一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法技术

技术编号：41699368 阅读：61 留言：0更新日期：2024-06-19 12:33

本发明专利技术涉及固废资源高值化利用领域，具体涉及一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，包括①将煤矸石水洗后破碎并研磨，焙烧成偏高岭土；②将氢氧化钠溶于去离子水中，加入偏高岭土和水玻璃混合均匀，制成导向剂；③将氢氧化钠溶于去离子水中，加入偏高岭土和水玻璃混合，获得硅铝酸盐溶液；④向硅铝酸盐溶液中加入导向剂，置于反应釜中，再将反应釜置于恒温鼓风干燥箱中加热；⑤将晶化产物过滤，洗涤，干燥，焙烧，得到Y型分子筛；本发明专利技术以廉价的固废煤矸石代替传统化学试剂铝源作为合成Y型分子筛的导向剂，采用水热合成法结合原位晶化法，将煤矸石直接定向转化合成Y型分子筛。该方法制备简单，成本低廉，有利于商业推广和工业生产。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固废资源高值化利用领域，具体涉及一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法。

技术介绍

1、煤矸石作为煤炭开采过程中的伴生固体废弃物，不仅占用大量耕地，污染大气、土壤和水体，诱发滑坡等地质灾害，而且也造成资源浪费，为此开展煤矸石固废资源化利用具有显著的环保和经济效益。目前煤矸石利用主要集中在发电、建材制品、陶瓷和涂料等传统领域，而在高质量发展、高附加值利用方面仍存在技术创新不足。以富含硅铝成份的廉价煤矸石作为替代化工原料合成y型分子筛具有低成本、环境污染少、可满足工业大需求量等优势，已成为目前化工领域绿色合成的重要路径，环保效益和经济效益显著。

2、中国专利cn101857242a公开了一种由高岭土制备y型分子筛的方法，在高岭土中引入插层试剂来制备高岭土插层复合物粉末，经硅改性焙烧后作为合成y型分子筛的原料，虽然能得到较高的相对结晶度和硅铝比，但插层试剂的引入增加了成本；中国专利cn105645433a公开了一种用高岭土动态合成y型分子筛的方法，导向剂仍由化学试剂偏铝酸钠作为铝源，并在均相反应器中动态旋转晶化y型分子筛，虽使反应更加充分，合成的晶粒更小，但耗能更多，增大生产成本。

3、鉴于此，为了克服上述技术问题，本专利技术据此提出了一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有合成y型分子筛过程仍采用化学试剂作为铝源制备导向剂以及生产成本高的问题，本专利技术提供一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法，以廉

2、本专利技术提供了一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法，包括以下步骤：

3、①制备活化煤矸石：

4、将煤矸石水洗后破碎并研磨，筛选出粒度在1250目的部分，在600～900℃焙烧2～4h，制成偏高岭土；

5、②制备导向剂：

6、将氢氧化钠溶于去离子水中，加入偏高岭土和水玻璃混合，在20～30℃下搅拌4～10h，使其混合均匀，制成导向剂；导向剂中各成分按摩尔比为na2o:a12o3:sio2:h2o＝(15～16):1:16:320；

7、③制备硅铝酸盐溶液：

8、将氢氧化钠溶于去离子水中，加入偏高岭土和水玻璃混合，获得硅铝酸盐溶液；溶液中各成分按摩尔比na2o:a12o3:sio2:h2o＝(3～11):1:(8～20):(100～500)；

9、④制备晶化产物：

10、向硅铝酸盐溶液中加入导向剂，导向剂的加入量按导向剂中的a12o3占溶液中的a12o3的总摩尔数的5～15％，将全部物料在20～30℃下搅拌20～30min后，置于内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，再将反应釜置于恒温鼓风干燥箱中，在80～110℃条件下加热24～48h，获得晶化产物；

11、⑤制备y型分子筛

12、将晶化产物抽滤，用去离子水洗涤至滤液ph值为9～10，然后在100～110℃干燥12～15h，最后在550℃焙烧2h，成功合成y型分子筛，该y型分子筛中si02/a1203的分子比为3～7.5，si/a1的摩尔比为1.5～3.7。

13、优选的，所述水玻璃中含sio2为52～56wt％，na2o为22～25wt％，模数2.30～2.50。

14、本专利技术的有益效果如下：

15、本专利技术以煤矸石代替传统纯化学试剂为铝源制备合成y型分子筛的导向剂，并利用煤矸石为原料直接定向转化合成y型分子筛，既解决了煤矸石污染环境的问题，又能够用廉价的原材料合成吸附性能强大的分子筛，助力环境保护、实现循环生态经济可持续发展、彰显良好的社会效益和经济效益。该方法利用固体废弃物煤矸石来合成一种高附加价值产品，使用水热合成法来制备，该方法具有原料来源广泛、合成成本低、环保的优点。

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【技术保护点】

1.一种煤矸石定向转化Y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所述的一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，其特征在于：硅铝酸盐溶液中各成分摩尔比为Na2O:A12O3:SiO2:H2O＝4:1:10:200。

3.根据权利要求1所述的一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，其特征在于：硅铝酸盐溶液中各成分摩尔比为Na2O:A12O3:SiO2:H2O＝7.5:1:15:225。

4.根据权利要求1所述的一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，其特征在于：硅铝酸盐溶液中各成分摩尔比为Na2O:A12O3:SiO2:H2O＝7.5:1:15:450。

5.根据权利要求1所述的一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，其特征在于：步骤④中加热温度为100℃，加热时间为24h。

6.根据权利要求1所述的一种煤矸石定向转化Y型分子筛的制备方法，其特征在于：步骤④中加热温度为90℃，加热时间为24h。

【技术特征摘要】

1.一种煤矸石定向转化y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所述的一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法，其特征在于：硅铝酸盐溶液中各成分摩尔比为na2o:a12o3:sio2:h2o＝4:1:10:200。

3.根据权利要求1所述的一种煤矸石定向转化y型分子筛的制备方法，其特征在于：硅铝酸盐溶液中各成分摩尔比为na2o:a12o3:sio2:h2o＝7.5:1:15:225。

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【专利技术属性】
技术研发人员：石国亮，李晓兰，郭雨，侯春月，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：

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