高嶺土對低硅X型沸石有哪些影響 高嶺土加工設備及其工藝流程

隨著我國國民經濟的飛速發展，對高嶺土的性能提出了越來越高的要求，高嶺土的消費結構也由傳統的陶瓷工業轉向造紙、塑料、石化等工業領域。進人21世紀后，隨著我國經濟與科技水平的不斷提高，研究者對高分子材料、非金屬礦物粉體、粉體表面改性等理論體系認識得以進一步加深，相關領域也對高嶺土的專用化、精細化和功能化提出了更高的要求。粉體表面改性技術已成為提升高嶺土產品附加值必不可少的深加工技術手段之一。

低硅X型沸石：X型、Y型沸石同屬于立方結構的八面沸石，骨架硅鋁比在1.5以上稱為Y型沸石，在1.5以下稱為X型沸石。硅鋁比高的Y型沸石有更好的熱穩定性，常用于催化劑;硅鋁比低的X型沸石，有更多的骨架負電荷，更多地被用于離子交換劑和吸附劑。典型的X型沸石，骨架硅鋁比為1.25，它與A型沸石相比，具有更大的孔容與孔直徑，它的骨架負電荷較Si/Al比值為1的4A沸石少。若將X型沸石的骨架硅鋁比從1.25降至為1時，這種結構仍然不違反Lowenstein規則，它就具有與4A沸石相同的骨架負電荷，并且維持X型沸石的孔容、孔直徑。這無疑會改善原有的A型和X型沸石的吸附性能，因此對低硅鋁比X型沸石的合成引起人們的關注。

由高嶺土通過高嶺土加工技術自黏結合成低硅X型沸石(PLSX)的步驟簡便，先將含水高嶺土擠壓成柱狀，然后在973K燒結后，經堿液晶化，脫水即得沸石。這種自黏結合成沸石的方法與常規合成方法比較，有以下優點。

①高嶺土磨粉機磨出高嶺土粉末具備了 PLSX所需的全部SiO2和A12O3量，不再需要其它的硅源和鋁源，極大地降低了合成原料的成本。

②成型并轉化為偏高嶺土的顆粒安置在晶化容器內，通過堿液外循環進行晶化，較溶膠法或粉末法合成，同樣的處理量極大地減少了容器的體積，即晶化設備的投資減少。

③不需要對粉末進行洗滌過濾的設備，也不需要加黏結劑后的高溫燒結工序，只需在773K下脫水。

④不需加入無活性的黏結劑，加入的20%〜30%的黏結劑導致活性組成的結晶度理想為80.70%，而出眾的自黏結沸石可達100%結晶度。

總之，原料結構的改變也帶來了生產流程的簡化和設備的減少，但是由高嶺土轉化為偏高嶺土時，需要在973K焙燒2〜3h，才能全部轉化為偏高嶺土，亦需要消耗一定的能量;PLSX的合成尚需加一定量的造孔劑，可避免雜晶的形成和較大地增加吸附速率。

雷曉鈞等以高嶺土為原料，一步合成自黏結的柱狀的低硅X型沸石(PLSX)，經X射線衍射，29SiMASNMR譜、27A1MASNMR譜證實，它含X型沸石的組成為40.40%,含4A沸石的組成為17.92%，其余為無定形硅鋁氧化物。PLSX的骨架硅鋁比接近1，是骨架負電荷分配較均勻的X型沸石，293K時靜態法測定和推算PLSX的飽和吸附水達39.80%(質量分數)，其組成為Na96-x-xKx(Al96Si96 O386 )?310H2O，是吸附量高、價廉的吸水劑。PLSX對空氣中氮氧的分離系數為3.15，高于用于PSA的商品5A(2.33)和13X的分離系數(2.36)。PLSX也是一種極好的吸附分離劑。

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