專利名稱：一種制備超細4a沸石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種4A沸石的合成方法，具體地說涉及一種超細4A沸石的合成方法。
背景技術(shù)：
添加劑對沸石晶化速率和物化性能的影響的研究工作很少。GScott，R.W.等在沸石雜志1990年，10卷，44頁“三乙醇胺在沸石晶化中的應(yīng)用”報道了改變A型沸石晶化尺寸的方法(稱Charnell法，即在凝膠中加入了三乙醇胺，能使顆粒度減小)；Wemer Stober等在膠體與界面化學(xué)雜志1968年，26卷，62頁報道了在凝膠中加入乙醇使沸石粒度減小的方法；Prabir K.Dutta等在沸石雜志1991年，11卷，507頁“溶劑對合成A型和X型沸石影響”一文中報道了加入六甲基磷酸酰胺和二甲亞砜后，使合成A型和X型沸石粒度減小的方法。而表面活性劑加入對4A沸石粒度減小的方法尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種合成超細顆粒4A沸石的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一定濃度的硅酸鈉溶液、鋁酸鈉溶液及表面活性劑通過膠化反應(yīng)，然后膠化產(chǎn)物再進行升溫晶化，洗滌過濾，最后干燥得超細顆粒4A沸石。
本發(fā)明的合成方法包括如下步驟將硅源溶于水或堿液中配置成NaOH含量為45-105g/l，SiO2含量為120-350g/l的硅酸鈉溶液；鋁源溶于堿溶液中配置成Na2O含量為70-120g/l，Al2O3含量為40-70g/l的鋁酸鈉溶液；將表面活性劑加入上述的鋁酸鈉溶液后充分攪拌，再加入上述硅酸鈉溶液，用堿液調(diào)節(jié)PH值＝10-12后，強力攪拌5-30min。
攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至60-1000C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間10-80min。
晶化后通過過濾脫除母液，并利用鮮水洗滌PH值至7-11；最后在100-3000C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
合成中各組份的摩爾比為Al2O3/SiO2＝1-6Al2O3/R＝0.001-0.1R指表面活性劑。
所述的硅源為水玻璃、硅酸鈉、氧化硅顆粒、氧化硅水溶膠或氧化硅凝膠。
所述的鋁源為鋁酸鹽、氧化鋁膠體、金屬鋁鹽類。
所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨。
所述的表面活性劑為非離子、陽離子、陰離子或兩性表面活性劑，如烷基糖苷(APG)，椰油酰胺丙基磺酸甜菜堿(CHS-35)，十二烷基芐基氯化銨(1227)，脂肪酸甲基磺酸鹽(MES)等。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點本發(fā)明的工藝合成4A沸石具有粒度小、較窄的粒度分布、相當(dāng)完美的晶形及高的結(jié)晶度和較短的結(jié)晶時間。
具體實施方法實施例1將水玻璃溶于水中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶45g/l；SiO2∶120g/l)，鋁酸鈉溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶90g/l；Al2O3∶60g/l)。將烷基糖苷1g加入140ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝1.8加入上述硅酸鈉溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值＝10后強力攪拌10min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至750C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間30min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至8，過濾下的母液可回用到制備鋁酸鈉溶液中去。最后經(jīng)過干燥設(shè)備在2000C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例2將硅酸鈉溶于水中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶60g/l；SiO2∶170g/l)，鋁酸鈉溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶70g/l；Al2O3∶40g/l)。將椰油酰胺丙基磺酸甜菜堿1.2g加入100ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝3加入上述硅酸鈉溶液，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH值＝11后強力攪拌30min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至600C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間30min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至10。最后經(jīng)過干燥設(shè)備在1000C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例3將氧化硅水溶膠溶于NaOH溶液中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶90g/l；SiO2∶200g/l)，氧化鋁膠體溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶120g/l；Al2O3∶40g/l)。將十二烷基芐基氯化銨0.11g加入100ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝1加入上述硅酸鈉溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值＝12后強力攪拌15min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至950C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間15min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至8，最后經(jīng)過干燥設(shè)備在1300C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例4
