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        沸石的生產工藝及其制備方法

        發布日期:2022-07-27瀏覽次數:2819

            我們知道,沸石不同于其他硬質濾料,由于具有發達的孔隙和強大的離子交換能力,廣泛適用于市政污水,人工濕地等工程,近些年深受市場追捧,那么沸石是如何生產出來呢?下面我們就跟隨源林硅瓷的小編去了解一下吧!

            首先,大塊的沸石料由粗碎機進行初步破碎,然后,產成的粗料由膠帶輸送機輸送至細碎機進行進一步破碎,細碎后的石料進振動篩篩分出多種規格,滿足制砂機進料粒度的石子進制砂機制砂,另一部分返料進細破。進制砂機的石子一部分制成砂,經洗砂機(可選)清洗后制成成品料,另一部分進制砂機再次破碎,水洗裝袋。

            沸石(zeolite,m[(al2o3)x(sio2)y]zh2o)是用作衣物洗滌劑、牙膏原料以及用于去除廢氣中有害物質的催化劑等的材料。這是因為沸石具有獨特的應用礦物學性質,即陽離子交換特性、吸附和分子篩特性、催化特性、脫水和再吸收特性等,在相關行業中具有實用價值。

            有關沸石合成的研究始于1949年,當時聯合碳化物公司的研究小組首次合成了a型沸石用于工業應用,隨著認識到a型合成沸石具有出色的應用礦物學特性,人們對沸石合成的興趣開始增加,后來進行了許多研究。20世紀60年代,隨著美國在石油化工工藝中的成功應用以及x型、y型沸石等具有優異功效的新型合成沸石的出現,對沸石的研究正式開始。

            近年來,隨著沸石的應用范圍大幅擴大,對沸石的孔隙結構及其特性提出了更多的要求,人們對用于合成具有新型孔隙結構和應用礦物學特性的沸石進行研究,從而開發出約150種合成沸石,其中包含工業應用上最受歡迎的zsm-5。

            沸石合成一般通過被稱為“水凝膠法(hydrogelprocess)”的水熱合成法在常溫至200℃的溫度條件下進行制備。

            通常,沸石在低溫下相對容易合成,在生產過程中不需要特殊的壓力條件。合成沸石不僅具有各種孔隙特性,而且具有優異的性能和功效,但是在實際應用中,與更便宜的天然沸石相比,在價格上沒有優勢。因此,目前正在努力尋找能夠均勻合成具有優異性能的沸石的更便宜的合成方法。作為一種方案,正在考慮使用比現有技術中主要使用的試劑類材料(硅酸鈉、鋁酸鈉、硅膠等)更便宜的天然材料(即,具有適合沸石合成的組分的硅酸鹽礦物)作為原料。利用天然礦物合成沸石的研究對象主要是高嶺土、白陶土和火山玻璃巖。此外,正在研究使用工業過程中大量產生的各種副產物作為沸石合成原料,以替代自然資源缺乏的天然礦物。

            技術實現要素:技術問題本發明提供一種沸石及其制備方法,通過利用由鋰礦制備的鋰殘渣,可以獲得結晶性良好的沸石。技術方案根據本發明的一個實施例的沸石制備方法,其包含:由含氧化鋰的鋰礦獲得含鋁硅酸鹽的鋰殘渣的步驟;對所述鋰殘渣進行水洗以調節所述鋰殘渣的ph的步驟;調節所述鋰殘渣中所含的硅鋁摩爾比(si/al)的步驟;所述鋰殘渣中加入堿性物質以制備成水凝膠狀的步驟;以及使所述水凝膠狀的鋰殘渣結晶化以制備晶體的步驟。

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            所述獲得鋰殘渣的步驟可包含:對所述鋰礦進行熱處理的步驟;對所述熱處理后的鋰礦進行粉碎的步驟;從所述粉碎后的鋰礦沉淀出硫酸鋰的步驟;以及使所述硫酸鋰在水中浸出以進行分離的步驟。在對所述鋰礦進行熱處理的步驟中,可以在900至1200℃的溫度下對所述鋰礦進行熱處理。在所述獲得鋰殘渣的步驟中,相對于總量100重量%,所述鋰殘渣可包含氧化鋁(al2o3):20重量%至30重量%、二氧化硅(sio2):60重量%至70重量%、以及氧化鐵(fe2o3)、氧化鈣(cao)、氧化鈉(na2o)和氧化鉀(k2o)中的一種或更多種:小于或等于10重量%。在所述調節鋰殘渣的ph的步驟中,可以對所述鋰殘渣進行水洗,以從所述鋰殘渣去除硫酸根離子(so42-)。在所述調節鋰殘渣的ph的步驟中,可以將所述鋰殘渣的ph調節成6至8。在所述調節硅鋁摩爾比(si/al)的步驟中,通過所述鋰殘渣中加入氧化鋁補充物質,可以將所述硅鋁摩爾比(si/al)調節成0.75至3.0。所述氧化鋁補充物質可包含氧化鋁水合物(al(oh)3)和鋁酸鈉(naalo2)中的一種或更多種。在所述鋰殘渣中加入堿性物質的步驟中,所述堿性物質可以是濃度為1.0m至6.0m的氫氧化鈉水溶液。在所述制備晶體的步驟中,可以在60℃至100℃的溫度下使所述鋰殘渣結晶化。在所述制備晶體的步驟中,可以使所述鋰殘渣結晶化12小時或更長。在所述制備晶體的步驟中,可以對所述水凝膠狀的鋰殘渣以300rpm至600rpm進行攪拌并使其結晶化。在所述制備晶體的步驟之后,還可包含:對所述晶體進行過濾的步驟;以及對所述過濾后的晶體進行水洗并干燥的步驟。根據本發明的一個實施例的沸石,其為包含a型沸石、x型沸石和p型沸石中的一種或更多種的結晶相,相對于總量100重量%,所述沸石包含大于0重量%且小于或等于0.005重量%的羥基方鈉石(na8(alsio6)4(oh)2)、方沸石(naalsi2o6·h2o)和sod中的一種或更多種。發明效果根據本發明的一個實施例的沸石制備方法,可以制備結晶性良好以及沒有混入雜質的沸石。由此制備的沸石可用作衣物洗滌劑、吸附劑、用于去除有害氣體的催化劑等。

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