[发明专利]一种分子筛合成废液的高值利用后处理系统及方法

说明书

本发明涉及分子筛合成废液的高值利用后处理系统，包括洗涤罐、第一储液罐、第二储液罐、混料罐、双开隔板、陶瓷滤膜和分子筛出料口；洗涤罐包括有机罐和水罐；有机罐与水罐采用垂直布置，有机罐位于水罐上方；有机罐和水罐之间通过双开隔板隔开密封，有机罐和水罐的侧面底部均设有陶瓷滤膜，滤膜直径根据分子筛颗粒大小而定，方便液体通过而固体被留在罐体中；水罐底部设有分子筛出料口；有机罐的陶瓷滤膜出口连接至第一储液罐；水罐的陶瓷滤膜出口连接至第二储液罐。本发明的有益效果是：与传统直接洗涤不同，本发明的分子筛合成废液采用有机相和水相分层洗涤，使分散在有机相中的模板剂得到回收，分散在水相中的金属物种实现再利用。

技术领域

本专利涉及到分子筛合成废液的后处理工艺，具体涉及一种分子筛合成废液的高值利用后处理系统及方法，属于材料制备领域。

背景技术

在合成分子筛过程中，需要用到氢氧化钠、氨水等碱液，也会用到有机胺等作为模板剂，合成工艺完成后，存在两个问题：一是体系中含有大量的碱液和有机模板剂，二是存在溶解的硅铝物种。这一方面会造成后处理工艺比较复杂，另一方面有机模板剂和硅铝物种直接排放会污染环境，特别是涉及到某些特殊的昂贵的分子筛模板剂则需要回收利用。

一般而言，常规分子筛合成后处理方式是直接用水洗涤，将体系由pH值为10-13洗涤至中性，这期间需要用到较多溶剂水，且耗时较长，尤其是中试规模以上的合成，有机模板剂和硅铝物种分散在大量的溶剂水中，在回收利用上不占优势。

随着环保标准收紧，分子筛合成过程中的废水排放将变得更加严格。此外，随着分子筛作为载体和吸附剂的市场崛起，分子筛的需求将会骤增，降低合成成本将是各厂家具有核心竞争力的首选。

鉴于此，如何实现分子筛合成废水和洗涤废水的高值利用就显得很重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种分子筛合成废液的高值利用后处理系统及方法。

这种分子筛合成废液的高值利用后处理系统，包括洗涤罐、第一储液罐、第二储液罐、混料罐、双开隔板、陶瓷滤膜和分子筛出料口；洗涤罐包括有机罐和水罐；有机罐与水罐采用垂直布置，有机罐位于水罐上方；有机罐和水罐之间通过双开隔板隔开密封，有机罐和水罐的侧面底部均设有陶瓷滤膜，滤膜直径根据分子筛颗粒大小而定，方便液体通过而固体被留在罐体中；水罐底部设有分子筛出料口；有机罐的陶瓷滤膜出口连接至第一储液罐；水罐的陶瓷滤膜出口连接至第二储液罐；第二储液罐和混料罐采用垂直布置，第二储液罐位于混料罐上方，第二储液罐和混料罐之间设有双开隔板；第二储液罐的侧面底部设有陶瓷滤膜。

作为优选：有机罐为透明罐，可以观测到分层。

这种分子筛合成废液的高值利用后处理系统的处理方法，包括以下步骤：

S1、将合成分子筛的浆料加入到洗涤罐中，向浆料中加入溶剂，混合后，浆料分层；上层有机相留在有机罐中，下层水相通过双开隔板进入到有机罐下方的水罐中；将合成分子筛的废液通过有机相和水相分层依次洗涤；

S2、有机相进入第一储液罐，分散在有机相中的模板剂通过旋蒸或层析等方式回收；

S3、水相进入第二储液罐，分散在水相中的金属物种，加入镁物种进行絮凝，将钠和硅铝物种分开，含有钠的有机废水通过常规手段处理后排放；而絮凝产物(沉淀)通过双开隔板进入混料罐，向絮凝产物中加入一定比例的硅物种和铝物种，干燥、煅烧、磨粉后得到粗制堇青石，从而实现有机模板剂、硅铝源回收利用和废水无污染排放。

作为优选：步骤S1中，分子筛合成废液采用有机相和水相分层洗涤，有机相采用的溶剂为正己烷或石油醚，洗涤次数不超过3次，水相采用去离子水。

作为优选：步骤S1中，分子筛一般分散在水相，打开双开隔板，水相和分子筛流入水罐，水相流完后，关闭双开隔板，然后洗涤3-5次，经过水相洗涤的分子筛固体通过分子筛出料口直接下料。