[发明专利]膨润土一步碱溶合成方钠石的方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属矿开发利用和无机非金属材料领域，具体涉及一种膨润土一步碱溶合成方钠石的方法。

背景技术

方钠石为架状结构钠的铝硅酸盐矿物，通过单四和单六元环连接而成。与沸石的区别在于平衡骨架状络阴离子和附加阴离子电价的大半径阳离子填充在封闭型的囚笼结构中。因而，方钠石具有更好的大半径阳离子锢囚性能和热稳定性能，可作为吸附剂和储氢材料，此外也可用作光致变色材料。

我国是膨润土矿产储量十分丰富的国家，分布地域广泛。而膨润土也凭借着其储量丰富，价格低廉，粒度细小，吸附效果好，稳定性强，且天然、无毒、无味，对环境无害，被广泛应用于国民经济的各个领域。

截至目前，合成方钠石的方法主要有水热（CN200910182050.5）、离子热（CN201210234320.4）和微波辅助加热法（CN201110455425.8）等。目前以膨润土为原料合成方钠石的专利还未见有，文章也很少，陈庆春等（陈庆春.方沸石和方钠石复合空心球的制备和表征.无机盐工业,2005,37(003):22-23.）利用水热法以Al₂(SO₄)₃·(14～18)H₂O和Na₂SiO₃·5H₂O为原料，通过加入一种六元(糖)醇，用NaOH溶液调整pH，制备出方沸石和方钠石复合球体；钟鹰等（钟鹰,周立志,龙英才.Na2O-SiO2-Al2O3-NaCl-H2O体系中ANA和SOD沸石膜的水热合成[J].化学学报,2003,61(1):63-68.）在Na₂O-SiO₂-Al₂O₃-NaCl-H₂O体系中，以水玻璃和准一水软铝石为原料，分别在堇青石和玻璃载体上水热合成方钠石和方沸石膜。水热法合成方钠石需要在反应釜中进行，对压力、温度和设备的要求较高。马英冲等（马英冲,徐云鹏,王少君,王炳春,田志坚,余加祜,林励吾.室温离子液体中合成方钠石的研究.高等学校化学学报,2006,4(27):739-741.；臧丽君，邵国林，李昆兰，戴洪义.微波离子热合成纳米方钠石粉体.大连工业大学学报,2013,32(3):220-223.）在室温下采用离子热法合成了方钠石；离子热法中需要使用昂贵的化学试剂和有机添加剂，成本较高。有许多关于采用天然富铝硅酸盐矿物或岩石或工业副产物合成方钠石的报道，如采用珍珠岩（Rujiwatra A.A selective preparation of phillipsite and sodalite from perlite.Materials Letters,2004,58(14):2012-2015.）、坡缕石（Jiang J,Gu X,Feng L,Duanmu C,Jin Y,Hu T,Wu J.Controllable synthesis of sodalite submicron crystals and microspheres from palygorskite clay using a two-step approach.Powder Technology,2012,217:298-303.）、油页岩（吴雪芳.以油页岩为原料合成方钠石的性能及应用研究[D].大连理工大学,2012.和CN200910300709.2）、粉煤灰（姚志通,李海晏,夏枚生,叶瑛,张路.由粉煤灰水热合成方钠石及其表征.中国有色金属学报,2009,19(2):366-371.；赵亚娟,赵西成,逯海峰,江元汝,黄永萱.碱融粉煤灰在室温下转变成沸石的实验研究.硅酸盐通报,2010,29(3):676-680.；胥焕岩,李平,李国栋,刘伟超.粉煤灰合成SOD型沸石及其吸附酸性品红的性能.北京工业大学学报,2012,38(003):438-442.；Ngamcharussrivichai C,Chatratananon C,Nuntang S,Prasassarakich P.Adsorptive removal of thiophene and benzothiophene over zeolites from Mae Moh coal fly ash.Fuel,2008,87(10):2347-2351.；Inada M,Eguchi Y,Enomoto N,Hojo J.Synthesis of zeolite from coal fly ashes with different silica–alumina composition.Fuel,2005,84(2):299-304；CN201110055234.2）等，但这些原料惰性矿物较多、活性低，而且合成的方钠石纯度较低。