將硅酸鈉溶于水中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶105g/l；SiO2∶350g/l)，鋁酸鈉溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶140g/l；Al2O3∶60g/l)。將脂肪酸甲基磺酸鹽10g加入150ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝4加入上述硅酸鈉溶液，用氨水調(diào)節(jié)PH值＝1后強力攪拌20min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至1000C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間80min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至7，最后經(jīng)過干燥設(shè)備在1500C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例5將氧化硅水溶膠溶于NaOH溶液中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶80g/l；SiO2∶300g/l)，鋁酸鈉溶于NaOH溶液(中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶110g/l；Al2O3∶60g/l)。將椰油酰胺丙基磺酸甜菜堿30g加入200ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝6加入上述硅酸鈉溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值＝12后強力攪拌30min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至700C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間10min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至10，最后經(jīng)過干燥設(shè)備在2000C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例6將氧化硅凝膠溶于水中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶60g/l；SiO2∶180g/l)，鋁酸鈉溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶90g/l；Al2O3∶70g/l)。將脂肪酸甲基磺酸鹽1g加入100ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝2.8加入上述硅酸鈉溶液，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH值＝12后強力攪拌5min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至800C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間80min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至9。最后經(jīng)過干燥設(shè)備在1500C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
實施例7將硅酸鈉溶于水中配置成硅酸鈉溶液(Na2O∶105g/l；SiO2∶300g/l)，氧化鋁膠體溶于NaOH溶液中配置成鋁酸鈉溶液(Na2O∶120g/l；Al2O3∶70g/l)。將烷基糖苷10g加入140ml上述鋁酸鈉溶液充分攪拌后，再按Al2O3/SiO2＝2加入上述硅酸鈉溶液，用氨水調(diào)節(jié)PH值＝10后強力攪拌20min。攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至800C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間30min。晶化后通過過濾洗滌裝置脫除母液并利用鮮水洗滌PH值至11，最后經(jīng)過干燥設(shè)備在200℃干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將硅源溶于水或堿液中配置成NaOH含量為45-105g/l，SiO2含量為120-350g/l的硅酸鈉溶液；鋁源溶于堿溶液中配置成Na2O含量為70-120g/l，Al2O3含量為40-70g/l的鋁酸鈉溶液；表面活性劑加入上述的鋁酸鈉溶液后充分攪拌，再加入上述硅酸鈉溶液，用堿液調(diào)節(jié)PH值＝10-12后，強力攪拌5-30min；(3)攪拌好的膠體裝入晶化器，升溫至60-1000C，靜態(tài)或攪拌下進行晶化，停留時間10-80min；(4)化后通過過濾脫除母液，并利用鮮水洗滌PH值至7-11；(5)最后在100-3000C干燥成粉得超細4A沸石產(chǎn)品；合成中各組份的摩爾比為Al2O3/SiO2＝1-6Al2O3/R＝0.001-0.1R指表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的硅源為水玻璃、硅酸鈉、氧化硅顆粒、氧化硅水溶膠或氧化硅凝膠。
3.如權(quán)利要求1所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的鋁源為鋁酸鹽、氧化鋁膠體或金屬鋁鹽類。
4.如權(quán)利要求1所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨。
5.如權(quán)利要求1所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的表面活性劑為非離子、陽離子、陰離子或兩性表面活性劑。
6.如權(quán)利要求5所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的非離子表面活性劑是烷基糖苷。
7.如權(quán)利要求5所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的兩性表面活性劑是椰油酰胺丙基磺酸甜菜堿。
8.如權(quán)利要求5所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的陽離子表面活性劑是十二烷基芐基氯化銨。
9.如權(quán)利要求5所述的一種制備超細4A沸石的方法，其特征在于所述的陰離子表面活性劑是脂肪酸甲基磺酸鹽。
全文摘要
一種制備超細4A沸石的方法將硅源溶于水或堿液中配成硅酸鈉溶液；鋁源溶于堿溶液中配成鋁酸鈉溶液；表面活性劑加入上述的鋁酸鈉溶液后充分攪拌，再加入上述硅酸鈉溶液，用堿液調(diào)節(jié)pH值，晶化、過濾、洗滌、干燥得超細4A沸石產(chǎn)品。本發(fā)明具有合成4A沸石具有粒度小、較窄的粒度分布、相當(dāng)完美的晶形及高的結(jié)晶度和較短的結(jié)晶時間的優(yōu)點。
文檔編號C01B39/00GK1453212SQ0312233
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者楊效益, 張高勇, 李秋小 申請人:中國日用化學(xué)工業(yè)研究院