碱渣、钾长石制分子筛的方法.pdf

一种碱渣、钾长石制分子筛的方法，属碱渣综合利用制备分子筛领域，它是由碱渣、钾长石通过配比、焙烧、粉碎，得到的熟料与烧碱和水或熟料与氢氯化钙和水按一定重量份数比进行成胶、晶化、洗涤、过滤、干燥得分子筛粉料，同时可以得到磁性氧化铁、氯化钾、氯化钙、氯化钠等产品，本发明方案中变碱渣废料为宝，使得碱渣、钾长石中所有成分得到了充分利用，所得产品附加值高，因此本方案经济、社会效益显著，且无三废排放。

1、  一种碱渣、钾长石制分子筛的方法，它是用氨碱法生产纯碱过程中排放的废渣液长年堆积的碱渣或直接排放的废渣液经稠厚、压滤后的湿渣或废渣液经预碳化，压滤后的湿渣为原料之一，钾长石原料经破碎、磨细、磁选提取出磁性氧化铁得到含钾长石＞95％，TFeO＜1％的钾长石精矿粉作为原料之二，这种用碱渣和钾长石精矿粉为原料制备分子筛的方法是采用下述步骤进行的：将碱渣(1)和钾长石精矿粉(2)以钾长石∶碱渣＝1∶0.5～5的比例加入生料浆配制工序(3)，再加入氯化钙溶液(4)，物料在生料浆工序经混合搅拌均匀后进入焙烧工序(5)，在750～900℃温度条件下，焙烧35～90分钟，焙烧后的熟料进入粉碎工序(6)，粉碎后的熟料用水热合成法制备分子筛，其特征如下：
1)将氨碱法生产纯碱过程中排放的废渣液长年堆积的碱渣或直接排放的废渣液经稠厚、压滤后的湿渣或废渣液经预碳化、压滤后的湿渣作为原料之一，将磨细经提取磁性氧化铁后的钾长石精矿粉作为原料之二；
2)上述两种原料和氯化钙溶液通过配制、焙烧、粉碎后的熟料用水热合成法制备分子筛，具体做法是：将熟料与烧碱和水按1∶0.3～0.6∶10～20的重量份数进行搅拌混合成胶体状，此为成胶过程(7)，然后在室温条件下静置、老化3～5小时，之后在90～110℃温度条件下晶化4-11小时，此为结晶过程(8)，再加水洗涤调节溶液PH值为7-11为止，然后进行过滤(9)，过滤后的固体在105℃温度条件下干燥(10)，得到X型分子筛(11)，过滤洗涤液(12)经常规工艺提取氯化钾、氯化钙、氯化钠产品；
另一种做法是：将熟料与氢氧化钙和水按1∶0.5～0.8∶10～20的重量份数进行搅拌混匀成胶体状，然后在室温条件下静置、老化3～5小时，之后在温度为90～110℃条件下晶化4-11小时，再加水洗涤稠溶液PH值为7-11为止，然后进行过滤，过滤后的固体在105℃温度条件下干燥得分子筛粉料，过滤洗涤液经常规工艺提取氯化钾、氯化钙、氯化钠产品。

