[发明专利]一种利用工业磷酸制备过程中的副产物氟硅酸中的硅铝磷元素合成分子筛的方法及应用

权利要求书

1.一种利用工业磷酸制备过程中的副产物氟硅酸中的硅铝磷元素合成分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：氟硅酸氨化法制二氧化硅：

反应式：H₂SiF₆+6NH₃·H₂O-→6NH₄F+SiO₂↓+4H₂O

加入工业氟硅酸，加热，然后加入氨水，反应,测量反应终温，测量pH，陈化、过滤，滤饼烘干称重得到二氧化硅；

S2：合成SAPO-34\SAPO-5分子筛：

S21：加入去离子水，称取磷酸，滴加，搅拌；

S22：向溶液中加入高纯拟薄水铝石，搅拌后测pH；

S23：三乙胺（TEA）缓慢加入上述溶液，搅拌至体系平稳，测pH，加入步骤S1得到的SiO₂，继续搅拌，入釜前测pH；

S24：将前驱液转移至聚四氟乙烯内衬中，于高压反应釜内静态晶化；所得产物过滤，用去离子水充分洗涤，然后真空干燥过夜，焙烧过后所得白色粉末即为SAPO-34\SAPO-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟硅酸为磷肥工业副产物氟硅酸，工业副产物氟硅酸中包括10％~20％H₂SiF₆，其磷元素的含量以P₂O₅换算为0.5-0.15％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，加热温度为40~50℃，氨水用量为氟硅酸的1/5~1/4，pH在6.8~7.2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，SiO₂、拟薄水铝石、磷酸、模板剂和去离子水的摩尔比为0.3 ：1：1.1：（2.0~5.2）：70。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，模板剂为三乙胺。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S21中，磷酸的浓度为80-90%；25-35min内滴加完磷酸，搅拌1.5-2.5h；所述步骤S22中，搅拌1.5-2.5h后测得pH为0.7-0.9。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S23中，搅拌1.5-2.5h至体系平稳，测得pH为3.1~10.22，加入SiO₂，继续搅拌2h，测得入釜前pH为3.01~10.29。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S24中，于高压反应釜内180~230℃静态晶化18~36h；然后60~100℃下真空干燥过夜，在550~600 ℃下焙烧6~8小时，升温速率为2 ℃/分钟。

9.权利要求1-8任意一项所述的方法制备的分子筛用于磷肥副产磷石膏库渣场回收废水的脱氟。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的分子筛用于磷肥副产磷石膏库渣场回收废水的脱氟包括以下步骤：

1）将含氟工业废水用稀酸调节至弱酸性酸化，充分搅拌后静置；

2）向层析柱中装入SAPO分子筛，向柱中加水，减压抽滤排空柱层中的空气；

3）将一定量酸化后的废水加入层析柱中，减压抽滤，让废水经一定时间通过分子筛柱层进行吸附脱氟；

4）将步骤3）中的滤液收集，重复步骤3）的过程，直至氟离子浓度达到所需排放标准；分子筛经多次使用后取出，用脱附剂脱附、干燥、煅烧后重新恢复吸附能力，可循环利用。