[发明专利]一种废弃黏土砖粉合成Na-P型沸石分子筛的方法及其应用

说明书

本发明涉及建筑固废资源化利用领域，具体涉及一种废弃黏土砖粉合成Na‑P型沸石分子筛的方法及其应用，包括如下步骤：S1：将废弃黏土砖球磨并过筛，得到废弃黏土砖粉；S2：将废弃黏土砖粉进行预处理；S3：将经预处理的废弃黏土砖粉与NaOH和NaF混合研磨，得到混合产物；S4：将混合产物进行煅烧，得到活化产物；S5：将活化产物溶解于去离子水中并进行超声处理，得到混合溶液；S6：将混合溶液进行水热反应，得到反应物；S7：将反应物进行固液分离，分离得到的固体经清洗和烘干后，得到Na‑P型沸石分子筛。与现有技术相比，本发明可以显著提高废弃黏土砖的附加值，从而促进其再生利用，减轻建筑固废带来的环境污染。

技术领域

本发明涉及建筑固废资源化利用领域，具体涉及一种废弃黏土砖粉合成Na-P型沸石分子筛的方法及其应用。

背景技术

随着城镇化进程加快，我国每年将会产生大量的建筑固废。废弃黏土砖是建筑固废的主要组分之一。目前，关于废弃黏土砖的主要处置方式是填埋或者用作低端建筑材料，包括再生骨料，矿物掺合料，填料等。废弃黏土砖的附加值较低，其处置成本大于其市场价值，导致了废弃黏土砖的再生循环利用率较低。建筑固废的大量堆积将会产生严重的环境问题。基于此，迫切需要升级废弃黏土砖的利用途径，制备高附加值的废弃黏土砖衍生产品。

沸石分子筛是一类具有三维网状结构的微孔硅铝酸盐，其骨架由SiO₄四面体和AlO₄四面体通过氧原子连接而成，已被广泛应用于石油化工、水体净化、催化等领域。我国对于沸石分子筛的需求量较大，天然沸石已不能满足当前需求。合成沸石需要使用纯度较高的可溶性硅酸盐和铝酸盐作为原料，成本较高。已有研究表明，固体废料大多含有丰富的硅铝元素，因此，使用廉价的固体废弃物作为合成沸石的原料，对于降低沸石成本，减少固废环境污染，提高固废的附加值具有重要意义。

目前，多种工业固废已成功用于合成沸石分子筛。但是，申请人通过系统查阅了大量的国内专利以及文献资料，没有发现以建筑固废(尤其是废弃黏土砖粉)为原料合成沸石分子筛的相关报道。基于废弃黏土砖自身含有大量的SiO₂和Al₂O₃，可作为沸石分子筛的合成原料，且黏土砖中含有一定的玻璃相物质，具有较高活性，为硅铝元素溶出提供了有利条件，大量的废弃黏土砖可以缓解沸石原料的供应紧张问题，同时合成沸石可以实现废弃黏土砖的资源化和高附加值利用。

废弃黏土砖是一种大体量的建筑固废，当前由于附加值偏低，其资源化利用受到较大限制，带来了严重的环境负荷。然而，废弃黏土砖含有丰富的硅、铝元素，是合成沸石的潜在原料。传统的热活化会导致较高的能耗，由于原料中常常含有石英等惰性物质，需要对原料进行高温活化，增加硅铝元素在碱液中的溶出度，通常活化温度达到600-900℃，能耗较高，进一步增加了沸石的成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种废弃黏土砖粉合成Na-P型沸石分子筛的方法及其应用，基于预处理-热活化-溶解-晶化的技术路线，使用废弃黏土砖成功地合成了Na-P型沸石分子筛，实现废弃黏土砖的高附加值利用，解决建筑固废的环境污染问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明第一方面公开了一种废弃黏土砖粉合成Na-P型沸石分子筛的方法，包括如下步骤：

S1：将废弃黏土砖球磨并过筛，得到废弃黏土砖粉；

S2：将步骤S1得到的废弃黏土砖粉进行预处理；

S3：将步骤S2得到的经预处理的废弃黏土砖粉与NaOH和NaF混合研磨，得到混合产物；

S4：将步骤S3得到的混合产物进行煅烧，得到活化产物；

S5：将步骤S4得到的活化产物溶解于去离子水中并进行超声处理，得到混合溶液；