[发明专利]NaY沸石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机非金属领域，尤其涉及一种沸石的制备方法。

背景技术

Y型沸石在石油化工领域有着极其重要的应用，NaY沸石的组成为Na₅₆[Al₅₆Si₁₃₆O₃₈₄]·250H₂O，属于立方晶系。其结构由大的接近球形的笼结构组成，孔径为1.3nm，笼与笼通过十二元环相连，形成互相贯通的孔径为0.74nm的开放型孔道体系。Y型沸石具有优良的热稳定性、耐酸碱腐蚀能力，吸附、离子交换、催化等性能突出。

目前合成NaY沸石的方法是采用纯化学原料法制备NaY沸石，得到的产品质量好，但成本高，不利于工业大规模生产；另一种方法是采用天然矿物如膨润土为原料制备NaY沸石，膨润土是以蒙脱石为主要成份的粘土矿物，被广泛应用于冶金、铸造、钻井泥浆、纺织印染、橡胶、造纸、纳米材料、化工等领域。我国膨润土资源极为丰富，储量世界第一。膨润土中的硅铝元素比一般为6～10之间，与NaY沸石合成过程中的硅铝比一致，采用膨润土合成NaY沸石不需要补充硅或者铝，减少了操作步骤，降低了成本。因此，利用膨润土合成NaY沸石具有重要的经济效益和社会效益。但是天然矿物的活化需要高温煅烧或者酸洗活化，高温煅烧活化需要的能耗高，酸洗活化会造成设备的腐蚀，对环境不友好。

正是基于目前的状况，本发明提出了一项新的技术方案，克服了现有技术中存在的缺陷，提供了一个新的方法，对天然矿物原料进行活化处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中由于以天然矿物为原料合成NaY沸石的过程需要高温煅烧活化或者酸洗活化而造成能耗高、设备腐蚀严重、沸石产量低的技术问题，而提供一种工艺简单、原料易于制得以及成本低的制备NaY沸石的方法。

为了解决上述现有技术中的技术问题，本发明主要采取以下技术方案：

一种NaY沸石的制备方法，以膨润土为原料，包括以下步骤：

A、准备原料：将膨润土粉碎加工至200目以下；

B、高温碱液活化处理：将步骤A中准备的原料与氢氧化钠溶液混合后置于高压反应釜中，加热至100～300℃，在自压条件下活化处理1～12小时，得到含活性氧化硅和氧化铝的碱液；

C、调模：向步骤B中制得的碱液里添加水，并搅拌混合均匀，使碱液中物料的摩尔比为：Na₂O∶Al₂O₃∶SiO₂∶H₂O＝4～8∶1∶6～12∶150～300；

D、添加晶种或导向剂：向由步骤C制得的碱液里添加NaY沸石晶种或NaY沸石结构导向剂；

E、静置陈化：将由步骤D制得的碱液在30～100℃的条件下静置陈化2～24小时；

F、晶化：将静置陈化后的碱液在80～120℃条件下晶化3～24小时，得到晶化产物；

G、过滤、洗涤、干燥：对步骤F中得到的晶化产物进行过滤、洗涤，然后在60～120℃的条件下进行干燥，制备成NaY沸石。

作为本发明的优选技术方案，所述膨润土为钠基膨润土，钠基膨润土的粒径小于200目。

作为优选方案，在步骤D中，NaY沸石晶种的质量是膨润土质量的2～20％；NaY沸石结构导向剂的添加量与膨润土质量的关系为：每1克的膨润土需要添加0.4～1毫升的NaY沸石结构导向剂。

进一步的，在步骤F中，将陈化后的碱液在90～110℃条件下晶化6～12小时，得到晶化产物。

采用本发明提供的制备NaY沸石的方法，与现有技术工艺相比有如下技术优点：采用膨润土合成NaY沸石不需要补充硅或者铝，减少了操作步骤，生产工艺简单、矿物原料易于制得，并且因为确定了碱液中各物料的摩尔比的范围，即确定了NaY沸石的合成条件，为制得结晶度高、白度高、纯度高的NaY沸石提供有效技术支持。同时，与以往方法相比，天然矿物原料不需要进行高温煅烧活化或者酸洗活化的步骤，这样既能极大的节省成本，又能避免酸腐蚀设备，而且更有利于保护自然环境。

附图说明

图1是本发明提供制备NaY沸石的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。

图1是本发明提供制备NaY沸石的方法的流程图，本发明提供的制备NaY沸石的方法主要包括以下步骤：