專利名稱：：一種降低分子篩落粉度的方法
技術領域：
：本發(fā)明專利涉及一種降低顆粒狀分子篩粉塵的方法。尤其是在沸石分子篩的生產過程中,可以使用該工藝提高分子篩的耐磨性能，降低分子篩的落粉度。
背景技術：
：傳統(tǒng)分子篩的生產過程是將一定比例的粘土礦物(1030%)與沸石原粉(7090%)混合，力[]40%水份造?；驍D條，制成球形或條形產品，經過活化焙燒以脫除分子篩成型過程中帶入的水份。為了保證分子篩的活性，焙燒一般在600'C700'C較低的溫度下進行，分子篩產品依靠粘結劑的加熱收縮獲得一定的強度，焙燒過程沒有發(fā)生象陶瓷材料燒結的瓷化過程，因此，產品的機械強度較低，耐磨性能差。在回轉窯內進行焙燒作業(yè)時，分子篩顆粒之間相互摩擦，或者與金屬界面相互摩擦，產生一些細小的粘土或沸石塵粒，這些塵粒由于物理吸附作用松散地附著在產品表面，在使用過程中，由于重力和摩擦力的作用，產生大量的落粉，按照傳統(tǒng)工藝，生產的分子篩產品粉塵一般在90200ppm。分子篩作為吸附劑或干燥劑，在很多工業(yè)領域得到廣泛用，如中空玻璃、冰箱制冷劑干燥器、空氣凈化塔等。在工業(yè)操作過程中，大多數(shù)分子產品因為自身的質量問題，在裝填過程中產生大量粉塵，這些粉塵不僅污染工作環(huán)境，還會沉積在管路、閥門上，影響氣動管路閥門的自動開關性能和密封性能，并影響到產品氣的質量和性能。為此，在干燥和氣體分離等作業(yè)領域，對分子篩的粉塵指標進行了明確規(guī)定，一般要求分子篩的粉塵小于60ppm。分子篩粉塵釆用水濁度法測定，其方法是將5g樣品溶于100ml水中，通過計量透射溶液的光的強度并經過對數(shù)處理，獲得溶液的濁度值來表示分子篩的粉塵含量。這里使用上海珊科儀器廠WJ-1型數(shù)字濁度儀測定分子篩粉塵。國內外大多數(shù)廠家為了降低分子篩的粉塵，采用多次振動篩分操作，將焙燒過程中分子篩表面產生的浮塵通過振動除去；也有一些廠家用強氣流吹掃分子篩床層，脫除浮塵；這些方法并沒有改善產品表面的耐磨性能，在使用過程中，產品顆粒之間由于相互磨擦，產生二次粉塵，粉塵量仍在90ppm以上。
發(fā)明內容通過分析粉塵產生的原因，我們提出了一種新的表面涂覆工藝，能夠在不影響分子篩吸3附性能的情況下，將分子篩的粉塵降低到60ppm以內。分子篩的表面礦物質包括活性的氧化鈉、氧化鋁、氧化f5等組份，這些組分很容易與二氧化硅發(fā)生化學反應，生成硅酸鹽礦物。本發(fā)明基于這一原理，利用活性二氧化硅與分子篩活性組分間的化學反應，首先對分子篩焙燒過程中產生的表面浮塵進行清洗，再用濃度為0.51.5%的活性二氧化硅溶液對分子篩表面進行處理，通過在界面發(fā)生的化學反應，在其表面形成一種堅硬、耐磨的沸石膜，使分子篩的耐磨性提高，脫粉率降低。表面處理是一種涂覆工藝，即在分子篩表面包覆一層二氧化硅水溶液，使二氧化硅與分子篩活性組分發(fā)生的化學反應限制在球體表面，即可以保證分子篩的吸附性能不下降，又能提高分子篩的耐磨性能，降低產品的粉塵。本發(fā)明的活性二氧化硅溶液可以選用水玻璃和硅溶膠。本發(fā)明通過下列四個過程來實現(xiàn)(1)在下列任何一種設備內，包括回轉窯、振篩機、造粒機等，用高壓空氣噴槍清除分子篩表面的浮塵。(2)在下列任何一種設備內，包括回轉窯、反應釜、振篩機、造粒機等，在分子篩表面均勻涂覆活性二氧化硅溶液。(3)在常溫下，活性二氧化硅與分子篩活性組份發(fā)生化學反應，在分子篩表面形成一種堅硬保護膜(附圖l)(4)在400700'C范圍內，對上述分子進行二次活化焙燒利用本發(fā)明制備分子篩的生產工藝如附圖2。以下通過附圖及實例說明本發(fā)明的實施方式。圖l表面涂覆處理原理圖圖2含有表面處理技術的分子篩生產工藝圖圖3經過表面處理的分子篩和原分子篩樣品的吸附速率比較具體實施方式實施例1用不同濃度的水玻璃對3A分子篩進行表面處理取焙燒后的3A分子篩產品100kg,檢測其吸附量和粉塵，分別為21.5%和120ppm。