[发明专利]一种分子筛晶化母液的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子筛合成技术领域，更具体地说，是涉及一种利用硅铝分子筛合成后的分子筛晶化母液进行分子筛合成的回收利用方法。

背景技术

分子筛是石油炼制与化工过程中重要的催化剂或催化剂活性组元。现有技术在合成硅铝分子筛时，将含硅化合物(水玻璃、硅溶胶与有机硅酯等)、含铝化合物(水合氧化铝、铝盐等)、碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)和水按适当比例混合，加入或不加入有机模板剂在热压釜中加热一定时间，即得到分子筛晶体。在碱性条件下，有一部分硅会残留在母液中而没有得到充分利用。如果在工厂中将合成之后的母液直接作为污水，不仅增加了污水处理的总量，还会造成很大的浪费，降低了硅的利用率。由于母液中含硅量大且游离的二氧化硅不易沉降，极易造成外排污水的悬浮物超标，从而加大污水的处理难度；并且晶化母液中的Na₂O高，增加了滤渣处理费用。

通常，NaY分子筛合成时投料硅铝比一般为8～12，而产品的硅铝比一般为4.5～5.5。因此，原材料中硅的利用率只有60％左右。现有技术中也有一些利用NaY母液回收利用的研究报道。例如，DD 227416A公开了使用合成Y型沸石或丝光沸石的母液来合成X型沸石；SU975573A、CN 1634764和CN 1854066中公开了利用NaY母液制备硅(铝)胶，然后再使用此硅(铝)胶作为合成NaY沸石的原料；CN 1631780涉及一种利用NaY分子筛的晶化母液和铝酸钠溶液生产4A分子筛的方法。CN 1057067公开了一种使用NaY母液制备的硅铝微球合成ZSM-5的方法。现有技术中的大多数情况下，都需要先将母液中的硅以氧化硅凝胶或者硅铝凝胶的形成沉降下来，所制备的硅(铝)凝胶还需要过滤和/或洗涤之后，方可用于分子筛的合成。此外，CN 1217232提出了一种利用分子筛母液中的模板剂合成钛硅分子筛的方法；CN1500722公开了一种使用MCM-22分子筛晶化母液中的模板剂作为分子筛合成的部分或全部模板剂。

通常，分子筛晶化母液中SiO₂的含量为30-70g/L，Na₂O含量为20-45g/L，相当于模数为1.65～2.58的稀水玻璃。如果在分子筛合成投料中继续加入含水较多的硅源、铝源或模板剂溶液，会使体系的水硅比增高，从而降低了分子筛合成的单釜产率。

本发明提供一种分子筛合成的新方法，即分子筛晶化母液的回收利用方法，将全部分子筛母液直接投料进行，并反复多次循环利用各步骤中得到的分子筛母液，充分利用了母液中的OH^-、硅酸根与水，综合利用分子筛的晶化母液，克服现有技术的缺陷，并保证得到较高的单釜产率。

发明内容

本发明的目的是提供一种分子筛晶化母液的回收利用方法，包括如下步骤：

(1)制备一种合成分子筛的物料、成胶、晶化并过滤，收集全部的分子筛晶化母液；

(2)将步骤(1)所得全部的分子筛晶化母液，不经任何处理直接用于分子筛的合成，即，将其与固体硅源、铝源和碱混合，加或不加分子筛晶种与模板剂，制成反应混合物；

(3)将步骤(2)所得的反应混合物按常规水热方法进行晶化，所得的滤饼为分子筛产品，同时过滤收集得到全部的分子筛晶化母液；

其中，可以将步骤(3)所得全部的分子筛晶化母液，按照步骤(2)、(3)的顺序，多次循环利用。

本发明的分子筛晶化母液的回收利用方法，其中，步骤(1)中所述分子筛为硅铝分子筛，包括NaY、ZSM-5、ZSM-11、TS-1、MCM-22、Beta或丝光沸石。所述优选分子筛为ZSM-5、TS-1、MCM-22或Beta。其中，步骤(1)中所述合成分子筛的物料、成胶、晶化、过滤等技术，其制备条件等均为公知常规技术，详细内容可见参考文献：Verified Syntheses of ZeoliticMaterials，Ed.By H.Robson，Elsevier，2001，Amsterdam。

本发明的分子筛晶化母液的回收利用方法，其中，步骤(2)中所述全部晶化母液包括分子筛晶化后过滤收集到的母液，和分子筛滤饼用少量的水洗之后所得到的水洗液。其中所述“少量水洗”，是指水洗液约为母液10-20重量百分比。本发明直接地回收利用全部的分子筛晶化母液，从而使得分子筛合成中没有硅与碱的排放。