JPH01138115A - Method for producing faujasite type zeolite - Google Patents
Method for producing faujasite type zeoliteInfo
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- JPH01138115A JPH01138115A JP29717887A JP29717887A JPH01138115A JP H01138115 A JPH01138115 A JP H01138115A JP 29717887 A JP29717887 A JP 29717887A JP 29717887 A JP29717887 A JP 29717887A JP H01138115 A JPH01138115 A JP H01138115A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
a、 産業上の利用分野
本発明は、石炭燃焼灰を主原料とするホージャサイト型
ゼオライトの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application The present invention relates to a method for producing faujasite-type zeolite using coal combustion ash as a main raw material.
b、 従来技術および解決しようとする問題点我が国の
火力発電所から排出され、廃きされる石炭燃焼灰の量は
毎年200万トンに達し、今後も増加することが予想さ
れる。現在、これらの大部分は固体廃き物として埋立地
に廃き処分される以外にはほとんど処理法がない。これ
らの問題を解決するために、石炭灰の再資源化をはかる
技術の開発が切望されている。b. Prior art and problems to be solved The amount of coal combustion ash discharged and disposed of from thermal power plants in Japan reaches 2 million tons every year, and is expected to increase in the future. Currently, there is little treatment available for most of these, other than disposing of them in landfills as solid waste. In order to solve these problems, there is a strong need for the development of technology for recycling coal ash.
石炭灰の大部分は石炭に含まれる無機成分が燃焼の後に
酸化物として残ったものである。したがって、炭種の違
いにより化学組成に多少の相違を生ずるが、主成分は珪
酸(SiO□)と酸化アルミニウム(A 1 zoz)
で、さらに少量の酸化第二鉄(FezOx)やマグ7シ
ウムやカルシウムなどの酸化物が含まれている。Coal ash is mostly inorganic components contained in coal that remain as oxides after combustion. Therefore, although there are some differences in chemical composition depending on the type of coal, the main components are silicic acid (SiO□) and aluminum oxide (A 1 zoz).
It also contains small amounts of oxides such as ferric oxide (FezOx), mag7sium, and calcium.
これらの成分は、石炭の燃焼時に1300℃程度の高温
になり、排気煙道に達すると濃度がさがるためにガラス
質になって存在している。これらに近いものとして天然
には火山ガラスが知られているが、これらをアルカリで
処理することにより、ソーダライトに変化することも知
られている。These components reach a high temperature of about 1,300° C. when coal is burned, and their concentration decreases when they reach the exhaust flue, so they exist in the form of glass. Natural volcanic glass is known as something similar to these, but it is also known that by treating it with an alkali, it can be transformed into sodalite.
C0問題点を解決するための手段
本発明は石炭燃焼灰を単独、または石炭燃焼灰を主成分
とし、これら石炭燃焼灰に含まれる珪酸やアルミニウム
の含量に従って、珪酸成分またはアルミニウム成分を石
炭燃焼灰に補給し、珪酸(Stow)/アルミニウム(
^β20.)比を特定の範囲に保ち、アルカリ溶液中で
加熱処理により結晶生成を行ない、石炭燃焼灰を変換ま
たは合成(以下合成という)し、効率よくホージャサイ
ト型ゼオライトをうることを特徴とする。Means for solving the C0 problem The present invention uses coal combustion ash alone or mainly contains coal combustion ash, and depending on the content of silicic acid or aluminum contained in the coal combustion ash, the silicic acid component or the aluminum component is added to the coal combustion ash. silicic acid (Stow)/aluminum (
^β20. ) ratio within a specific range, crystal formation is performed by heat treatment in an alkaline solution, and coal combustion ash is converted or synthesized (hereinafter referred to as synthesis) to efficiently obtain faujasite type zeolite.
本発明の主原料として用いる石炭燃焼灰は泥炭。The coal combustion ash used as the main raw material in the present invention is peat.
亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭などの燃焼灰を用いること
ができる。これら燃焼灰をホージャサイト型のゼオライ
トに効率良く合成する場合には、石炭燃焼灰の粒子が細
かいほど結晶生成の時間を短縮することができ、同時に
収率も向上する。しかし、フライアッシュ程度の粒度、
即ち45μm以下の粒度のものを用い、これをアルカリ
溶液中で加熱することにより容易にホージャサイト型の
ゼオライトに合成することが可能である。Combustion ash of lignite, brown coal, bituminous coal, anthracite, etc. can be used. When these combustion ashes are to be efficiently synthesized into faujasite-type zeolite, the finer the particles of coal combustion ash, the shorter the crystal formation time, and at the same time the yield is improved. However, the particle size of fly ash,
That is, it is possible to easily synthesize faujasite type zeolite by using a zeolite having a particle size of 45 μm or less and heating it in an alkaline solution.
