最新4A沸石的生产及应用
洗涤助剂4A沸石的配制和发展前景
洗涤助剂4A沸石的配制和发展前景应用化学092班杨梅0916391056摘要：4A沸石作为优良的替代STPP(三聚磷酸钠)的洗涤助剂得到广泛应用。
论文主要介绍了4A沸石的合成方法以及用途，指出了其在国内外的开发和利用前景。
关键词：4A沸石；洗涤剂；助剂；前景The Preparing And Development Prospects of Detergent Auxiliary Abstract：4A zeolite as a superior alternative to STPP(sodium tripoIyphosphate) was widely used in detergent。
The paper mainly introduced the synthetise means and used of 4A zeolite，point out the develop and prospects for development of overseasKey words：4A-zeolite；detergent；auxiliary；prospect前言为响应“绿色运动”的号召，多年来人们一直在寻找STPP和ABS 的替代品．使洗涤剂符合“绿色运动”的要求实现洗涤剂的绿色化。
现在在环境中不易降解的ABS已基本完成了历史使命，它的替代品是一些在环境中较易降解的物质如烷基多苷(APG)、醇醚羧酸盐(AEC)、脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)、脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)和葡糖酰胺(AGA)等。
目前．被认为能代替STPP的物质有4A沸石、偏硅酸钠和多元羧酸、丙烯共聚物等。
其中多元羧酸和丙烯共聚物等有机物价格太高．所以一般不采用，而4A沸石较易生产，价格低廉，Ca2+交换能力强．具有毒、无污染、稳定性好等优点，已成为普遍被使用无磷助洗剂.1制备方法4A沸石的合成原料可分为两大类：一类为NaOH、A1(OH)3或A12O3、水玻璃等化工原料，是目前工业合成的主要原料；另一类为天然铝硅酸矿物原料，如(煤系)高岭土、(钠基)膨润土、天然沸石、明矾石、铝土矿、高铝水泥、玻屑凝灰岩等，已开始部分取代传统化工原料。
低温水热法4A沸石生产线
一、4A沸石水热合成法介绍
将铝源、硅源、无机碱和水按一定比例混合，然后置于反应釜中，在特定温度和自身压力下晶化。
二、生产流程（Al2O3、SiO2原料）
1、流程
原料——凝胶制备——晶化合成——过滤洗涤——干燥——包装
注：若使用高岭土作为
原料，需对原料进行预处理：煅烧或酸处理
2、反应物料体系
n（Na2O）：n（Al2O3）：n（SiO2）：n（H2O）=2.8:1:2:185
3、凝胶制备
制备温度：45~55℃，搅拌时间：2h
4、晶化合成
加热温度：95℃，反应时间：
2h，压力：常压
5、过滤洗涤
浆料离心脱水后洗涤，再离心脱水，之后进入干燥设备烘干，洗涤时可加入Ca+或K+进行离子交换，制备5A沸石
6、干燥
采用闪蒸干燥机对离心脱水后湿基水分15~20%的物料或压滤脱水后湿基水分25%的物料进行干燥，干燥至0.3%，采用旋风加布袋除尘器收料或单独布袋除尘器收料。
7、包装
使用半自动或全自动包装系统包装称重。
4A沸石在洗涤剂中的应用
——洗涤剂中加入4A沸石引发的思考
制作：共同完成 主讲人：杨洋
什 么 是 4 A 沸 石
4A沸石是一种无味，无毒，无臭而且流 动性强的，由硅氧和铝氧四面体所组成的 三维骨架结构的白色粉末状化合物
洗涤剂中为何使用4A沸石？
4A沸A沸石的发展
沸石在无机酸中容易溶解并分解 出铝离子。用回滴定法和氟化钠 解离法准确的求出铝的含量，根 据所得铝含量计算洗衣粉中4A沸 石的含量
应化12-1
408 王者联盟
吴琼琼、王亚菲、蒲以顺、 程相腾、刘思雨、赵加如、 苏谦、刘康、杨洋
