一种制备超细4a沸石的方法

专利名称：一种制备超细4a沸石的方法
技术领域：
本发明属于一种4A沸石的合成方法，具体地说涉及一种超细4A沸石的合成方法。
背景技术：
添加剂对沸石晶化速率和物化性能的影响的研究工作很少。GScott，R.W.等在沸石杂志1990年，10卷，44页“三乙醇胺在沸石晶化中的应用”报道了改变A型沸石晶化尺寸的方法(称Charnell法，即在凝胶中加入了三乙醇胺，能使颗粒度减小)；Wemer Stober等在胶体与界面化学杂志1968年，26卷，62页报道了在凝胶中加入乙醇使沸石粒度减小的方法；Prabir K.Dutta等在沸石杂志1991年，11卷，507页“溶剂对合成A型和X型沸石影响”一文中报道了加入六甲基磷酸酰胺和二甲亚砜后，使合成A型和X型沸石粒度减小的方法。而表面活性剂加入对4A沸石粒度减小的方法尚未见报道。

发明内容
本发明是提供一种合成超细颗粒4A沸石的方法。
本发明是这样实现的一定浓度的硅酸钠溶液、铝酸钠溶液及表面活性剂通过胶化反应，然后胶化产物再进行升温晶化，洗涤过滤，最后干燥得超细颗粒4A沸石。
本发明的合成方法包括如下步骤将硅源溶于水或碱液中配置成NaOH含量为45-105g/l，SiO2含量为120-350g/l的硅酸钠溶液；铝源溶于碱溶液中配置成Na2O含量为70-120g/l，Al2O3含量为40-70g/l的铝酸钠溶液；将表面活性剂加入上述的铝酸钠溶液后充分搅拌，再加入上述硅酸钠溶液，用碱液调节PH值＝10-12后，强力搅拌5-30min。
搅拌好的胶体装入晶化器，升温至60-1000C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间10-80min。
晶化后通过过滤脱除母液，并利用鲜水洗涤PH值至7-11；最后在100-3000C干燥成粉得超细4A沸石产品。
合成中各组份的摩尔比为Al2O3/SiO2＝1-6Al2O3/R＝0.001-0.1R指表面活性剂。
所述的硅源为水玻璃、硅酸钠、氧化硅颗粒、氧化硅水溶胶或氧化硅凝胶。
所述的铝源为铝酸盐、氧化铝胶体、金属铝盐类。
所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨。
所述的表面活性剂为非离子、阳离子、阴离子或两性表面活性剂，如烷基糖苷(APG)，椰油酰胺丙基磺酸甜菜碱(CHS-35)，十二烷基苄基氯化铵(1227)，脂肪酸甲基磺酸盐(MES)等。
本发明与现有技术相比具有如下优点本发明的工艺合成4A沸石具有粒度小、较窄的粒度分布、相当完美的晶形及高的结晶度和较短的结晶时间。
具体实施方法实施例1将水玻璃溶于水中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶45g/l；SiO2∶120g/l)，铝酸钠溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶90g/l；Al2O3∶60g/l)。将烷基糖苷1g加入140ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝1.8加入上述硅酸钠溶液，用氢氧化钠溶液调节PH值＝10后强力搅拌10min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至750C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间30min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至8，过滤下的母液可回用到制备铝酸钠溶液中去。最后经过干燥设备在2000C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例2将硅酸钠溶于水中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶60g/l；SiO2∶170g/l)，铝酸钠溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶70g/l；Al2O3∶40g/l)。将椰油酰胺丙基磺酸甜菜碱1.2g加入100ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝3加入上述硅酸钠溶液，用氢氧化钾溶液调节PH值＝11后强力搅拌30min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至600C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间30min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至10。最后经过干燥设备在1000C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例3将氧化硅水溶胶溶于NaOH溶液中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶90g/l；SiO2∶200g/l)，氧化铝胶体溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶120g/l；Al2O3∶40g/l)。将十二烷基苄基氯化铵0.11g加入100ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝1加入上述硅酸钠溶液，用氢氧化钠溶液调节PH值＝12后强力搅拌15min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至950C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间15min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至8，最后经过干燥设备在1300C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例4
