[发明专利]一种以珍珠岩废料制备ZSM-5分子筛的方法及由其制得的ZSM-5分子筛

权利要求书

1.一种以珍珠岩废料制备ZSM-5分子筛的方法，包括如下步骤：

S1：将珍珠岩废料以超微粉碎技术粉碎；

S2：将S1所得产物酸浸，随后水洗至中性，干燥备用；

S3：将S2所得产物与碱溶液及晶种溶液混合均匀，得到反应前驱体；

S4：将S3所得反应前驱体恒温下进行动态晶化反应；

S5：将S4所得产物进行冷却、过滤、洗涤、干燥，得到ZSM-5分子筛。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，所述珍珠岩废料为膨胀珍珠岩生产过程中未发生膨胀的珍珠岩废料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，所述超微粉碎技术为气流式粉碎机破碎、球磨粉碎机破碎或振动式超微粉碎机破碎；所述粉碎后的珍珠岩废料的粒径为10μm以下。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2满足以下条件中的一个或多个：

a.所述酸浸使用无机酸；

优选地，所述无机酸为盐酸、硝酸或硫酸；

b.所述酸浸的酸浓度为0.1-0.5mol/L；

c.所述酸浸的酸溶液与珍珠岩废料的液固比为50-100mL/g。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中，将S2所得产物与补充硅源、碱溶液及晶种溶液混合均匀，得到反应前驱体。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述S3满足以下条件中的一个或多个：

d.所述补充硅源为白炭黑、硅溶胶、正硅酸四乙酯、水玻璃或硅酸钠中的一种或多种；

e.所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氟化钠溶液中的一种或多种；

优选地，所述碱溶液的浓度为0.1-1.0mol/L；所述碱溶液与珍珠岩废料的液固比为20-60mL/g；

f.所述晶种溶液为ZSM-5分子筛或Silicalite-1分子筛的胶体溶液。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述S3还满足以下条件中的一个或多个：

g.所述S2所得产物与碱溶液及晶种溶液和/或补充硅源混合过程中各化合物的摩尔比为：(0-8)Na₂O:1Al₂O₃:(10-200)SiO₂:(1000-5000)H₂O；

h.所述晶种溶液的添加量占总硅源质量的1-5wt％；

i.所述混合过程为机械搅拌或超声震动分散。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4满足以下条件中的一个或多个：

j.所述动态晶化在均相反应器中或搅拌罐中进行；

优选地，所述均相反应器转速为5-15r/min或搅拌罐搅拌桨速率为200-700r/min；

k.所述晶化的温度为110-210℃；

l.所述晶化的时间为6-240h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S5中，所述洗涤为将所述过滤后的滤饼水洗呈中性。

10.一种权利要求1-9任一项所述的方法制得的ZSM-5分子筛，其特征在于，所述ZSM-5分子筛的总比表面积大于350m²/g，微孔比表面积大于310m²/g，外比表面积大于45m²/g，孔体积大于0.16cm³/g，平均孔径在1.85-2.14nm之间。