[发明专利]一种锂渣基NaA分子筛的低温制备方法

说明书

本发明提供了一种锂渣基NaA分子筛的低温制备方法，属于工业固废资源化处理及分子筛制备技术领域，该低温制备方法包括以下步骤：(1)对原料锂渣进行预处理；(2)采用碱熔融剂对预处理后的锂渣进行碱熔融，得到硅酸盐熟料；(3)向所述硅酸盐熟料中加入铝源和水源，调节硅铝摩尔比为1.0～2.4：1以及水碱摩尔比为40～80：1，得到NaA分子筛前驱体；(4)将所述NaA分子筛前驱体在45～75℃进行水热反应，得到锂渣基NaA分子筛。本发明以锂渣为原料，在较低的水热温度下及较短的反应时间内便能制得高纯度的锂渣基NaA分子筛，实现了锂渣的高附加值利用。

技术领域

本发明涉及工业固废资源化处理及分子筛制备技术领域，尤其涉及一种锂渣基NaA分子筛的低温制备方法。

背景技术

锂渣是锂辉石硫酸法生产工业碳酸锂工艺过程中产生的固体废弃物，生产1吨碳酸锂产品要产生近10吨锂渣，我国是世界上锂辉石精矿储量最大的国家，而新疆和四川是锂盐最主要的生产基地。大量锂渣采用填埋或露天堆放的处理方式，不仅占用土地资源，且污染大气和水资源，对环境构成严重威胁。因此，实现锂渣的高附加值利用迫在眉睫，亟待开辟新的高效利用途径。

现如今，锂渣主要用于建筑材料领域，如CN201710698003.0提出了锂渣再生混凝土及其制备方法，其中锂渣和再生骨料代替了部分水泥和卵石，降低了生产成本，且发明的锂渣再生混凝土强度和流动性都得到了提高。CN201710603733.8公开了一种高性能锂渣泵送混凝土，通过对原材料的选择和配比的设计，获得了一种工作性能、力学性能以及耐久性良好，能够用于泵送的高性能锂渣混凝土。专利CN201610148304.1利用锂渣和镍渣制备免蒸压加气混凝土，整个过程中未采用高温蒸压养护制度，降低了能源消耗。以上锂渣主要用作建材，存在产品附加值较低等问题。

传统的沸石主要以化学试剂为原材料，以化学试剂合成分子筛虽然合成过程中技术参数容易控制，合成产品质量高，但是生产成本相对较高。NaA分子筛是一种人工合成的、有微孔型立方晶格的碱金属硅酸铝盐,在石油、化工、冶金等行业有良好的应用前景。目前工业固废合成NaA沸石中用的较多的是粉煤灰，锂渣未得到充分利用，而且采用其他固体废物水热合成NaA分子筛的合成温度大多在90～120℃，能耗较高，不利于企业经济效益的提高和环境保护，也有少数在室温下合成NaA分子筛，但一般是采用纯化学试剂，且反应时间过长(2～7天)，可控性差，目前基本没有使用锂渣或其他工业固体废弃物在80℃以下且较短时间内制备得到NaA分子筛的先例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂渣基NaA分子筛的低温制备方法，以锂渣为原料制备NaA分子筛，不但能够实现锂渣的高附加值利用，而且水热反应温度低，反应时间短，能耗小。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种锂渣基NaA分子筛的低温制备方法，包括以下步骤：

(1)对原料锂渣进行预处理；

(2)采用碱熔融剂对预处理后的锂渣进行碱熔融，得到硅酸盐熟料；

(3)向所述硅酸盐熟料中加入铝源和水源，调节硅铝摩尔比为1.0～2.4：1以及水碱摩尔比为40～80：1，得到NaA分子筛前驱体；所述硅铝摩尔比以SiO₂和Al₂O₃的物质的量计，水碱摩尔比以H₂O和Na₂O的物质的量计；

(4)将所述NaA分子筛前驱体在45～75℃进行水热反应，得到锂渣基NaA分子筛。

优选的，所述步骤(1)的预处理包括将所述原料锂渣依次进行粉碎、过筛和脱酸。

优选的，所述步骤(1)的原料锂渣为锂辉石硫酸法制备碳酸锂产生的废弃物。