[发明专利]一种粉煤灰基沸石分子筛的制备方法

说明书

本发明属于分子筛制备技术领域，提供了一种粉煤灰基沸石分子筛的制备方法，先将粉煤灰和造纸废碱液混合搅拌陈化，然后和分子筛晶种混合，进行动态水热反应，得到粉煤灰基沸石分子筛。其中造纸废碱液不但可以提供所需的碱，而且其含有的其他杂质对沸石分子筛的晶型转化有促进作用，进而提高分子筛的性能；搅拌陈化操作可以实现碱液对粉煤灰的活化，利于后期动态水热反应中分子筛晶体的生长，提高分子筛的性能；通过采用动态水热方式，可以优化分子筛的孔径分布，有利于得到孔径分布均匀的分子筛，进而提高分子筛的性能。

技术领域

本发明属于分子筛制备技术领域，具体涉及一种粉煤灰基沸石分子筛的制备方法。

背景技术

随着经济的发展，城市化进程的推进，土壤污染已成为世界性难题，重金属污染、农药和有机物污染并存。当土壤中重金属浓度较高时，植物的钙、镁等元素的吸收和运输能力将明显降低，从而导致植物体内营养元素的缺失；重金属还会与动植物体内的酶发生相互作用，使酶的活性降低或失活。

由于在沸石分子筛的四面体结构中，以铝离子取代硅离子所造成的负电荷由钾、钙、钠等离子平衡，而这些离子与硅铝构架的结合相当弱，具有较高的自由度，可以参与离子交换反应，因此沸石分子筛具有较强的离子交换能力和吸附能力，能够稳定/固化土壤中的重金属。

粉煤灰是燃煤电厂、煤化工等企业排出的一种“飞灰”状物质，是最常见的煤基固废之一，将其制备成分子筛用于治理土壤污染常有报道。但是现有技术中在采用粉煤灰制备分子筛时，为了提高分子筛的性能，常需要对粉煤灰制备的分子筛进行高温煅烧处理，从而增加了能源消耗。

因此，亟需提供一种低能耗的粉煤灰基沸石分子筛的高效制备方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种粉煤灰基沸石分子筛的制备方法。本发明提供的制备方法过程简单且无需高温煅烧处理。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种粉煤灰基沸石分子筛的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粉煤灰和造纸废碱液混合进行搅拌陈化，得到预处理粉煤灰；

(2)将步骤(1)得到的预处理粉煤灰和分子筛晶种混合，进行动态水热反应，得到粉煤灰基沸石分子筛。

优选地，所述步骤(1)中造纸废碱液的pH值为11～13。

优选地，所述步骤(1)中粉煤灰的粒度小于150目。

优选地，所述步骤(1)中造纸废碱液和粉煤灰的质量比为(1～5)：1。

优选地，所述步骤(1)中搅拌陈化的温度为30～60℃。

优选地，所述步骤(1)中搅拌陈化的温度为40～50℃。

优选地，所述步骤(1)中搅拌陈化的时间为1～3h。

优选地，所述步骤(2)中分子筛晶种的质量为粉煤灰质量的3％～10％。

优选地，所述步骤(2)中动态水热反应的温度为90～120℃。

优选地，所述步骤(2)中动态水热反应的时间为3～12h。