碱渣、钾长石制分子筛的方法
本发明涉及利用氨碱废渣和钾长石制分子筛的方法。
碱渣是氨碱法生产纯碱过程中排放的废料，长年堆积未利用，近几年来对废渣的综合利用研究成果较多，如中试阶段成果碱渣制水泥，碱渣制硅钙肥等，利用碱渣制工程用土的专利也早已授权，专利ZL99123761.7是用碱渣和钾长石制氯化钾的工艺方法，该技术是用废碱渣和钾长石制成我国急需的氯化钾肥料，在制备过程中得到了大量的颗粒极细的固体物料，经分析，该物料中SiO₂、Al₂O₃比例适合于进一步研究开发制造分子筛，因此综合利用碱渣、钾长石开发高附加值产品制造分子筛的研究成为当务之急。
本发明目的是提供一种碱渣、钾长石制分子筛的方法，本方案既可得到高附加值的分子筛产品，又可得到急需的氯化钾肥料及磁性氧化铁产品，是充分利用碱渣和钾长石原料的好方案。
本发明是这样实现的，参照图1，它是用氨碱法生产纯碱过程中排放的废渣液长年堆积的碱渣或直接排放的废渣液经稠厚、压滤后的湿渣或废渣液经预碳化，压滤后的湿渣为原料之一，钾长石原料经破碎、磨细、磁选提取出磁性氧化铁，得到含钾长石＞95％，TFeO＜1％的钾长石精矿粉作为原料之二，这种用碱渣和钾长石精矿粉为原料制备分子筛的方法是采用下述步骤进行地：将碱渣(1)和钾长石精矿粉(2)以钾长石∶碱渣＝1∶0.5～5的比例加入生料浆配制工序(3)，再加入氯化钙溶液(4)，物料在生料浆工序经混合搅拌均匀后进入焙烧工序(5)，在750-900℃温度条件下焙烧35-90分钟，焙烧后的熟料进入粉碎工序(6)，粉碎后的熟料用水热合成法制备分子筛，其特征在于：
1)将氨碱法纯碱生产过程中排放的废渣液长年堆积的碱渣或直接排放的废渣液经稠厚、压滤后的湿渣或废渣液经预碳化、压滤后的湿渣作为原料之一，将磨细经提取磁性氧化铁后的钾长石精矿粉作为原料之二；
2)上述两种原料和CaCl₂溶液通过配制、焙烧、粉碎后的熟料用水热合成法制备分子筛，具体做法是：将熟料与烧碱和水按1∶0.3～0.6∶10～20的重量份数进行搅拌混合成胶体状，此为成胶过程(7)，然后在室温条件下静置、老化3-5小时，之后在90～110℃温度条件下晶化4-11小时，此为结晶过程(8)，再加水洗涤调节溶液PH值为7-11为止，然后进行过滤(9)，过滤后的固体在105℃温度条件下干燥(10)，得到X型分子筛粉料(11)，过滤洗涤液经常规工艺提取氯化钾、氯化钙、氯化钠产品；
另一种做法是：将熟料与氢氧化钙和水按1∶0.5～0.8∶10-20的重量份数进行搅拌混合成胶体状，然后在室温条件下静置、老化3-5小时，之后在温度为90-110℃条件下晶化4-11小时，再加水洗涤调溶液PH值为7-11为止，然后进行过滤，过滤后的固体在105℃温度条件下干燥得到分子筛粉料，过滤洗涤液经常规工艺提取氯化钾、氯化钙、氯化钠产品。
本发明所采用的钾长石中含TFeO量为5％左右，经破碎、磨细、多级磁选可提取有用的磁性氧化铁(专利02131255.9技术)，提铁后得到含钾长石＞95％，TFeO＜1％的钾长石精矿粉，它与碱渣配料、焙烧后，钾长石中不溶性K2O 80％以上转化为可溶性K₂O，其余为CaO、SiO₂、Al₂O₃和少量的MgO、K₂O、微量的Cl^-和SO₄^＝，其中SiO₂与Al₂O₃的比例完全符合分子筛的制备比例，因此本方案中除了得到分子筛粉料外，还可得到氧化铁、氯化钾、氯化钙、氯化钠产品，本发明技术方案中变碱渣废料为宝，使得碱渣、钾长石中所有成份得到了充分利用，因此本方案经济、社会效益显著，且无三废排放。
附图说明：
图1为本发明碱渣、钾长石制分子筛的方法的流程示意简图。
实例1：
将200目钾长石精矿粉与碱渣按1∶2比例配料，加入钾长石重量0.7份CaCl₂(以42％CaCl₂溶液形式加入)在生种浆配制工序中，混合搅拌均匀后进入焙烧工序，在750～900℃温度条件下焙烧90分钟，出料后静止30分钟，再破碎，破碎后的熟料与烧碱和水按1∶0.4∶15的重量份数在反应釜中混合，充分搅拌均匀，并在反应釜内在室温条件下静置，老化4小时，然后在100℃条件下晶化6小时，再将料放在水槽中加水洗涤并调溶液PH值为7-11为止，然后进行过滤，过滤后的固体进入干燥器在105℃条件下充分干燥，得到X型分子筛粉料，滤液用常规工艺提取KCl、CaCl₂、NaCl此处不详述。
实例2：
配料及焙烧、粉碎步骤同实例1
熟料与氢氧化钙和水按1∶0.5∶20的重量份数在反应釜中混合搅拌均匀并加少量沸石晶种(普通化工产品)，在室温条件下静置、老化5小时，然后在100℃条件下晶化8小时，再将料放在水槽中加水洗涤并调PH值为7-11为止，然后过滤，过滤后固体在干燥器中(105℃)充分干燥得到分子筛粉料，其余步骤省略。
用10kg钾长石与20kg碱渣配比，通过一系列步骤制备，最后可得约8.5kg分子筛粉料。