[发明专利]一种利用赤泥制备蜂窝状分子筛吸附剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用赤泥制备蜂窝状分子筛吸附剂的方法，所述的蜂窝状分子筛吸附剂由如下原料制备而成：分子筛原粉、水、赤泥、有机助剂、抗裂玻璃纤维和柠檬酸，将以上原料混合、练泥、挤压成型、干燥和焙烧后得到蜂窝分子筛吸附剂。本发明实现了赤泥固废的回收利用，同时该吸附剂具有强度高、吸附容量大、再生效果好的优点，可用于工业VOCs吸附，降低了生产成本，同时能够充分对大量的赤泥进行回收利用，焙烧之后不会残留影响吸附性能，提高了产品的品质，改善了蜂窝状沸石吸附剂的断裂韧性，保证了吸附剂的完整性。

技术领域

本发明涉及分子筛技术领域，尤其涉及一种利用赤泥制备蜂窝状分子筛吸附剂的方法。

背景技术

分子筛是一种硅铝酸盐，首要由硅铝通过氧桥衔接组成空旷的骨架结构，在结构中有许多孔径均匀的孔道和摆放规整、内表面积很大的空穴，此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水，因为水分子在加热后接连地失掉，但晶体骨架结构不变，形成了许多巨细相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排挤在外，从而使不同巨细形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛，赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物，中国作为氧化铝的产量大国，每年排放的赤泥高达数百万吨，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染，对于赤泥利用，一方面可以减少其对环境的污染，另一方面可以实现材料的回收在利用，并且所得产品可以根据其性能用于不同的领域和行业。

目前，蜂窝状分子筛VOCs吸附剂的制备一般有两种方法，一是成型法，即将吸附剂与一定的无机填料混合，挤压成型，制成蜂窝状，但是其机械强度较低，在搬运过程中易碎，二是涂覆法，即将分子筛涂覆于蜂窝状的载体上，所制得的吸附剂具有机械强度高的特点，但是其涂层易脱落，且涂覆效果直接影响其吸附性能，一定程度上限制了分子筛的应用范围，其次，现有的整体挤出式蜂窝分子筛不仅壁厚孔少、裂纹多,而且强度低、磨损大(极易掉粉)、分子筛利用率低，对于VOCs净化用沸石吸附转轮而言,通常要求核心吸附材料整体式蜂窝分子筛的孔密度≥300日、壁厚≤0.25mm，而上述关于整体挤出式蜂窝分子筛的专利技术,无论是制备方法，还是整体挤出式蜂窝分子筛的产品规格，均不满足VOCs净化用沸石吸附转轮对整体式蜂窝分子筛的要求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用赤泥制备蜂窝状分子筛吸附剂的方法。

本发明提出的一种利用赤泥制备蜂窝状分子筛吸附剂的方法，包括以下步骤：

S1，混合：将分子筛原粉、水、赤泥、抗裂玻璃纤维丝与柠檬酸按比例投入混料机内，混料机对各原料搅拌1.5h，使各原料之间充分混合，得到粉体；

S2，练泥：将粉体、水、有机助剂、塑化剂与分散剂按比例投入练泥机内，将粉体加工成泥料；

S3，成型：将泥料投入真空挤出机内挤出成型，得到蜂窝状的分子筛原料，挤出压力为8-10Mpa；

S4，干燥：成型的蜂窝状分子筛原料通过减压干燥的方式于20-80℃下干燥24h，功率250W-650W；

S5，焙烧：干燥后的蜂窝状分子筛以升温速率10℃-15℃/h，升温至300℃，焙烧2h，以升温速度20℃-25℃/h，升温至600℃，焙烧2h，得到完整的蜂窝状分子筛。

优选地，所述分子筛原粉的制备过程如下：

a、铝酸钠制备：在反应釜中加入50g的液碱或蒸母，在搅拌状态下加热，达到制备温度后加入氢氧化铝，在120℃-150℃下加入氢氧化铝溶液，制备得到铝酸钠，制备完成后加入70g母液调整铝酸钠溶液浓度达到分子筛原粉合成所需原料要求，将两级过滤后的铝酸钠溶液用于分子筛原粉的合成；

b、合成：在合成工段共有6种料体，分别为液碱、铝酸钠、母液、泡花碱、水和导向剂，将6种料体投料进入合成槽，反应搅拌1小时；