本発明によって得られるホージャサイト型ゼオライトの
分子式は、例えば、NazO・A 1.03・3.3S
iO□・7H,Oである。The molecular formula of the faujasite type zeolite obtained by the present invention is, for example, NazO・A 1.03・3.3S
iO□・7H,O.
石炭燃焼灰からホージャサイト型ゼオライトを合成する
場合、合成反応は石炭燃焼灰中の珪酸とアルミニウムの
含量に影響されるために、前もってこれらの成分を分析
し、含量を正確に把握しておかなければならない。When synthesizing faujasite-type zeolite from coal combustion ash, the synthesis reaction is affected by the content of silicic acid and aluminum in the coal combustion ash, so these components must be analyzed in advance to accurately understand the content. Must be.
アルカリ溶液中で結晶生成を行ない、ホージャサイト型
ゼオライトのを得る場合、その珪酸(SiOz)/アル
ミニウム(A 1 z(h)比を一定の範囲にすること
が必要である。珪酸含量が少ない場合、珪酸成分を、ア
ルミニウム含量が少ない場合にはアルミニウム成分を補
給することにより、ホージャサイト型のゼオライトの生
成率を高めることができる。When crystallizing in an alkaline solution to obtain faujasite-type zeolite, it is necessary to keep the silicic acid (SiOz)/aluminum (A 1 z(h) ratio within a certain range.When the silicic acid content is low The production rate of faujasite type zeolite can be increased by supplementing the silicic acid component and, if the aluminum content is low, the aluminum component.
Sing / A l zOs 比は1.0〜7.0好
ましくは2.0〜4.0程度が適当である。The Sing/AlzOs ratio is suitably about 1.0 to 7.0, preferably about 2.0 to 4.0.
補給のための珪酸源としては、珪酸ソーダ(NazSi
zO*)が適当であるが、珪酸(SIO2n)lxo)
や二酸化珪素(Sin、)などを用いることができる。As a source of silicic acid for replenishment, sodium silicate (NazSi
zO*) is suitable, but silicic acid (SIO2n)lxo)
or silicon dioxide (Sin), etc. can be used.
また、アルミニウム源としてはアルミン酸ナトリウム(
NaA 10.)・が適しているが、アルミニウム粉末
、水酸化アルミニウム(A j! (OH) x)、塩
化アルミニウム(AfC7!x)。In addition, sodium aluminate (
NaA 10. )・Aluminum powder, aluminum hydroxide (A j! (OH) x), aluminum chloride (AfC7! x) are suitable.
はう酸アルミニウム(9A 1 、Q、・2B!03>
などのアルミニウム化合物;コランダム、ダイアスボア
、ベーム石、ギプス石、ミョバン石などのアルミニウム
鉱物なども使用できる。Aluminum oxalate (9A 1 , Q, ・2B!03>
Aluminum compounds such as; aluminum minerals such as corundum, diasbore, boehmite, gypsumite, and alumite can also be used.
次に石炭燃焼灰をホージャサイト型ゼオライトに合成す
る方法の概略について説明する。Next, a method for synthesizing coal combustion ash into faujasite-type zeolite will be outlined.
反応容器中に一定量の石炭燃焼灰をとり、これに水酸化
ナトリウム溶液の0.1〜8規定液、好ましくは1〜4
規定液を石炭燃焼灰に対して容量で4〜15倍量加える
。これに還流冷却器を取り付け、70〜450℃、好ま
しくは75〜130℃、常圧で加熱し、結晶生成反応を
行なう。A certain amount of coal combustion ash is placed in a reaction vessel, and a 0.1 to 8N solution of sodium hydroxide solution, preferably 1 to 4N, is added to it.
Add 4 to 15 times the volume of the specified liquid to the coal combustion ash. A reflux condenser is attached to this, and the mixture is heated at 70 to 450°C, preferably 75 to 130°C, at normal pressure to carry out a crystal formation reaction.
その際、攪拌機を取り付けて攪拌しても良いが、結晶生
成のはじまる初期の段階にとどめる。結晶生成の後期の
段階での攪拌はかえって結晶生成を抑制することがある
ので注意を要する。結晶生成の時間は1〜36時間で達
成される。これを冷却後、未反応の水酸化ナトリウムを
51別し、水洗、乾燥してホージャサイト型のゼオライ
トを合成する。At this time, a stirrer may be attached to stir the mixture, but only at the initial stage when crystal formation begins. Care must be taken because stirring at a later stage of crystal formation may actually suppress crystal formation. The time for crystal formation is achieved between 1 and 36 hours. After cooling, unreacted sodium hydroxide is separated, washed with water, and dried to synthesize faujasite type zeolite.
