[发明专利]球形4A沸石，其制备方法、制备装置和用途

说明书

技术领域

本发明涉及4A沸石技术领域，特别是涉及一种球形4A沸石，其制备方法、制备装置和用途。

背景技术

4A沸石是一种化学物质，分子式为Na₁₂Al₁₂Si₁₂O₄₈·27H₂O，它由硅氧和铝氧四面体组成的三维骨架状结构化合物，属立方晶系，晶胞中心是一个直径为1.14A空穴，它由一个8元环和6个相类似的空穴连接而成，这种8元环结构形成的自由空穴直径为4.12A，故称为4A沸石。其传统合成方法有水玻璃法、活性白土法、膨润土法、高岭土法和煤矸石法。水玻璃法工艺成熟，容易控制，但成本高。活性白土法和膨润土法需添加铝源，成本较高，且设备要防腐。

现有技术中的4A沸石多是普通构型的4A沸石，其多为六面体的聚集体，普通构型的4A沸石由于受到构型的限制，应用领域和市场价值都不够广阔。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种球形4A沸石，其制备方法、制备装置和用途，其球状构型能够使其应用领域和市场价值更加广阔，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的球形4A沸石的技术方案如下：

本发明提供的球形4A沸石的晶型呈球形，所述球形4A沸石的球形度及粒度不同。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的球形4A沸石的制备方法的技术方案如下：

本发明提供的球形4A沸石的制备方法的制备方法包括以下步骤：

将具有第一设定参数的铝酸钠溶液与具有第二设定参数的水玻璃以设定的硅铝比混合，得到第一中间产物；

在设定的搅拌条件下搅拌所述第一中间产物，使得所述铝酸钠溶液与所述水玻璃实现合成，得到第二中间产物；

在设定的晶化条件下，对所述第二中间产物进行晶化，得到第三中间产物；

对所述第三中间产物依次进行分离、洗涤、干燥后，得到所述球形4A沸石。

本发明提供的球形4A沸石的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，

所述第一设定参数包括：

在所述铝酸钠溶液中，Al₂O₃含量的取值范围为50g/L～150g/L，

所述铝酸钠溶液的α_k的取值范围为1.4～3.5；

所述第二设定参数包括：

在所述水玻璃中，SiO₂含量的取值范围为50g/L～300g/L，

所述水玻璃的模数M的取值范围为1.0～3.5；

所述设定的硅铝比S/A的取值范围为0.5～2.0。

作为优选，

所述第一设定参数包括：

在所述铝酸钠溶液中，Al₂O₃含量的取值范围为40g/L～120g/L，

所述铝酸钠溶液的α_k的取值范围为1.5～2.5；

所述第二设定参数包括：

在所述水玻璃中，SiO₂含量的取值范围为100g/L～200g/L，

所述水玻璃的模数M的取值范围为1.5～2.0；

所述设定的硅铝比S/A的取值范围为1.0～1.8。

作为优选，在设定的搅拌条件下搅拌第一中间产物时，所述设定的搅拌条件为搅拌转速的取值范围为80r/min～120r/min。

作为优选，所述晶化的条件包括：

晶化温度的取值范围为70℃～95℃，

晶化持续时间的取值范围为4h～10h，

晶化时的搅拌转速的取值范围为50r/min～70r/min。

作为优选，所述晶化的条件包括：

晶化温度的取值范围为75℃～85℃，

晶化持续时间的取值范围为5h～8h，

晶化时的搅拌转速的取值范围为55r/min～65r/min。

为了达到上述第三个目的，本发明提供的球形4A沸石的制备装置的技术方案如下：

本发明提供的球形4A沸石的制备装置包括第一容器、第二容器、浆化槽、晶化槽、搅拌装置、烘干装置，

所述第一容器用于盛装具有第一设定参数的铝酸钠溶液，

所述第二容器用于盛装具有第二设定参数的水玻璃，

所述浆化槽用于承接以设定的硅铝比混合的所述铝酸钠溶液与所述水玻璃混合后得到的第一中间产物；