专利名称：稀土硅铝分子筛的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土硅铝分子筛的合成方法。
背景技术：
Re-Y分子筛又称稀土分子筛，是一种淡黄色粉末，溶于强酸和强碱，不溶于水和有机溶剂，主要用于石油催化裂化反应催化剂。目前，中国专利号为91101221.4的“一种稀土 Y分子筛的制备方法”公开了一种稀土分子筛的制备方法，该方法是将N a Y分子筛与R E 3在水溶液中进行一次离子交换后，其步骤为:(I)将SiO2Al2O3彡4.8的NaY分子筛与浓度为0.5^5.0%重量比的混合氯化稀土水溶液按照NaY =RECl3=1:0.2^0.4的重量比在6(Tl00°C下离子交换0.3^2.0小时，RECl3溶液的PH值应控制在使NaY与之混合后浆液的PH为3.(Γ5.0 ; (2)过滤后的滤饼用自身重量20倍的脱离子水冲洗；(3)焙烧:升温至200C时开始通入重量空速0.5^4.0时的水蒸汽，维持该流动水蒸汽气氛45(T60(TC焙烧f 3小时。实际上的生产流程是:(I)硅酸钠+铝酸钠合成NaY分子筛；(2)加氯化稀土，进行第一次RE3+与Na+离子交换，(3)水洗，由于需要去除大量的Na+，因此，通常用稀土盐酸洗；(4)高温灼烧，使晶体中的钠离子析出；(5)为充分提高稀土在晶体骨架上的上架率，再进行二次RE3+与Na+离子交换；(6)再进行过滤水洗，以满足分子筛中Na2O ( 1.5%的要求。因此上述工艺存在如下缺点:1、第一次稀土离子交换后出来的钠离子需要大于结晶体20倍水，进行水洗除钠；2、由于部分钠离子在晶体结构中，需要通过焙烧的方法才能将钠离子析出，所以需要高温焙烧；3、还需要溶解进行稀土离子与钠离子的二次交换；4、还需要水洗。因此，多次水洗导致的稀土的流失，使稀土的收率降低，多次水洗导致的大量废水，给废水处理带来极大的困难，同时，将钠离子的因产品要求99.5%以上的Na+要用稀土离子转换下来，生产过程比较困难，需要较长的工艺流程，而且为除去分子筛中Na+增加了很大成本，并给生产环境带来具大的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产过程简单、工艺流程短、生产效率高、生产成本比较低且绿色环保的稀土硅铝分子筛的合成方法。本发明所采用的技术方案是:本发明稀土硅铝分子筛的合成方法以稀土硅的晶合物、铝的化合物、纯水、无机酸或无机碱以及导向剂为初始原料；
其中，所述主要的初始原料的摩尔配比为:RE203/S102=0.25 3 ; SIO2AL2O3彡5 ；RE2O3/ AL2O3=I 20，所述导向剂的加入量为原料氧化硅的1% 15% ；
反应初始原料混合物混合均匀后在温度100 200°的条件下静态晶化20 - 48小时。进一步的，所述稀土硅的晶合物为以稀土元素和硅元素的结晶体，如稀土硅金属、娃酸稀土、稀土娃胶、偏娃酸稀土中的至少一种。进一步的，所述铝的化合物为氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝、硅酸铝、偏硅酸铝、偏铝酸钠、高偏铝酸钠中的至少一种。
进一步的，所述稀土硅的晶合物中的稀土为稀土单一元素或多种稀土元素的混合物。进一步的，所述导向剂为所述稀土硅铝分子筛，根据需要生产的产品加入部分原产品来起到导向的作用。进一步的，所述无机酸或所述无机碱调节体系的酸碱度，所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种，所述无机酸为硫酸、盐酸、硝酸、硅酸铝中的至少一种。本发明的有益效果是:由于本发明稀土硅铝分子筛的合成方法以稀土硅的晶合物、铝的化合物、纯水、无机酸或无机碱以及导向剂为初始原料；其中，所述主要的初始原料的摩尔配比为:RE203/S102=0.25 3; SIO2AL2O3彡5;RE2O3/ AL2O3=I 20，所述导向剂的加入量为原料氧化硅的 1% 15% ;反应初始原料混合物混合均匀后在温度100 200°的条件下静态晶化20 - 48小时。与现有技术相比，本发明是用稀土离子全部或大部分直接代替钠离子，稀土分子筛在生产全过程中没有或少量的钠离子参与，可具有以下特点:1、本发明在生产过程中，不需要稀土离子与钠离子的一次和二次交换；2、本发明在生产过程中，没有焙烧和多次水洗的程序；3、本发明能将稀土硅铝分子筛中稀土氧化物的含量一次合成到40%，极大的提高了稀土分子筛中稀土氧化物的含量，而现有技术通过二次稀土交换才能达到16% ;4、由于稀土氧化物含量高，大大提高了稀土分子筛在生产催化剂时与高岭土的比例。所以本发明生产过程简单、工艺流程短、生产效率高、生产成本比较低且绿色环保。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明，但并不是对本发明的限定。实施例一:
