利用膨润土合成4A沸石试验研究

以膨润土为原料，通过选矿提纯，酸化，碱化，成胶，晶化这一工艺过程合成了4A沸石，并探讨了分子筛的合成条件。     

新型洗涤助剂—4A沸石

一、前言三聚磷酸钠是合洗成涤剂中使用较早,效果良好的助剂。由于磷酸盐会引起水域污染,特别是地表水的富营养化,世界各国都在寻求它的代用品,以期实现合成洗涤剂的低磷化和无磷化。研究资料表明,沸石、氮川三醋酸钠、柠檬酸钠、聚丙烯酸盐、聚丁烯酸盐等助剂都可在一定程度上代替三聚磷酸钠,其中尤以4A 沸石的效果最为理想。因为4A 沸石具有较强的硬水软化能力、吸附能力和一定的缓冲容量。七十年代,西德已经有50%的磷酸盐被4A 沸石所取代,并拟定逐步用沸石取代三聚磷酸钠生产无磷洗涤剂;八十年代末,日本沸石年产量已经超过10万吨,其中90%用于洗涤剂工业。     

氯碱行业发展4A沸石前景好

含磷洗衣粉污染我国半壁河湖，发达国家纷纷禁用含磷洗衣粉，生产４Ａ沸石来替代洗衣粉中的磷酸盐，我国洗衣粉的限磷标准即将出台，然而４Ａ沸石还处于萌芽状态，氯碱行业可以抓住机遇，发展４Ａ沸石生产。     

废碱与高岭土合成4A沸石

用高岭土和铝厂废碱为原料,采用碱地活化高岭土,合成４Ａ型沸石。产品钙交换容量大于ＣａＣＯ３３００ｍｇ／ｇ（绝干）,同时研究了碱烧过程中碱量等参数对产品质量的影响。     

非晶态晶化导向剂在洗涤剂用4A沸石合成中的应用

用工业原料 ,在常温下合成非晶态晶化导向剂 ,并应用于水热合成体系制备 4A沸石。考察了晶化导向剂加入量以及胶化、陈化和晶化时间等因素对成品的影响 ,得到了结晶粒度高、粒度均匀、钙离子交换度 (>310mgCaCO3/g沸石 )高的产品 ,并使总反应时间由原来的 5h～ 7h降为 80min。     

进一步开发洗涤剂用4A沸石

洗涤助剂三聚磷酸钠因其对水体造成的“过肥化”引起了一系列环境问题,在国外已经被其它无磷助剂所取代,其中4A沸石作为优良的代磷助剂得到广泛应用,而在国内仍未能推广。4A沸石生产工艺不完善、洗涤剂配方不成熟、成本高等是阻碍4A沸石助剂发展的主要原因,通过完善4A沸石合成技术、提高质量、降低成本、规范市场,并承着国家相应环保法规的颁布,4A沸石在洗涤剂行业的应用将有更大发展。     

4A沸石的生产和应用

介绍了目前世界上生产4A沸石的各种工艺概况和工艺路线的优缺点。重点介绍了采用铝矾土或高岭土为原料，经烧结成熟料，再用碱溶解形成铝酸钠，不用补加吕源，或直接用氢氧化铝做铝源，在适宜的合成条件下，与硅酸钠直接合成4A沸石，产品质量达到洗涤剂用4A沸石的国家标准。并简单介绍了生产4A沸石的不同合成条件、不同晶化条件对产品质量的影响和4A沸石的化学组成、性能特点以及应用。     

煤矸石碱熔制备4A沸石

通过煤矸石加碱煅烧活化(碱熔),然后用水热合成的方法制备得到4A沸石.用XRD鉴定产品晶型、SEM观察结晶形貌,以钙交换值评价产品钙交换能力,并测定了产品的白度值,考察了晶化时间和活化效果对产品的影响.结果表明,煅烧过程升温速率为20℃/min时,老化2 h后,再晶化40 min即可得到结晶完整、不含杂晶的4A沸石产品,为4A沸石的立方体晶型,此时产品钙交换值(以CaCO3计)为312.0 mg/g.     