この場合、未反応の水酸化ナトリウムは回収し、消費し
たアルカリ分を補給し、次の反応に使用する。In this case, unreacted sodium hydroxide is recovered, consumed alkali is replenished, and used for the next reaction.
このようにして得られたホージャサイト型ゼオライトは
高い塩基置換容量、吸着力、吸湿力のため、土壌改良剤
、肥料固結防止剤、飼料添加剤。The faujasite type zeolite obtained in this way has high base substitution capacity, adsorption power, and moisture absorption power, so it is useful as a soil conditioner, fertilizer anti-caking agent, and feed additive.
脱臭剤、水質浄化剤、吸湿剤、洗剤用ビルダー。Builder for deodorizers, water purifiers, moisture absorbers, and detergents.
工業用触媒など応用範囲も広く、多くの用途かある。It has a wide range of applications, including industrial catalysts, and has many uses.
本発明の石炭燃焼灰からホージャサイト型ゼオライト(
NatO+ A I−zoz ・3.3SiOz ・
7HzO) ヘの代表的な変換及び合成法について、以
下実施例により詳細に説明する。Faujasite-type zeolite (
NatO+ A I-zoz ・3.3SiOz ・
7HzO) Typical methods for converting and synthesizing H are described in detail below using Examples.
本実施例で用いた石炭燃焼灰は、ごく−船釣な石炭燃焼
灰及びそのフライアッシュで、用いたフライアッシュに
ついての分析値を次表に示した。The coal combustion ash used in this example was a small amount of coal combustion ash and its fly ash, and the analytical values for the fly ash used are shown in the table below.
石炭燃焼灰の化学分析値(%)
実施例1
粒度45μm以下のフライアッシュ20グラムを300
m1のフラスコにとる(SiOg/Al1zOa=4.
88)−これに3規定の水酸化ナトリウム溶液150m
lを加え、良く攪拌する。次いで還流冷却器をとりつ
け、85℃で10時間加熱し、結晶生成を行なった。結
晶生成後、これをデ過し、水洗1乾燥し、ホージャサイ
ト型ゼオライトを合成した。この製造法で得られた生成
物の塩基置換容量(CEC)は190meq / 10
0gを示し、ホージャサイト型ゼオライト含量は約40
%であった。Chemical analysis value (%) of coal combustion ash Example 1 300 g of fly ash with a particle size of 45 μm or less
Transfer to a flask of m1 (SiOg/Al1zOa=4.
88) - Add 150ml of 3N sodium hydroxide solution to this.
1 and stir well. Next, a reflux condenser was attached and the mixture was heated at 85° C. for 10 hours to generate crystals. After crystal formation, it was filtered, washed with water and dried to synthesize faujasite type zeolite. The base displacement capacity (CEC) of the product obtained by this production method is 190 meq / 10
0g, and the faujasite type zeolite content is approximately 40
%Met.
実施例2
粒度45μ−以下のフライアッシュ20グラムとアルミ
ン酸ナトリウム4グラムを300+ 14のフラスコに
とる( SiJ / A A’ zJ = 3.08)
。これに、3規定の水酸化ナトリウム150n 1を加
え、良く攪拌したのち、これに還流冷却器をとりつけ、
85℃で10時間加熱し、結晶生成を行なった。これを
3paし、水洗後、乾燥し、ホージャサイト型ゼオライ
トを合成した。この製造法で得られた生成物の塩基置換
容ffi (CEC)は305neq/ 100gを示
した。また、ホージャサイト型ゼオライトの含量は約5
5%であった。Example 2 20 grams of fly ash with a particle size of 45μ or less and 4 grams of sodium aluminate are placed in a 300+14 flask (SiJ/A A' zJ = 3.08).
. Add 150n of 3N sodium hydroxide to this, stir well, and then attach a reflux condenser to it.
The mixture was heated at 85° C. for 10 hours to generate crystals. This was heated for 3 pa, washed with water, and then dried to synthesize faujasite type zeolite. The base displacement capacity ffi (CEC) of the product obtained by this production method was 305 neq/100 g. In addition, the content of faujasite type zeolite is approximately 5
It was 5%.
実施例3
粒度45μm以下のフライアッシュに容量で5倍鼠の0
.5規定の塩酸を加え(この場合、硫酸、硝酸などの鉱
酸でも良い)、80℃で30分加熱し、少量含まれる酸
化鉄やその他の塩基を溶出し、水洗した。これを無水で
20グラム相当量を3001111のフラスコにとり、
アルミン酸ナトリウム4.5 グラムと3規定の水酸化
ナトリウム150(1) Aを加え、良く攪拌した(S
iO□/^i 、o3= 2.92)。これに還流冷却
器をとりつけ、85℃で】0時間加熱し、結晶生成を行
なった。これを′p過し、水洗後、乾燥し、ホージャサ
イト型ゼオライトを合成した。この生成物の塩基置換容
量(CEC) は400meq / 100gを示し
た。Example 3 Fly ash with a particle size of 45 μm or less has a capacity of 5 times that of a mouse.
