本發(fā)明屬于?固廢物高值化處理?，尤其涉及多孔級(jí)sod沸石分子篩?制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、煤矸石作為一種煤礦開采的副產(chǎn)固體廢物，在固體廢物利用領(lǐng)域中引起了廣泛關(guān)注。在傳統(tǒng)固體廢物處理中，煤矸石的處理主要用于路基填埋或用作建筑材料，然而，煤矸石中富含的硅、鋁等礦物成分未得到高效的價(jià)值利用，同時(shí)，煤矸石中硅鋁源是合成分子篩的潛在原料。若利用煤矸石合成分子篩不僅可以降低分子篩的制備成本，還能實(shí)現(xiàn)廢棄物的高值化、資源化利用。

2、sod?型分子篩憑借其獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)以及良好的吸附性能，在氣體分離、催化、離子液體吸附等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出極為廣泛的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的合成方法往往依賴于高純度的化學(xué)試劑，這使得材料合成成本居高不下。同時(shí)，這種傳統(tǒng)的合成方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和自然環(huán)境產(chǎn)生了較為顯著的影響。因此，以低廉的煤矸石為原料研究sod型分子篩制備工藝，有望降低sod型分子篩的生產(chǎn)成本，對(duì)于推動(dòng)固體廢物的高值化利用及sod型分子篩在更多領(lǐng)域應(yīng)用，具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種以固廢物煤矸石為原料制備多孔級(jí)sod型沸石分子篩的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高、環(huán)境污染等問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種以固廢物煤矸石為原料制備多孔級(jí)sod型沸石分子篩的方法，包括以下步驟：

3、1.煤矸石活化預(yù)處理：將煤矸石進(jìn)行破碎、研磨，過篩得到一定粒度的粉末；然后將粉末在一定溫度下堿熔煅燒，去除其中的雜質(zhì)和有機(jī)物，得到活化后的煤矸石。

4、2.調(diào)節(jié)硅鋁比：向水中加入一定量的鋁源，以調(diào)節(jié)溶液中的硅鋁比，使其符合?sod型分子篩的合成要求。一定溫度下攪拌陳化一段時(shí)間，使溶液中的硅鋁物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沸石前驅(qū)體。

5、3.晶化：將沸石前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，在一定溫度下進(jìn)行水熱晶化，反應(yīng)一段時(shí)間。

6、4.過濾、洗滌、干燥：晶化反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物進(jìn)行過濾、洗滌，至溶液呈中性；然后在一定溫度下干燥，得到煤矸石基多孔級(jí)sod型沸石分子篩。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

8、1.本發(fā)明以煤矸石為原料，降低了生產(chǎn)成本，且制備工藝簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的資源化利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

9、2.通過簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)硅鋁比，能夠有效地控制?sod?型分子篩的結(jié)構(gòu)和性能，提高其應(yīng)用價(jià)值。

10、3.本發(fā)明的合成方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種以固廢物煤矸石為原料制備多孔級(jí)sod沸石分子篩的方法，其特征是以新疆硫磺溝地區(qū)固廢物煤矸石為原料在高溫堿熔活化后經(jīng)水熱反應(yīng)，以一步法直接制備得到；合成過程包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的多孔級(jí)sod型沸石分子篩的合成方法，其特征在于，步驟(1)中，所述煤矸石來源為新疆硫磺溝地區(qū)，添加naoh的質(zhì)量為原料質(zhì)量的120%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多孔級(jí)sod沸石分子篩的合成方法，其特征在于，步驟(2)，使用的鋁源為偏鋁酸鈉，添加的去離子水為51ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多孔級(jí)sod沸石分子篩的合成方法，其特征在于，步驟(3)中，攪拌時(shí)間大于1h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多孔級(jí)sod沸石分子篩的合成方法，其特征在于，步驟(4)，晶化溫度為50~100℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多孔級(jí)sod沸石分子篩的合成方法，其特征在于，步驟(4)晶化時(shí)間為2~12h。由專利要求1~6任一項(xiàng)所述合成方法制備得到一種多孔級(jí)sod沸石分子篩。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種以固廢物煤矸石為原料制備多孔級(jí)SOD沸石分子篩的方法。該方法包括以下步驟：首先，將煤矸石進(jìn)行高溫堿活化，再與適量的水混合并充分?jǐn)嚢杈鶆虻玫饺芤篈；其次，將鋁源溶于適量水中得到溶液B；然后，在攪拌狀態(tài)下將溶液B緩慢滴加到溶液A中并混合均勻得到合成液；最后，將合成液置于反應(yīng)釜中，在一定條件下晶化后得到多孔級(jí)SOD沸石分子篩。本發(fā)明以固廢物煤矸石為原料合成的多級(jí)孔SOD分子篩具有結(jié)晶度高、比表面積大的特點(diǎn)，無(wú)需使用有機(jī)模板劑，制備工藝簡(jiǎn)單，易于大批量生產(chǎn)。這一多級(jí)孔SOD沸石分子篩在催化及吸附領(lǐng)域中具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：丁成立,陳曉嬌,曹福春,徐月圓,楊雪純,郭宇軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/20