[其他]一種改性沸石的合成

無效

• 申請號: 86106921
• 申請日: 1986-10-23
• 公開（公告）號: CN86106921A
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 朱靜華;林嗣榮
• 申請（專利權）人: 核工業部北京第五研究所
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;C01B33/28
• 代理公司: 核工業部專利法律事務所
• 代理人: 鞠永善,劉萬鞏

本發明屬于一種非金屬化合物的鹽基交換硅鋁酸鹽的合成方法，涉及到一種用于吸附鉀和銨的改性沸石的合成方法。

沸石的合成，一般是用含有硅和鋁的化合物與堿金屬氫氧化物等化學試劑，按一定的比例混料，在一定的溫度下成膠和晶化一定的時間。這樣得到的人造沸石，交換容量比較高，但合成的成本較高，無法在工業上應用。因而，試論用天然沸石由海水中直接提取鉀鹽的方法[《無機鹽工業》，1980年第6期1～6頁]以及天然沸石處理廢水和給水[《工業水處理》，1983年第1期12～14頁]二文中提到采用天然斜發沸石作為吸附劑，用來從海水中提取鉀和從工業廢水中除銨。天然沸石資源豐富，價廉易得，但交換容量較低。

本發明的目的是以廉價易得的天然沸石為主要原料，合成一種交換容量高的無機離子吸附劑。

沸石是一種含水的堿和堿土金屬骨架狀硅鋁酸鹽，具有均勻的微孔，根據其有效孔徑，可以用來篩分大小不同的分子或離子。每一種沸石的孔徑、硅鋁比、吸附容量均為固定值。斜發沸石所以能從溶液中優先吸附鉀和銨等，就在于它們的水合離子半徑比其它共存的離子如鈉、鈣、鎂等的水合半徑小，而接近于斜發沸石的有效孔徑（4.0～4.4）的緣故。所以，如果對某些天然沸石進行化學處理，使其硅鋁比、孔徑等作一定的改進，就能得到適宜于提取鉀和銨等離子的吸附劑。

實施本發明的要點是：將天然沸石粉與氫氧化鋁、氯化鉀、氫氧化鈉和水以一定的克分子比進行混料，在攪拌下成膠，再加溫晶化，得到的粉狀吸附劑，可用粘合劑捏合成粒狀產品。

本發明所說的混料，其克分子比是：

SiO₂：Al₂O₃為4～6;Na₂O：SiO₂為0.28～0.5;

H₂O：Na₂O為20～40;K₂O：K₂O+Na₂O為0.25～0.5

混料后，需在攪拌下使天然沸石中的二氧化硅和氧化鋁不斷溶解成膠，成膠的適宜溫度為20～50℃，成膠時間為1～3小時。上面所說的晶化，也就是在90～100℃下水熱合成48～72小時，使原沸石不斷轉為另一種晶型的物質，以達到提高吸附鉀和銨等離子的目的。由于晶化所得的新晶體是由過量堿的硅鋁凝膠中結晶出來的，晶體顆粒的表面附著有大量的氫氧化物，必須用水洗去，否則會影響產品的質量。經過水熱合成反應所得到的粉狀改性沸石，難以在工業上應用，可以用親水性粘合劑進行捏合造粒，以滿足離子交換工藝的要求。

本發明所采用的天然沸石，可以是斜發沸石或絲光沸石，或是它們的任意混合物。

下面的例子用來進一步說明本發明，也是本發明的最佳實施方案：

一種天然斜發沸石，經分析其化學組成是（重量百分比）：

SiO₂Al₂O₃K₂O Na₂O CaO MgO ∑Fe

65????11.9????1.89????4.04????3.5????1.02????0.5

稱取上述沸石粉268.84克、工業氫氧化鋁43.24克、氯化鉀49.61克、氫氧化鈉62.24克、水500毫升。先將氯化鉀和氫氧化鈉溶解于水，在攪拌下將氫氧化鋁溶解于熱堿液中，最后加入沸石粉，在25℃下攪拌1.5小時，在98℃下靜止晶化68小時，分出溶液，結晶產品用水洗至pH＝8～10，干燥后用親水性粘合劑捏合造粒，然后用氯化鈉溶液轉為鈉型備用。

由于本發明是以天然沸石為主要原料，故產品成本較低，而且合成方法簡單。按照本發明所合成的改性沸石，能用于從溶液中，特別能用于從海水中直接提取鉀和從廢水中吸附銨，還能用于吸附銫、銣、鍶等。其吸附容量比天然斜發沸石高近一倍（見附表1和2）。