[发明专利]一种块体Li-ABW沸石的合成方法

说明书

本发明公开了一种块体Li‑ABW沸石的合成方法，将CFB粉煤灰:白炭黑:氢氧化锂:去离子水的质量比为1:0.18:0.1～0.12:0.96～1拌和，经成型、养护、脱模、得到块体CFB粉煤灰地聚合物，将块体CFB粉煤灰地聚合物置于反应釜内，经Li⁺引导合成、干燥得到具有一定机械强度的块体Li‑ABW沸石。该方法不仅实现了高附加值利用CFB粉煤灰、降低了沸石合成成本、扩展了块体沸石的合成方法，还克服了传统粉末沸石需二次成型、易造成粉体污染的问题。合成过程工艺简单，成本低廉，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用及沸石的制备领域，涉及沸石的合成，具体涉及一种利用固体废弃物CFB粉煤灰块体Li-ABW沸石的合成方法。

背景技术

循环流化床(Circulating Fluidized Bed，CFB)锅炉是一种高效、低污染的清洁燃烧新技术，通常用于燃烧煤矸石、选煤厂煤泥、中煤等劣质燃料。由于炉内的燃烧温度较低(800～900℃)，产生的CFB粉煤灰颗粒疏松(粒径：0.5～2mm；比表面积≤300m²/kg)、需水量大，导致CFB粉煤灰的综合利用难度较大^[1，2]。据报导，目前我国CFB粉煤灰的年排放量约0.9亿吨，且排放量不断增加，大量CFB粉煤灰堆积如山，造成了大量的资源浪费、严重的环境污染以及巨额的经济损失^[3]。

CFB粉煤灰的主要成分是二氧化硅(SiO₂)和三氧化二铝(Al₂O₃)，与沸石在元素组成上很相似；由于其烧成温度低，其中的硅铝元素主要以活性较高的非晶态形式存在；且其成本低廉；将其用作沸石分子筛的合成可大大降低合成成本。目前，以CFB粉煤灰为原料合成粉体分子筛已经有相关报导。石泽华^[4]等以CFB粉煤灰为原料，以氢氧化钠和水玻璃为碱源，通过直接水热法合成X-型和P-型分子筛粉体。陈婷婷^[5]以CFB粉煤灰为主要原料，氢氧化钠浓度为3mol/L，反应时间为14h得到X-型沸石分子筛粉体。姚刚^[6]等以CFB粉煤灰为主要原料，通过碱熔-水热法在较低温度(90～95℃)下水热合成出P-型分子筛粉体，其n(SiO₂)/n(Al₂O₃)＝3.3，Na₂O/SiO₂＝1.2～1.5。杨魁^[7]等的中国专利申请(公开号：CN103204518A)公开了一种CFB粉煤灰及底灰合成沸石的方法。将循环流化床粉煤灰用筛分机脱碳处理后和经球磨机磨细的底灰混合后，按液固比5:1～9:1的重量比加入碱液(氢氧化钠溶液)；在50～70r/min，温度95℃～100℃条件下搅拌1～2h，然后在20～40r/min，温度95～100℃条件下搅拌4～6h晶化，最后经洗涤，干燥得到粉体的A-型、X-型及P-型三种沸石。