专利名称：高温高压碱溶液活化膨润土生产p型洗涤用沸石的工艺方法
技术领域：
本发明属于一种P型洗涤用沸石的生产方法，特别涉及一种高温高压碱溶液活化生产P型洗涤用沸石的工艺方法。
背景技术：
膨润土是一种丰富的非金属矿产资源。仅1888年作为产品投放市场以来，已有105年的历史。在这期间，膨润土的开采、加工、应用有了很大的发展。1988年世界产量已达600万，应用领城已扩大到24个部门。用途有1000多种，其中申请过专利的就有几百种。目前，膨润土产品需求量以年均3.1％的速度递增。膨润土的主要化学成分为SiO2和Al2O3，此外含有少量钙、镁、铁等的氧化物。由于它具有特殊的层状结构及物理化学性质，所以广泛的应用于冶金、精密铸造、石油开采、日用化工、化学建材、油漆等各个部门。然而，我国目前开采的膨润土绝大部分制成钙基膨润土、钠基膨润土和活性白土三种初级产品，这种传统行业经济效益低下，没有充分挖掘出膨润土的价值。因此当前对膨润土加工业的改造升级已成为人们的共识。
目前有关膨润土深加工研究，普遍采用酸活化的方法来破坏其层状结构，使膨润土中的硅转变成活性二氧化硅，铝转变成可溶性铝盐，然后再通过与其他物质反应或控制工艺条件得到想要的深加工产品。该方法存在着硅铝的浸出速率和浸出率低，活化时间长，废酸液不好处理，工艺流程较复杂等缺点。在CN1415721A专利文件中公开了一种用高温焙烧碱熔活化的方法，该方法存在能耗较高的缺点。因此，研究一种对膨润土资源利用率高、生产工艺简单、产品种类灵活、能耗低、不造成二次污染的工艺方法是紧迫而必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足之处，提供一种高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法。该方法可以改进膨润土深加工工艺，使资源利用率提高，生产成本降低，产品种类灵活，实现生产无污染。
本发明的技术解决方案如下高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石工艺步骤如下(a)提纯将粉碎粒度小于180目的膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；(b)活化采用高温高压碱溶液活化法，即将经提纯后的膨润土矿粉与氢氧化钠及水按物质的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均匀后，在100℃～300℃的高压釜中反应1～6小时，即得到活化料液将提纯后的膨润土矿粉反应活化；(c)调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶(1.8～2.3)∶(2.9～3.2)∶(170～220)，在40℃～100℃的温度下老化2～8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；(d)晶化向原始料液中投入0.5％～7％的晶种，在60℃～120℃的温度下晶化5～24小时，即得产品料液；(e)固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序，固相经去离子水洗涤至PH＝7～8，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；本发明与现有技术方案相比具有如下优点本发明提供了一种高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法。该方法可以改进膨润土深加工工艺，使资源利用率提高，降低耗能，降低生产成本，实现生产无污染。
图1为本发明的生产工艺流程示意图；图2为用本发明方法合成的产品P型分子筛x衍射图。
具体实施例方式
膨润土原矿粉采用以蒙脱石为主要成分的粘土矿物，其中二氧化硅质量含量约占50％~75％，三氧化二铝质量含量约占8％~17％，经机械粉碎制得小于180目的膨润土矿粉。以下实施例均采用此种膨润土矿粉。
实施例1
高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与40g的烧碱(氢氧化钠)及180ml的水混合均匀后，在100℃的高压釜中反应1小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2∶3∶180，在45℃的温度下老化8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.5％的晶种，在60℃的温度下晶化24小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水也送回到液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample1)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例2高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下l、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度为小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与44g的烧碱(氢氧化钠)及185ml的水混合均匀后，在120℃的高压釜中反应6小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.1∶3∶200，在40℃的温度下老化5小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入6％的晶种，在90℃的温度下晶化12小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample2)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例3高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与50g的烧碱(氢氧化钠)及170ml的水混合均匀后，在180℃的高压釜中反应3小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.3∶3.2∶220，在40℃的温度下老化8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.6％的晶种，在l20℃的温度下晶化24小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample3)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例4高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与64g的烧碱(氢氧化钠)及160ml的水混合均匀后，在150℃的高压釜中反应6小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.3∶3∶190，在75℃的温度下老化5小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