[发明专利]一种利用赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液制备4A沸石的方法

说明书

本发明公开了一种利用赤泥洗液及铝土矿化学脱硅溶液制备4A沸石的方法，该方法以赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液为主要原料，通过控制原料的配比，采用特定的工艺参数和步骤，利用水热法合成4A沸石。该发明实现了对赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液的经济高效利用，并且该发明具有原料成本低，工艺过程简单，可连续化生产，生产过程无污染，所得制品性能优良等诸多优点。

技术领域

本发明属于环保及化工领域，具体涉及一种利用赤泥洗液及铝土矿化学脱硅溶液制备4A沸石的方法。

背景技术

4A沸石是制备3A和5A沸石的基础产品，A类沸石在日化、空分、石化等诸多领域具有较为广泛的应用，是一种有着巨大市场前景的产品。利用化工手段合成4A沸石是目前最为成熟的生产方法，其原料为铝酸钠溶液和硅酸钠溶液。铝酸钠溶液是利用氢氧化钠对工业氢氧化铝进行重溶制备得到。硅酸钠溶液来自工业水玻璃，一般需要通过氢氧化钠对其性能进行调整。一般化工企业在生产4A沸石需购进氢氧化铝、氢氧化钠和水玻璃等原料，并且需要对原料进行进一步加工，因此在4A沸石生产成本中，原料成本占据着很大比例。

赤泥洗液是铝土矿溶出后对赤泥进行洗涤过程中产生的副液，其有效成分与铝酸钠溶液接近。赤泥经多级洗涤后，其洗液中苛碱及氧化铝浓度均可达60～90g/L，赤泥洗液在氧化铝生产过程中产生的体量较大，生产上一般将其用于溶出矿浆的稀释。

铝土矿化学脱硅溶液由低品位铝土矿化学脱硅过程产生的副液，其有效成分与硅酸钠溶液接近。以氧化铝含量55％，氧化硅含量18％的某铝土矿为例：设氧化铝回收率98％，溶出率83％，脱硅效率60％，脱硅溶液中二氧化硅浓度35g/L，正常工艺条件下每生产1吨成品氧化铝，可产生硅酸钠溶液约6.9m³，该副液单独处理难度较大，限制了铝土矿化学脱硅技术的应用。

利用赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液合成4A沸石，不但可以解决化学脱硅溶液难以处理的问题，同时可以有效降低合成4A沸石的原料成本，提高产品的市场竞争力。

中国专利CN106892438A介绍了利用铝酸钠溶液和硅酸钠溶液合成4A沸石的方法，其原料均为纯化工试剂，制备4A沸石的原料成本相对较高。

中国专利CN105645431A介绍了利用了铝土矿脱硅浆液及铝酸钠溶液制备4A沸石，其侧重于对低品位铝土矿进行脱硅处理的过程，包括对铝土矿处理过程中所用设备的要求及处理工艺的要求，并未提及对赤泥洗液的利用，也未对4A沸石的合成条件及合成方法进行说明。

中国专利CN106315645A介绍了利用高硫铝土矿脱硅产物硅酸钠溶液及硅酸钠精液生产4A沸石，其侧重于对脱硅条件、矿化剂、所用设备及铝酸钠精液的脱色等进行限定，也并未提及4A沸石的合成方法及工艺。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种利用赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液合成4A沸石的方法，实现对赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液进行大规模经济高效利用。本发明是通过以下技术方案实现的。

一种利用赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液制备4A沸石的方法，包括以下步骤：

1)取氧化铝生产过程中的赤泥洗液和铝土矿化学脱硅溶液，分别将两种溶液过滤，备用；

2)取一定量步骤1)处理后的铝土矿化学脱硅溶液于烧杯中；

3)取一定量步骤1)处理后的赤泥洗液，用胶头滴管将其缓慢加入步骤2)所述的烧杯中，滴加赤泥洗液过程中用机械搅拌装置对烧杯中溶液进行强搅拌；

4)待赤泥洗液全部加入到烧杯后，加入导向剂，继续搅拌30～60min；

5)搅拌结束，烧杯上覆盖一层保鲜膜，将烧杯置于温度为T1的恒温水浴锅中，晶化至一定时间；

6)晶化结束，调整水浴锅温度至T2，老化至一定时间；