将硅酸钠溶于水中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶105g/l；SiO2∶350g/l)，铝酸钠溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶140g/l；Al2O3∶60g/l)。将脂肪酸甲基磺酸盐10g加入150ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝4加入上述硅酸钠溶液，用氨水调节PH值＝1后强力搅拌20min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至1000C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间80min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至7，最后经过干燥设备在1500C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例5将氧化硅水溶胶溶于NaOH溶液中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶80g/l；SiO2∶300g/l)，铝酸钠溶于NaOH溶液(中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶110g/l；Al2O3∶60g/l)。将椰油酰胺丙基磺酸甜菜碱30g加入200ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝6加入上述硅酸钠溶液，用氢氧化钠溶液调节PH值＝12后强力搅拌30min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至700C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间10min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至10，最后经过干燥设备在2000C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例6将氧化硅凝胶溶于水中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶60g/l；SiO2∶180g/l)，铝酸钠溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶90g/l；Al2O3∶70g/l)。将脂肪酸甲基磺酸盐1g加入100ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝2.8加入上述硅酸钠溶液，用氢氧化钾溶液调节PH值＝12后强力搅拌5min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至800C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间80min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至9。最后经过干燥设备在1500C干燥成粉得超细4A沸石产品。
实施例7将硅酸钠溶于水中配置成硅酸钠溶液(Na2O∶105g/l；SiO2∶300g/l)，氧化铝胶体溶于NaOH溶液中配置成铝酸钠溶液(Na2O∶120g/l；Al2O3∶70g/l)。将烷基糖苷10g加入140ml上述铝酸钠溶液充分搅拌后，再按Al2O3/SiO2＝2加入上述硅酸钠溶液，用氨水调节PH值＝10后强力搅拌20min。搅拌好的胶体装入晶化器，升温至800C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间30min。晶化后通过过滤洗涤装置脱除母液并利用鲜水洗涤PH值至11，最后经过干燥设备在200℃干燥成粉得超细4A沸石产品。
权利要求
1.一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于包括如下步骤(1)将硅源溶于水或碱液中配置成NaOH含量为45-105g/l，SiO2含量为120-350g/l的硅酸钠溶液；铝源溶于碱溶液中配置成Na2O含量为70-120g/l，Al2O3含量为40-70g/l的铝酸钠溶液；表面活性剂加入上述的铝酸钠溶液后充分搅拌，再加入上述硅酸钠溶液，用碱液调节PH值＝10-12后，强力搅拌5-30min；(3)搅拌好的胶体装入晶化器，升温至60-1000C，静态或搅拌下进行晶化，停留时间10-80min；(4)化后通过过滤脱除母液，并利用鲜水洗涤PH值至7-11；(5)最后在100-3000C干燥成粉得超细4A沸石产品；合成中各组份的摩尔比为Al2O3/SiO2＝1-6Al2O3/R＝0.001-0.1R指表面活性剂。
2.如权利要求1所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的硅源为水玻璃、硅酸钠、氧化硅颗粒、氧化硅水溶胶或氧化硅凝胶。
3.如权利要求1所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的铝源为铝酸盐、氧化铝胶体或金属铝盐类。
4.如权利要求1所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨。
5.如权利要求1所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的表面活性剂为非离子、阳离子、阴离子或两性表面活性剂。
6.如权利要求5所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的非离子表面活性剂是烷基糖苷。
7.如权利要求5所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的两性表面活性剂是椰油酰胺丙基磺酸甜菜碱。
8.如权利要求5所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的阳离子表面活性剂是十二烷基苄基氯化铵。
9.如权利要求5所述的一种制备超细4A沸石的方法，其特征在于所述的阴离子表面活性剂是脂肪酸甲基磺酸盐。
全文摘要
一种制备超细4A沸石的方法将硅源溶于水或碱液中配成硅酸钠溶液；铝源溶于碱溶液中配成铝酸钠溶液；表面活性剂加入上述的铝酸钠溶液后充分搅拌，再加入上述硅酸钠溶液，用碱液调节pH值，晶化、过滤、洗涤、干燥得超细4A沸石产品。本发明具有合成4A沸石具有粒度小、较窄的粒度分布、相当完美的晶形及高的结晶度和较短的结晶时间的优点。
文档编号C01B39/00GK1453212SQ0312233
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月30日 优先权日2003年4月30日
发明者杨效益, 张高勇, 李秋小 申请人:中国日用化学工业研究院