入5％的晶种，在75℃的温度下晶化8小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample4)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例5高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与48g的烧碱(氢氧化钠)及190ml的水混合均匀后，在125℃的高压釜中反应4小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.3∶3∶190，在75℃的温度下老化5小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入1％的晶种，在110℃的温度下晶化24小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample5)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例6高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将40g的经提纯后的膨润土矿粉与50g的烧碱(氢氧化钠)及200ml的水混合均匀后，在150℃的高压釜中反应3小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2∶3.2∶180，在75℃的温度下老化8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入5％的晶种，在120℃的温度下晶化5小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample6)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例7高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将50g的经提纯后的膨润土矿粉与65g的烧碱(氢氧化钠)及190ml的水混合均匀后，在140℃的高压釜中反应2小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.1∶3.1∶180，在100℃的温度下老化2小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化；向原始料液中投入0.6％的晶种，在110℃的温度下晶化24小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample7)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例8高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将60g的经提纯后的膨润土矿粉与75g的烧碱(氢氧化钠)及190ml的水混合均匀后，在145℃的高压釜中反应1小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2∶3.2∶210，在100℃的温度下老化2小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入0.5％的晶种，在120℃的温度下晶化5小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；所得的产品样品(Sample7)，其钙离子交换性能列于表1中。
实施例9高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺步骤如下1、提纯将上述膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；2、活化将100g的经提纯后的膨润土矿粉与100g的烧碱(氢氧化钠)及230ml的水混合均匀后，在180℃的高压釜中反应2小时，即得到活化后料液；3、调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶2.0∶3.2∶220，在100℃的温度下老化8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；4、晶化向原始料液中投入2.7％的晶种，在120℃的温度下晶化12小时，即得产品料液；5、固液分离将产品料液进行固液分离，液相再送回到活化工序；固相经去离子水洗涤至PH＝7，洗水送至液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；用本发明方法合成的P性洗涤用沸石的综合性能测定如表2。
表1各实施例得到P型洗涤用沸石的钙离子交换能力一览
表2本发明合成的P型洗涤用沸石综合性能测定结果
权利要求
1.一种高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法，其工艺步骤如下(a)提纯将膨润土矿粉配制成稀浆液，经自然沉降，除去下层杂质后，烘干，再粉碎至粒度小于180目，即得到提纯后的膨润土矿粉；(b)活化将提纯后的膨润土矿粉反应活化；(c)调模—反应老化在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al2O3∶SiO2∶Na2O∶H2O∶的摩尔比为1∶(1.8～2.3)∶(2.9～3.2)∶(170～220)，在40℃～100℃的温度下老化2～8小时，即得到P型洗涤用沸石的原始料液；(d)晶化向原始料液中投入0.5％～7％的晶种，在60℃～120℃的温度下晶化5～24小时，即得产品料液；(e)固液分离将产品料液进行固液分离，烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；其特征在于活化工序采用高温高压碱溶液活化法，即将经提纯后的膨润土矿粉与氢氧化钠及水按物质的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均匀后，在100℃～300℃的高压釜中反应1～6小时，即得到活化料液；固液分离工序是将产品料液进行固液分离后，液相再送回到活化工序，固相经去离子水洗涤至PH＝7～8，洗水也送回到液相用于活化反应，滤饼经烘干、粉碎后，即得P型洗涤用沸石产品；
2.根据权利要求1所说的高温高压碱溶液活化膨润土制备P型洗涤用沸石的工艺方法，其特征在于所述膨润土矿粉在水洗前的粉碎粒度为小于180目。
全文摘要
一种高温高压碱溶液活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法步骤如下将膨润土矿粉提纯并粉碎，(b)将提纯后的膨润土矿粉与氢氧化钠及水按物质的量比1∶1∶150～1∶3∶200配料，混合均匀后，在100℃～300℃的高压釜中反应1～6小时，即得到活化料液；(c)在活化后的料液中加入氢氧化铝，调整Al
文档编号C11D3/12GK1480518SQ03130429
公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者曹吉林, 李春旭, 谭朝阳, 李琳 申请人:河北工业大学