[发明专利]一种粉煤灰酸法提铝残渣制备方钠石和ZSM-5型分子筛的方法以及粉煤灰的利用方法

权利要求书

1.一种粉煤灰酸法提铝残渣制备方钠石和ZSM-5型分子筛的方法，包括：

(1)将粉煤灰酸法提铝残渣进行碱法焙烧，得到焙烧渣料；

(2)将所述焙烧渣料进行高温水浸溶出反应，得到水浸产物；

其中，所述高温水浸溶出反应的过程包括：将所述焙烧渣料除去铁杂质后与水混合进行水浸，得到水浸产物；相对于100g的所述焙烧渣料，水的用量为150～200mL；

(3)将所述水浸产物配制为方钠石合成母液；将所述方钠石合成母液进行方钠石水热晶化，得到方钠石粉体和第一滤液；所述方钠石合成母液的化学组成的摩尔质量比为SiO₂:Al₂O₃:Na₂O:CO₃^2-:H₂O＝(10～25):1:(20～35):(3～5):(600～800)；

(4)将所述第一滤液进行ZSM-5型分子筛水热晶化，得到ZSM-5型分子筛和第二滤液；所述分子筛滤液中的化学组成的摩尔质量比为SiO₂:Al₂O₃:Na₂O:CO₃^2-:H₂O＝(35～45):1:(70～100):(10～15):(2100～2500)；

该方法不需要额外添加硅源或铝源。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述碱法焙烧的过程包括：将100重量份的所述粉煤灰酸法提铝残渣与100～130重量份的碳酸钠进行混合研磨，得到的研磨产物在830℃～890℃下焙烧60min～120min后再粉碎至200目以下，得到所述焙烧渣料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高温水浸溶出反应的过程中，反应温度为90℃～120℃，反应时间为10min～60min。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(3)中，实现所述配制的过程为：将所述水浸产物与所述第二滤液进行混合，相对于100g的所述焙烧渣料，所述第二滤液的用量为700～1200mL。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方钠石合成母液的pH为14以上。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方钠石合成母液中，SiO₂与Al₂O₃的摩尔质量比为(10～25)：1。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，方钠石水热晶化温度为90℃～120℃，方钠石水热晶化时间为10h～48h。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述方钠石水热晶化反应得到的产物进行冲洗、过滤，得到第一滤渣和所述第一滤液；所述第一滤渣进行洗涤、烘干和焙烧得到所述方钠石粉体。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述ZSM-5型分子筛水热晶化的过程包括：

i)向所述第一滤液中加入有机模板剂和/或ZSM-5型分子筛晶种，得到ZSM-5合成母液；

ii)向所述合成液中通入CO₂进行碳分，使所述ZSM-5合成母液的pH为9～12；

iii)将步骤ii)得到的产物在150℃～190℃下进行水热晶化15h～48h，得到ZSM-5型分子筛水热晶化产物；

iv)将所述ZSM-5型分子筛水热晶化产物进行过滤，得到第二滤渣和所述第二滤液；所述第二滤渣进行洗涤、烘干和焙烧得到所述ZSM-5型分子筛。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述有机模板的加入量为所述合成液中SiO₂的3～10mol％；所述有机模板选自四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、正丙胺和正丁胺中的至少一种。