.. 5N hydrochloric acid was added (in this case, mineral acids such as sulfuric acid and nitric acid may also be used), and the mixture was heated at 80° C. for 30 minutes to elute small amounts of iron oxide and other bases, which were then washed with water. Transfer an amount equivalent to 20 grams of this anhydrous to a 3001111 flask,
4.5 grams of sodium aluminate and 3N sodium hydroxide 150(1) A were added and stirred well (S
iO□/^i, o3=2.92). This was equipped with a reflux condenser and heated at 85° C. for 0 hours to form crystals. This was filtered, washed with water, and dried to synthesize faujasite type zeolite. The base displacement capacity (CEC) of this product was 400 meq/100 g.
また、ホージャサイト型ゼオライトの含量は約90%で
あった。Further, the content of faujasite type zeolite was about 90%.
注1) 塩基置換容i (CEC) はScholl
enbergerの方法により規定した。Note 1) Base substitution capacity i (CEC) is Scholl
Defined by Emberger's method.
注2) ホージャサイト型ゼオライト含量はX線デイフ
ラクトメーター(理学電機製)を用い、α−アルミナを
内部標準物質とし、2θ−20,2°(d = 4.3
9人)を代表回折ピークに選び、ピーク面積を測定し、
あらかじめモレキュラシーブス13Xを基準として作製
した検量線から求めた。Note 2) The faujasite-type zeolite content was measured using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Denki), using α-alumina as an internal standard substance, and measuring 2θ-20.2° (d = 4.3).
9 people) as the representative diffraction peak, measured the peak area,
It was determined from a calibration curve prepared in advance using Molecular Sieves 13X as a standard.
実施例1〜3までの方法で得られた生成物をX線デイフ
ラクトメーター(理学電気製)で回折したところ、いず
れの試料も、14.3.8.75.7.51゜5.71
.4.7B、 4.39.3.93.3.79.3.7
4.3.32゜3.03.2.93.2.87.2.7
6、2.65.2.60.2.39゜219人にピーク
が出現し、その強度は実施例3の方法で得られた試料で
最も強く、次いで実施例2、実施例1の生成物の順であ
った。このピークの位置からも、明らかにホージャサイ
ト型ゼオライトに合成されたことが証明される。しかし
、原料に用いたフライアッシュではこれらのピークは全
く確認されない。When the products obtained by the methods of Examples 1 to 3 were diffracted using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.), all the samples showed 14.3.8.75.7.51°5.71
.. 4.7B, 4.39.3.93.3.79.3.7
4.3.32゜3.03.2.93.2.87.2.7
A peak appeared at 6, 2.65.2.60.2.39°219, and its intensity was strongest in the sample obtained by the method of Example 3, followed by the product of Example 2 and Example 1. The order was The position of this peak also clearly proves that it was synthesized into faujasite type zeolite. However, these peaks are not observed at all in the fly ash used as the raw material.
Claims (2)
るホージャサイト型ゼオライトの製造方法。(1) A method for producing faujasite-type zeolite, which is characterized by using coal combustion ash as the main raw material.
し、珪酸(SiO_2)/アルミニウム(Al_2O_
3)比を1.0〜7.0に保ち、アルカリ溶液中で加熱
、結晶生成を行なうことを特徴とするホージャサイト型
ゼオライトの製造方法。(2) Supplementing silicic acid or aluminum components to coal combustion ash, silicic acid (SiO_2)/aluminum (Al_2O_
3) A method for producing faujasite-type zeolite, which comprises heating and crystallizing in an alkaline solution while maintaining the ratio between 1.0 and 7.0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29717887A JPH01138115A (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Method for producing faujasite type zeolite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29717887A JPH01138115A (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Method for producing faujasite type zeolite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138115A true JPH01138115A (en) | 1989-05-31 |
Family
ID=17843187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29717887A Pending JPH01138115A (en) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | Method for producing faujasite type zeolite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01138115A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027708A (en) * | 1998-09-08 | 2000-02-22 | Council Of Scientific & Industrial Research | Process for the synthesis of flyash based zeolite-Y |
| JP2002201021A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Zeotec:Kk | Method for producing artificial zeolite |
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| JPS63182214A (en) * | 1987-01-26 | 1988-07-27 | Kitakiyuushiyuu Kogai Gijutsu Center:Kk | Production of zeolite |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29717887A patent/JPH01138115A/en active Pending
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