在造球機、振篩機或回轉窯內，用高壓空氣吹掃分子篩20分鐘，再在造球機、振篩機、回轉窯或反應釜等任何一種設備內，用不同濃度的水玻璃對分子篩進行表面涂覆，時間為30分鐘左右，4保證表面均勻涂覆。涂覆過程完成后，分子篩產品在40070(TC范圍的回轉窯內經過二次焙燒，得到產品的粉塵和吸附量見下表1。由表中可以看出，隨著二氧化硅濃度的提高，分子篩的粉塵逐步降低，但在濃度超過1%時，產品的吸附量開始下降。在濃度為0.5%1%時，產品粉塵小于30ppm，吸附量沒有明顯降低。表1不同濃度的水玻璃溶液對分子篩粉塵和吸附量的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例2用不同濃度的硅溶膠對3A分子篩進行表面處理。操作過程同實施例l，但使用不同濃度的硅溶膠溶液代替水玻璃對分子篩進行涂覆處理。本試驗表明利用硅膠處理分子篩，不同濃度的硅膠對分子篩的吸附量影響不大，產品的粉塵有一定降低，但效果比水玻璃差。表1不同濃度的硅溶膠對分子篩粉塵和吸附量的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3比較了經過表面處理的3A分子篩產品和原產品的吸附速率和磨耗率。取焙燒后的3A分子篩產品100kg,檢測其粉塵、磨耗率、吸附量速率；用高壓空氣吹掃分子篩20分鐘，用二氧化硅濃度為0.8%的水玻璃對分子篩進行表面涂覆，時間為30分鐘左右，保證表面均勻涂覆，在400700。C的回轉窯內經過二次焙燒，得到比較樣品，檢測其粉塵、磨耗、吸附量隨時間的變化。磨耗檢測結果為3A分子篩的磨耗和粉塵分別為0.196和120ppm,比較樣品的粉塵和磨耗分別為20ppm和0.003%，說明經過表面處理后分子篩的耐磨性能提高。圖3顯示了3A分子篩和比較樣品的吸附量變化，可以看出，3A分子篩和比較樣品在空氣中的吸附量均較快,積分吸附曲線基本重合。而且,7個小時后，兩個樣品的吸附速率已很低，吸附量基本達到飽和狀態(tài)。試驗說明表面處理過程僅降低了產品的粉塵，對產品的吸水速率和平衡吸附容量無任何影響。權利要求1.一種降低分子篩粉塵的處理工藝，該工藝包括用高壓風對粉塵超過60ppm的分子篩進行吹掃，再用一定濃度的活性二氧化硅溶液對分子篩進行表面處理后，經過二次活化焙燒，得到粉塵小于60ppm的分子篩產品。2.根據(jù)權利要求1所述的吹掃，其特征是高壓風對分子篩的吹掃過程在回轉窯、造粒機或振篩機內進行，吹掃時間1030分鐘。3.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征是活性二氧化硅溶液指硅溶膠或水玻璃，其二氧化硅濃度范圍在0.05%15%，最好是在0.51%。4.根據(jù)權利要求1所述的處理工藝，其特征是表面處理過程在下列任何一種設備中進行，包括在回轉窯、造粒機、振篩機或反應釜內進行。5.根據(jù)權利要求1所述的二次活化焙燒，是在回轉窯內進行，溫度范圍在400700°C。全文摘要本發(fā)明涉及一種降低顆粒狀分子篩粉塵的方法。該方法包括用高壓風對落粉大于60ppm的分子篩產品進行吹掃，再用堿性二氧化硅溶液對分子篩進行表面處理，經過二次活化焙燒，得到低落粉度的分子篩產品。通過該工藝的處理，分子篩產品的粉塵降低到40ppm以下，磨耗從0.1％降低到0.003％；產品的吸附容量和吸附速率在表面處理前后沒有明顯變化。經過表面處理后的分子篩，可以用作冰箱制冷劑的干燥、氣體分離、中空玻璃制作、空氣凈化等
技術領域：
。文檔編號C01B39/00GK101643216SQ200810140959公開日2010年2月10日申請日期2008年8月7日優(yōu)先權日2008年8月7日發(fā)明者胡宏杰,梅金申請人:鄭州富龍新材料科技有限公司