高嶺土直接影響著沸石的產(chǎn)品質(zhì)量

時間：2014-05-07 10:16:33

作者：世邦機器

影響合成沸石產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素：Sathy、李鳳春等研究認(rèn)為以高嶺土、高嶺土加工為原料合成沸石，其質(zhì)量受高嶺土焙燒活化溫度、晶化體系的堿度、凝膠形成溫度和時間、晶化溫度和時間以及高嶺土中的雜質(zhì)的影響。

堿度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，堿除了作沸石的組成成分外，還對晶化起作用，因此在合成沸石中堿是過量的。不同的堿度會形成不同的沸石，一般提高堿度可促進偏高嶺土、高嶺土加工技術(shù)中的A12O3和SiO2的溶解，提高凝膠單位時間生成量，并且可加快晶化速率，縮短晶化時間，使結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒徑減校在一定時間內(nèi)，堿度太高，凝膠容易轉(zhuǎn)變?yōu)榉解c石等雜晶，孔徑變小，使產(chǎn)品性能下降;堿度太低，則凝膠生成量少，SiO2/Al2O3降低，液相中SiO 、AlO 濃度低，成核與結(jié)晶生長速率慢，會生成八面沸石，在其它條件固定時，反應(yīng)不完全，產(chǎn)品性能下降。

偏高嶺土溶解于NaOH溶液中需要一定時間，否則無法生成凝膠。另外，晶化溫度高，可以促進凝膠中固相溶解以及液相濃度的增加，從而加速生成晶核，進而形成沸石晶體，水熱體系中的晶體成核和生長速率快，晶化時間可縮短。但晶化溫度過高，反應(yīng)時間不變，則生成的4A沸石晶體會進一步長大生成方鈉石等雜晶;晶化溫度太低，則反應(yīng)速率太慢，對沸石生產(chǎn)不利。老化時間長，有利于降低沸石的粒度。

李凱琦等研究了高嶺土中雜質(zhì)對合成沸石的影響，認(rèn)為在合成分子篩的反應(yīng)體系中，煅燒高嶺土中的鐵離子在堿性反應(yīng)體系中部分地溶解，由于Fe3+與Al3+的離子半徑分別是0.67nm和0.55nm，所以，溶液中Fe2O3可以部分地替代A12O3，進入分子篩晶格，形成不完全的類質(zhì)同象。K+、Ca2+、Mg2+對分子篩陰離子骨架幾何排列可起到控制作用。K+和Na+因離子半徑不同，特別是水合離子的大小不同，從而影響陰離子骨架的排列，加入的KOH越多，陰離子骨架偏離4A分子篩的程度越遠，產(chǎn)品質(zhì)量越差;在合成A型分子篩的反應(yīng)體系中存在Ca2+、Mg2+時，由于它們的電價高，對極性的水分子束縛能力更強，水合離子半徑大，嚴(yán)重破壞向4A分子篩轉(zhuǎn)化的陰離子的骨架結(jié)構(gòu)，因此，這些離子是影響分子篩晶體生長的主要雜質(zhì)。

Sathy等認(rèn)為高嶺土中的雜質(zhì)影響熱處理過程中的化學(xué)變化。例如，鈉使形成莫來石和尖晶石的溫度降低。另外，高嶺土中的痕量雜質(zhì)元素，如Fe、Ti等，在沸石合成過程中進入沸石骨架，或吸附在沸石表面。