洗涤剂助剂间的相互影响(Ⅱ)--水玻璃对4A沸石钙离子交换性能的影响

在25℃、pH为10．3、钙离子浓度为2．5mmol/L的条件下，用离子选择电极法测定了4A沸石和4A沸石与水玻璃混合后，在不同温度下的喷雾干燥产物(m(4A沸石)：m(水玻璃干基)为3：1)的钙结合情况。研究表明：在水溶液中，4A沸石与水玻璃没有不相容性问题，两同时使用还可增加Ca^2 浓度的结合速率。X—射线衍射分析结果表明，水玻璃与4A沸石混合，并经在正常温度下的喷雾干燥后4A沸石的结构并没有被破坏；而4A沸石和水玻璃混合物喷雾干燥后，失水水玻璃溶解速度的下降导致了Ca^2 结合速率的下降。再，喷雾温度过高还会使Ca^2 结合量有所下降。     

SDS与CTAB混合表面活性剂体系对合成4A沸石的影响

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)同时加入反应体系时对以硅酸钠、氢氧化铝、氢氧化钠为原料的化学法水热合成4A沸石分子筛的合成过程的影响。考察了两种表面活性剂单独存在时和复配使用时对沸石晶化速率、产品粒度分布的影响。结果表明,SDS和CTAB的加入可以缩短4A沸石晶化过程中的诱导期,加快晶化速率,并且两种表面活性剂复配使用时可以更加显著的加快晶化速率。     

粉煤灰制备4A分子筛研究

采用超声波法,以粉煤灰为原料,在75℃的条件下,成功合成4A分子筛。通过改变实验条件,对产品结构和形貌进行控制。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构、粒径、形貌和组成进行了分析。结果表明,制备的4A分子筛为纳米级类球型结构,表面布满类活性炭型微孔,具有较强的吸附能力。     

利用高岭土制备4A分子筛

高岭土在适宜的煅烧温度脱羟转化成偏高岭土。偏高岭土在合适的温度及碱液的作用下结晶转化成4A分子筛。利用X射线衍射仪,扫描电子显微镜对合成的4A分子筛进行定性分析。利用静态水吸附来评价其性能,采用单因素实验法,确定最佳合成条件。结果表明:利用高岭土可以合成纯度较高的4A分子筛,合成最佳工艺条件为:煅烧温度850℃;煅烧时间2h;胶化温度60℃;胶化时间3h;晶化温度95℃;晶化时间4h,n (Na_2O)/n (SiO_2)=1.5;n (H_2O)/n (Na_2O)=40∶1。     

4A分子筛的合成及其在牙膏磨擦剂中的应用

采用水热法制备了粒度均匀的亚微米4A分子筛,较佳工艺条件是：n（SiO2）／n（Al2O3）为1、9、n（Na2O）／n（SiO2）为1、6、n（H2O）／n（Na2O）为40,导向剂量为反应物料摩尔比的5％,90℃晶化1．5h;利用离子电极法测量合成4A产品对氟离子的吸附效果,其吸附能力可达8mg／g,改变条件可调节吸附、释放适量氟;研究了合成产品与香料香精的配伍性,结果表明：4A分子筛能起到控制吸附、缓释香料香精的作用,结合4A分子筛具有适宜的硬度,满足磨擦剂应具备的基本要求,可以作为磨擦剂在牙膏工业中得到应用。     

由高岭土合成环境友好的无磷洗涤剂用沸石添加剂

由适宜的高岭土为原料合成出了性能优良的洗涤剂用４Ａ 沸石。钙交换容量以（ＣａＣＯ３ 计）达３１０～３２０ ｍ ｇ／ｇ 绝干沸石,相对白度９０％ ～９５％ ,粒径≤４ μｍ 。     

高碱度少水反应体系合成4A沸石凝胶性质的研究

研究了高碱度少水体系间歇法水热合成4A沸石过程中,原料加料顺序对凝胶性质、反应混合物液相组成以及晶化速率和晶体粒度的影响;进而对凝胶的流变学性质进行了研究.实验结果表明,反应混合物凝胶为显著的剪切稀化体系,采用适当的加料顺序可以改善凝胶的性质,在成胶和晶化过程中高速搅拌有利于凝胶稀化,形成均匀的反应混合物凝胶,从而形成更多晶核,有利于水热晶化过程快速进行,减小产品粒度.