c)調(diào)模—反應(yīng)老化在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩爾比為1∶(1.8～2.3)∶(2.9～3.2)∶(170～220)，在40℃～100℃的溫度下老化2～8小時(shí)，即得到P型洗滌用沸石的原始料液；(d)晶化向原始料液中投入0.5％～7％的晶種，在60℃～120℃的溫度下晶化5～24小時(shí)，即得產(chǎn)品料液；(e)固液分離將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離，烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；其特征在于活化工序采用高溫高壓堿溶液活化法，即將經(jīng)提純后的膨潤(rùn)土礦粉與氫氧化鈉及水按物質(zhì)的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均勻后，在100℃～300℃的高壓釜中反應(yīng)1～6小時(shí)，即得到活化料液；固液分離工序是將產(chǎn)品料液進(jìn)行固液分離后，液相再送回到活化工序，固相經(jīng)去離子水洗滌至PH＝7～8，洗水也送回到液相用于活化反應(yīng)，濾餅經(jīng)烘干、粉碎后，即得P型洗滌用沸石產(chǎn)品；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土制備P型洗滌用沸石的工藝方法，其特征在于所述膨潤(rùn)土礦粉在水洗前的粉碎粒度為小于180目。
全文摘要
一種高溫高壓堿溶液活化膨潤(rùn)土生產(chǎn)P型洗滌用沸石的工藝方法步驟如下將膨潤(rùn)土礦粉提純并粉碎，(b)將提純后的膨潤(rùn)土礦粉與氫氧化鈉及水按物質(zhì)的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均勻后，在100℃～300℃的高壓釜中反應(yīng)1～6小時(shí)，即得到活化料液；(c)在活化后的料液中加入氫氧化鋁，調(diào)整Al
文檔編號(hào)C11D3/12GK1480518SQ03130429
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者曹吉林, 李春旭, 譚朝陽(yáng), 李琳 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)