[发明专利]用粉煤灰制作生产分子筛材料的方法

说明书

本发明涉及粉煤灰的综合利用及生产分子筛材料有关的技术领域，属于一种可用粉煤灰作为其体原料制备生产分子筛材料的技术。它适用于制作A型、X型、Y型、L型、丝光氟石型及毛氟石等具有硅铝酸盐晶体骨架构造的各类分子筛。

鉴于人工合成分子筛所具有的特性，目前它已在国内外许多技术领域得到了极其广泛的运用。在现有技术中，分子筛其种类繁多，功效亦各异但美中不足的是：普遍采用硅酸盐矿物及含硅、铝化工制品为原料，它不仅生产成本费用高，而且制作工艺也较为复杂。

本发明的目的就是针对上述不足，以及粉煤灰废弃成灾但仍具有许多潜在之效能等情况，提出一种变废为宝，有益于环境保护，减少污染源并降低其生产成本。即以粉煤灰替代现有原料制作生产各类分子筛所需的基本材料。

本发明的具体内容详细描述如下：

经测试分析：粉煤灰内虽含有一定数量的Fe₂o₃、CaO、MgO等杂质，但不乏大量的Sio₂与Al₂o₃有效成分(含量有时可达到90％左右)，尤其是Sio₂和Al₂o₃是以硅铝酸盐形式存在，其中Sio₂与Al₂o₃比值较接近2∶1其晶体构造属立方体无序结构，粉煤灰中的其余金属氧化物与硅铝酸盐晶体相互贯穿交错存在，构成了煤灰晶体的特点。若采用物理与化学方法消除金属氧化物并进一步调整Sio₂与Al₂o₃硅铝原子的比值，使其达到各类分子筛晶体结构特征，即可成为生产各类分予筛的基本材料。

该方法的要点是：选用内含(重量％)Sio₂：30-65％、Al₂o₃：22-55％、Fe₂o₃：0-14％、Cao：0-3.8％、Mgo：0-3.0％，其它杂质≤5％的粉煤灰作为基体原料；首先对基体原料进行水洗除污处理，然后将其研磨成细粉基料(200目左右)，接着可通过永磁高梯度磁选机或硫酸池(二者酌情择一)进行除铁工艺处理，再通过灼烧窑(炉)灼烧或硫酸罐(池)加热搅拌进行调质(二者酌情择一)，还需把经调质处理后的基料放置活化炉内进行活化处理，最后通过研磨过筛至≥250目，即可制得生产分子筛所需具有偏硅铝酸盐晶体构造的活性材料。

在上述方法中，若采用永磁高梯度磁选机进行除铁，基料需加5-10％的Na₂s₂o₄·2H₂O且在800-1200℃温度中灼烧1-3小时，然后再进行所说的除铁工艺处理；若采用硫酸池进行除铁，基料与硫酸战1∶5-10的配比，硫酸浓度为96-98％，混合搅拌5-45分钟，搅拌温度为60-120℃，之后再滤除硫酸液。若采用灼烧窑(炉)灼烧调质其灼烧温度控制在950-1100℃范围内；若采用硫酸罐(池)加热搅拌进行调质，其基料与硫酸成1∶5-10的配比，硫酸浓度96-98％，加热温度为80-110℃，调质时间为15-45分钟。在进行活化处理时，其活化炉内的灼烧温度为700-1100℃，活化时间为0.5-3小时。

采用本发明相应类型的材料，分别与适量金属盐类阳离子或含碱土金属原料合成后，即可制备成与其相应型号的分子筛成品。

本发明与现有技术相比：具有显著的社会效益与经济效益，它为粉煤灰的综合利用及促进分子筛的发展均可产生重大影响。是一种简单实用，便于推广实施的新方法。

图1、用粉煤灰制作生产分子筛材料的方法其工艺流程示意图。

本发明最佳实施例：

一、选用景德镇发电厂一号灰坝中的粉煤灰105kg，冲洗后称量100kg并测得(重量％)：Sio₂：49.8％、Al₂o₃：34.7％、Fe₂o₃：10％、Cao：2％、Mgo0.45％、其它：3.05％。

二、将上述粉煤灰研磨至200目的细粉原料。