毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

伴随着我国工业的蓬勃发展，锂的需求量越来越大，在硫酸法生产碳酸锂过程中，每生产一吨碳酸锂产品要产生十余吨锂矿渣，大量锂矿渣采用填埋或露天堆放方法处理，不仅占用场地，且易随风雨流失，污染环境。我国每年有数十万吨锂矿渣急需处理和开发利用，如何有效、合理利用，变废为宝，减轻企业负担，创造经济效益和社会效益，已成为有关生产企业需要解决的重大课题。利用锂矿渣制备分子筛是高效利用锂渣的新途径^[1]。

Na-A/X共晶分子筛具有特殊的结构，对Ca² 以及Mg² 具有高交换能力，作为洗涤剂助剂可以有效解决4A分子筛Mg² 交换能力差的特点，具有很大的发展前景。然而分子筛一般采用碱、铝、硅酸钠合成，其原料的来源较少，导致其成本较高，不利于推广使用。因此，寻找一种来源广泛，价格低廉的原料是合成分子筛的重中之重。而以价格低廉、来源广泛的锂渣为主要原料生产Na-A/X共晶分子筛，不仅可以降低分子筛的价格，而且为锂渣的处理提供了一种新的途径。

1.1 工业废渣及矿物合成分子筛研究进展

合成沸石分子筛所用原料主要是含硅化合物、含铝化合物、碱和水四种。在合成原料中，含硅化合物可以使用硅胶、硅溶胶、硅酸钠、石英玻璃或各种规格的微细粉状二氧化硅及硅酸醋类等，其中以水玻璃最为常用。含铝化合物可以使用各种活性氧化铝、氢氧化铝、铝酸钠及各种铝的无机盐等。通常是用氢氧化铝和氢氧化钠配制成的铝酸钠溶液作为含铝原料。合成时所用的碱通常为氢氧化钠或氢氧化钾。目前，我国工业上分子筛的合成主要以烧碱、氢氧化铝、水玻璃等化工原料为原料，虽然工艺成熟，技术条件容易控制，产品质量较高，但由于原料来源有限且成本过高，从而严重影响了其在应用领域的扩大使用。所以以天然矿石及工业废渣来合成分子筛，降低生产成本，成为分子筛合成的研究热点。因此，世界各国开始采用各类富含硅铝的矿物及废渣取代化工原料合成沸石分子筛，并己形成一定的生产规模。

自六十年代 Hewell P H等人^[2]成功地利用高岭土矿物合成分子筛以来，以工业废渣原料合成沸石分子筛的研究蓬勃开展起来^[3]。许多科学工作者从工艺路线和工艺条件上不断创新和改进，进行制备分子筛的研究，推动了工业废渣原料合成沸石分子筛研究的进展。

Mahir Alkan等人^[4]用天然的高岭土为原料，通过水热合成方法，成功的合成NaA分子筛和方钠石。第一步，在600℃的条件下煅烧高岭土两小时。用IR光谱和TTA-TG分析证实在600℃下煅烧的高岭土转化成了偏高岭土。第二步，在水热条件下做分子筛的实验。偏高岭土和不同浓度的碱溶液在105℃的高压釜中反应两小时。在当量浓度为4的NaOH溶剂下反应产物是NaA分子筛。

Mondragon等人^[5]以哥伦比亚Amaga粉煤灰为原料合成了沸石分子筛，水热碱处理粉煤灰后有50~70%的产品是X沸石分子筛相，但产物中存在HS或P沸石分子筛相。另外，实验中还进行了锻烧除炭处理及添加硅酸钠提高硅铝比的研究，得到的沸石分子筛吸附能力与通用商业沸石分子筛相近，适于做吸附剂或催化剂载体。

Tanalka等人^[6]以粉煤灰为原料合成了NaX沸石分子筛，研究了粉煤灰的预处理温度对沸石分子筛结晶的影响。以未经前处理的粉煤灰为原料，结晶产物为NaP沸石分子筛；以20~50℃处理后的粉煤灰为原料，结晶产物主相为NaX沸石分子筛，杂相为NaP沸石分子筛。

Quero1^[7]通过改变反应条件，从同一种粉煤灰中(Spanish fly ash)中合成出13种不同类型的沸石，其反应产物中沸石的含量为40%~75%；Querol将此方法扩展用于半工业规模试验，在8h内反应制得2.7t沸石。