原料:
1.固体娃酸稀土(稀土元素以镧、铺或镧铺混合物):850KG；
i1.硫酸铝(含18分子结晶水，无水硫酸铝含量51.3%):290KG ；
ii1.氢氧化钠:105KG；
iv.纯水:2000KG；
v.导向剂:50KG；
主要原料的摩尔组成为:RE203/S102=L 60 ；S102/AL203=7.30 ；RE2O3/ AL2O3=IL 68，所述导向剂的加入量为氧化硅质量的15% ；
具体操作程序为:在搅拌的情况下，向反应釜中依次加入硫酸铝、30%纯水(约600KG)、氢氧化钠搅拌均匀后，再加70%纯水、导向剂、硅酸稀土将原料混合均匀后密封，对混合物间接加温至160°C，恒温并使混合物静态下晶化32小时。冷却、固液分离、纯水洗涤、干燥得到稀土硅铝分子筛产品。经用稀土重量法测得稀土总量为38%。实施例二:
原料:
1.固体娃酸稀土(稀土元素以镧、铺或镧铺混合物):900KG；
i1.硫酸铝(含18分子结晶水，无水硫酸铝含量51.3%):50KG ；
ii1.硅酸铝:150KG；
iv.纯水:2000KG；V.导向剂:62KG ；
主要原料的摩尔组成为:RE203/S102=1.33 ；S102/AL203=6.02 ；RE2O3/ AL203=8.00，所述导向剂的加入量为氧化硅质量的15% ；
具体操作程序为:在搅拌的情况下，向反应釜中依次加入硅酸铝、10%纯水(约200KG)、硫酸铝进行搅拌，再加70%纯水、硅酸稀土、导向剂将原料混合均匀后密封，对混合物间接加温至160°C，恒温并使混合物静态下晶化32小时。冷却、固液分离、纯水洗涤、干燥得到稀土硅铝分子筛产品。经用稀土重量法测得稀土总量为40%。通过上述的两个实施例与对比文件相比较，稀土总量从18%提高到40%左右，得到了大幅度的提升。本发明可广泛应用 于分子筛领域。
权利要求
1.一种稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:本方法以稀土硅的晶合物、铝的化合物、纯水、无机酸或无机碱以及导向剂为初始原料； 其中，所述主要的初始原料的摩尔配比为:RE203/S102=0.25 3 ; SIO2AL2O3彡5 ；RE2O3/ AL2O3=I 20，所述导向剂的加入量为原料氧化硅的1% 15% ； 反应初始原料混合物混合均匀后在温度100 200°的条件下静态晶化20 - 48小时。
2.根据权利要求1所述的稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:所述稀土硅的晶合物为以稀土元素和硅元素的结晶体，如稀土硅金属、硅酸稀土、稀土硅胶、偏硅酸稀土中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:所述铝的化合物为氯化铝、硫酸铝、氢氧化铝、硅酸铝、偏硅酸铝、偏铝酸钠、高偏铝酸钠中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:所述稀土硅的晶合物中的稀土为稀土单一元素或多种稀土元素的混合物。
5.根据权利要求1所述的稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:所述导向剂为所述稀土硅铝分子筛。
6.根据权利要求1所述的稀土硅铝分子筛的合成方法，其特征在于:所述无机酸或所述无机碱调节体系的酸碱度，所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种，所述无机酸为硫酸、盐酸、硝酸、硅酸铝中的至少一种。
全文摘要
本发明公开并提供了一种生产过程简单、工艺流程短、生产效率高、生产成本比较低且绿色环保的稀土硅铝分子筛的合成方法。该合成方法以稀土硅的晶合物、铝的化合物、纯水、无机酸或无机碱以及导向剂为初始原料；其中，所述主要的初始原料的摩尔配比为RE2O3/SIO2=0.25～3；SIO2/AL2O3≥5；RE2O3/AL2O3=1～20，所述导向剂的加入量为原料氧化硅的1%～15%；反应初始原料混合物混合均匀后在温度100～200°的条件下静态晶化20∽48小时。本发明是用稀土离子全部或大部分直接代替钠离子，稀土分子筛在生产全过程中没有或少量的钠离子参与。本发明可广泛应用于分子筛领域。
文档编号C01B39/24GK103204519SQ20131012909
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者朱少武 申请人:珠海市吉昌稀土有限公司