[发明专利]以白泥为原料制备NaP分子筛的方法及NaP分子筛

说明书

本发明提供一种以白泥为原料制备NaP分子筛的方法及NaP分子筛，该方法包括:(1)结构导向剂的制备；(2)硅源、铝源的制备：将白泥用氢氧化钠溶液进行浸取，然后过滤，收集滤液备用；(3)硅铝凝胶的制备：向滤液中加入偏铝酸钠和去离子水，使体系中SiO₂和Al₂O₃的摩尔比为(2～3):1、Al和H₂O的摩尔比为1:(360～495)；调整体系pH值为10～11，加入结构导向剂，搅拌均匀并陈化，得到硅铝凝胶；(4)硅铝凝胶晶化；(5)后处理：对晶化产物进行过滤，然后对过滤产物洗涤并干燥，得到NaP分子筛。该方法能够充分利用白泥中的有效硅和铝来制备NaP分子筛，实现了白泥的废物利用，降低了NaP分子筛的制备成本，制备得到的NaP分子筛，性能优良、离子交换量大，经济利益高。

技术领域

本发明属于分子筛领域，特别是以白泥为原料制备NaP分子筛的方法及NaP分子筛。

背景技术

神华集团针对准格尔地区煤田所产煤燃烧后产生高铝粉煤灰的特点，成功开发出世界首创的“一步酸溶法”粉煤灰制取氧化铝新工艺，参考专利文献CN102145905A。根据该工艺计算，每2.5吨粉煤灰产生1吨冶金级氧化铝与1.5吨高硅尾渣(白泥)。其白泥的成分见表1，其中，Los代表白泥的烧失量，各成分是以各元素的氧化物形态来表示。

表1白泥的成分及各成分的含量

从表1中可以看出，高硅尾渣(白泥)的成分主要为SiO₂与Al₂O₃，占到总量的80％以上，在硅铝资源再利用方面具有较高的资源化价值。

P型分子筛是一种硅铝酸盐多孔微晶，对钙镁离子具有良好的离子交换作用，还具有很高的非离子表面活性剂容量，被认为是4A沸石最具潜力的替代产品。目前，P型分子筛主要采用全化学试剂法生产，原料为偏铝酸钠、氢氧化钠、工业级水玻璃为主要原料，成本较高，使其市场竞争力大大下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以白泥为原料制备NaP分子筛的方法，该方法能够充分利用白泥中的有效硅和铝来制备NaP分子筛，不仅实现了白泥的废物利用，同时降低了NaP分子筛的制备成本，有助于提高经济效益。

本发明的另一个目的在于提供一种利用上述方法制备得到的NaP分子筛，该NaP分子筛生产成本低，经济利益高，市场竞争力强。

为实现本发明的一个目的，本发明采用的技术方案如下:

一种以白泥为原料制备NaP分子筛的方法，包括以下步骤:

(1)结构导向剂的制备

首先将偏铝酸钠与去离子水混合并搅拌以使其完全溶解，然后在搅拌条件下，向其中加入硅酸钠溶液，恒温搅拌，得到结构导向剂；所得结构导向剂可经密封后恒温备用；

(2)硅源、铝源的制备

向白泥中加入氢氧化钠溶液对其进行浸取，以浸出可溶性硅和铝，然后进行过滤，收集滤液备用；所述白泥包括SiO₂和Al₂O₃；该步骤主要是白泥中的SiO₂和Al₂O₃与氢氧化钠反应，得到作为硅源的硅酸根和作为铝源的偏铝酸根；

(3)硅铝凝胶的制备