陜西某礦區煤泥制備4A分子篩的試驗研究*

司玉成，吳 濤

（1.陜西國防工業職業技術學院 化學工程學院，陜西 西安710300；2.西安科技大學 化學與化工學院，陜西 西安710054）

4A型分子篩是一種硅鋁酸鹽，一般認為其化學組成是Na2O·Al2O3·2SiO2·9/2H2O，其骨架結構特殊、孔隙結構發達[1]。4A分子篩的吸附性能、催化性能和離子交換性能相對比較優良，用途廣泛，常被用作吸附材料、催化材料及離子交換材料[2]。按照合成4A分子篩所使用原料物質的不同，水熱合成4A分子篩的方法可分為化學合成法和天然礦物合成法?；ぴ虾铣煞üに囅鄬Τ墒?，但對原料的各項性能要求較苛刻，且價格昂貴，生產成本較高，這些劣勢影響分子篩的推廣與應用[3]。天然沸石、膨潤土、油頁巖、高嶺土、煤矸石和粉煤灰等常被用來當作合成4A分子篩的最佳天然礦物原料，這些天然礦物來源廣泛、價格低廉，制備分子篩的成本較低，性價比高，且能大大提高這些礦物質的附加值[4-8]。我國的煤炭儲量非常豐富，煤炭的開采和使用量也位于世界前列。由于煤炭清潔高效利用的要求，我國煤炭入選率和入選量逐年提高，產生的煤泥量也逐年增大，大量煤泥占用礦區及周圍土地，對空氣、水資源、土壤等環境構成污染。煤泥傳統的主要利用方式是電廠發電、制備型煤、配制水煤漿、井下填充、制水泥、造磚等，這些利用方式相對較粗放，經濟價值較低。SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO和CaO是黃陵煤泥灰的主要化學成分，其中SiO2和Al2O3的含量達60%以上，其可以向4A分子篩的制備提供豐富的硅源和鋁源，節約合成成本[9]?！?br>