【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子筛合成，具体涉及杂原子x型分子筛及其制备方法，更具体涉及一种固体废弃物基正八面体杂原子x型分子筛及其绿色制备方法。
技术介绍
1、据统计，当前我国固废年产生量超110亿吨，累计堆存量约700亿吨。固废未经合理处理和利用，不仅占用土地，浪费资源，污染环境，同时还存在很大的安全隐患。在矿产资源日趋枯竭、贫化和环保意识不断增强的今天，根本出路在于二次资源的开发和利用。
2、目前，对于固废的处理方法大致分为三类：一是制备建筑材料；二是提取其中的有价组分；三是合成大比表面积的多孔材料。制备建筑材料一方面会导致污染转移到人口密集区，另一方面也是紧缺资源的浪费；提取有价组分工艺复杂，大多采用的是火法和湿法结合，对设备要求高且涉及酸碱中和、耗材浪费。对于第三类合成大比表面积的多孔材料，分子筛是其中一类多孔材料。与天然分子筛相比，合成分子筛的纯度和孔隙均匀性更高，这使它们在许多应用中成为首选。传统的水热合成分子筛的方法在可持续发展方面仍然面临着巨大的挑战：首先，用于合成分子筛的材料通常经过复杂反应制备而成，成本高，且造成环境污染和能源消耗。其次，传统的水热合成，需要高温高压条件，对设备要求高且工艺效率低，很难实现大规模生产。
3、目前国内外研究者在利用固废合成分子筛方面进行了一些研究，其中关于粉煤灰基分子筛材料有较多关注，且致力于合成纯相的粉煤灰基分子筛材料，其合成路线中大多设置除杂工序，合成的分子筛产率低，固体废弃物减量化、资源化效率低且需要高温高压条件。目前还缺乏成熟的合成工艺，从而限制了这一分子筛的
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了杂原子x型分子筛及其制备方法，主要以粉煤灰、尾矿渣、煤矸石中的任一种或两种固废为原料，采用一种简单的低温低压方法，制备一系列杂原子x型分子筛，以实现粉煤灰、尾矿渣、煤矸石固废的全量高值化利用。
2、本专利技术的目的在于拓宽合成x型分子筛材料的原料来源、提升固体废弃物的高附加值利用率，提供一种简单的、易操作的、可大规模生产的低温低压的固废基x型分子筛的制备方法。以这种方法所制备的分子筛具有廉价的、高效的、可循环利用的特点，易实现工业化生产，变废为宝。
3、本专利技术具体是通过如下技术方案来实现的。
4、本专利技术的第一个目的是提供一种杂原子x型分子筛的制备方法，包括以下步骤：
5、将固废原料在碱性条件下熔融，制备熔融原料；所述固废原料中sio2、al2o3和fe2o3质量百分数之和≥50％；
6、将所述熔融原料研磨，之后加水进行动态陈化处理，接着静态陈化处理，过滤、洗涤、干燥后，制得所述杂原子x型分子筛。
7、在本专利技术优选的实施例中，所述固废原料为粉煤灰、尾矿渣、煤矸石中的任一种或两种；
8、在本专利技术优选的实施例中，所述粉煤灰来源于循环流化床或粉煤炉。
9、在本专利技术优选的实施例中，所述尾矿渣为锰矿渣、钒矿渣、钼矿渣、银矿渣、铁矿渣中的一种或几种。
10、在本专利技术优选的实施例中，所述熔融原料具体通过以下步骤制备：
11、将所述固废原料与无机碱混合，研磨，获得粉料；将所述粉料在300～850℃下焙烧0.2～3h，之后自然冷却。
12、在本专利技术优选的实施例中，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠，固废原料与无机碱的质量比为10：5～20。
13、在本专利技术优选的实施例中，动态陈化处理是指在25～90℃下(优选室温)进行搅拌，搅拌时间为0.5～48h。优选8～24h。
14、在本专利技术优选的实施例中，动态陈化处理时，体系的固液比为1g：3～15ml。
15、在本专利技术优选的实施例中，静态陈化处理时，温度为70～100℃，恒温陈化时间为2～24h。
16、本专利技术的第二个目的是提供由上述制备方法制备的杂原子x型分子筛。
17、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
18、本专利技术主要以粉煤灰、尾矿渣、煤矸石中的任一种或两种固废为原料，先将原料进行碱熔，之后采用两步陈化制备x型分子筛。本专利技术方法是一种简单的低温低压方法，制备一系列杂原子x型分子筛，以实现粉煤灰、尾矿渣、煤矸石的全量高值化利用。
19、本专利技术方法简单易操作，工艺流程短，所得分子筛离子交换能力好且产率高。同时，没有使用通常合成分子筛的晶化釜，而是简单的容器即可，相较于传统的水热晶化法，低温低压，可实现大规模工业化生产。同时，使用sio2、al2o3、fe2o3含量之和在50％以上的固体废弃物为原料，与传统分子筛合成相比，原料范围广，可循环利用、有效地降低成本，提高固废资源化率及分子筛产率。本专利技术杂原子分子筛材料离子交换能力强，可循环利用，变废为宝。
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1.杂原子X型分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融原料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠，固废原料与无机碱的质量比为2：1～4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固废原料为粉煤灰、尾矿渣、煤矸石中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，动态陈化处理是指体系处于搅拌状态。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，搅拌时间为8～24h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，动态陈化处理时，体系的固液比为1g：3～15mL。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，静态陈化处理时，恒温陈化时间2～24h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰来源于循环流化床或粉煤炉；所述尾矿渣为锰矿渣、钒矿渣、钼矿渣、银矿渣、铁矿渣中的一种或几种。
10.根据权利要求1-9任一项所
...【技术特征摘要】
1.杂原子x型分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融原料的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠，固废原料与无机碱的质量比为2：1～4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固废原料为粉煤灰、尾矿渣、煤矸石中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，动态陈化处理是指体系处于搅拌状态。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王美霞，熊晓虎，周卫健，许东东，胡神涛，李璇，
申请(专利权)人：中国科学院地球环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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