4A沸石的原料
氢氧化钠、氢氧化铝、水玻璃等化工原 料 天然铝硅酸矿物原料如：天然沸石、明 矾石、铝土矿、玻屑凝灰岩等
原料易取
造价低廉
4A沸石在洗涤剂中的作用
1.离子交换、硬水软化 2.可携带较多非离子表面活性剂 3.存在与表面活性剂的协同效应
功效甚妙
可当此任
4A沸石的发展
1978年，美国首先将4A沸石用于粉状 无磷无毒 与人无害 洗涤剂配方中
1993对含磷洗涤剂加收销售税 4A沸石具有良好的助洗性和配伍性，对人体 我国于上世纪80年代开始洗涤剂用4A沸 和环境均无害，去污效果显著，在无磷或低 石的研制工作 磷洗涤剂中的用量逐渐增多，其应用前景也 将越来越广 于1993年七月发布相关标准 1996年颁布无磷洗衣粉行业标准
洗涤剂中4A沸石含量的测定
4A沸石是什么？
4A沸石是什么？
4A沸石是什么？
4A沸石的作用和未来走势怎么样？
我们在洗涤剂是普遍使用的助洗剂是三聚磷酸钠，也叫五钠。
用它生产的洗涤剂都能达到非常好的洗涤效果，是一种良好的洗涤剂助洗剂。
但是随着国际上关于含磷洗衣粉是否造成水质富营养化的争论不休，还有一些国家禁止含磷洗涤剂的措施实行，在我国部分沿海地区和江河湖泊地区已经开始立法禁止含有磷的洗涤剂。
三聚确凿酸钠的使用和生产规模受到了一定的限制，研制开发新的无磷助洗剂成了这一领域的重要课题。
哪么有没有一种既对环境没有污染，成本低廉的替代品呢？4A沸石是由硅氧和铝氧四面体所组成的三维骨架结构的化合物，是立方晶体，晶体中心是一个直径1.14A的空调，它是一个8元环和6个相似类型的空洞连接组成的，这种8元环结构形成的自由空洞只是4.14A，所以也称为4A沸石。
4A沸石的传统合成方法有：活性白土法，高岭土法，水玻
璃法，膨润土法和煤矸石法。
活性白土法和膨润土法需要添加铝源，成本很高，而且设备容易被腐蚀。
水玻璃工艺上非常成熟，但成本却又很高。
高岭土法和煤矸石法是利用它和铝硅比和4A沸石一样的特点，把其转化为具有反应活性的偏高岭土，并在苛性钠水溶液中进行水热结晶转化反应而制成沸石，但这种工艺要高温焙烧矿石，能源损耗非常大，而且对环境也会产生一点污染。
4A沸石是一种无味，无毒，无臭而且流动性强的白色粉状物质。
拥有比较强的钙离子交换能力，对环境更是没有任何的破坏和污染，所以4A沸石是代替三聚磷酸钠的理想无磷洗涤助剂，表面吸附能力也强，还是理想的干燥剂和吸附剂。
上述是4A沸石在各方面的许多优点，所以说4A沸石的前景一定会非常美好！。
4A沸石干燥技术
4A沸石干燥技术随着对环境保护意识的增强，我国在防止水质富营养化做了很多重要举措，其中的有一个就是针对含磷物的控制。
在很早以前，我们日常使用的洗涤剂是具有磷的。
经过不断的研究，发现使用4A沸石能百分之一百的取代含磷助剂（一般为三聚磷酸钠）。
随之带来的市场效应是：4A沸石的需求量的增加。
对产量的不断要求下，干燥4A沸石成为了一个新的议题。
什么干燥设备处理4A沸石最为合适呢？在产量较小的时候，主要采用的是沸腾干燥机。
沸腾干燥机虽然投资较小，但是无论从设备能耗、产量要求、占地空间等方面都存在很大的问题。
提高4A 沸石的产量，就必须寻找另一种干燥设备，那么选择什么干燥机能满足这些要求呢？适逢闪蒸干燥技术从国外引进，让很多国内同行发现了干燥4A沸石的新方法。
之所以闪蒸干燥机能成为干燥4A沸石的干燥设备，其主要原因在于闪蒸干燥机的以下几个特点：1 气流逆向干燥，有效传热、传质面积大，散热面积小，热损失小，热效率较高，达60％～75％；容积传热系数高，一般可达2326～6978W ／(m3·C)。
气流速度大，达40～50m／s；干燥介质温度高，一般可达200℃～700℃；物料在干燥机内停留时间短，一般约为o．5～2s，尤其适合于热敏性物料。
3 干燥机下部有四至五层破碎机构，上部有分级器，集蒸发、破碎、干燥、分级于一体，烘干产品最终含水率可小于o．3％且产品含水率均匀，最终产品几乎恢复到原始颗粒。
4 烘干工艺全程采用负压操作，实现无尘化生产；同时采用最新型的脉冲袋式除尘器，成品回收率高，大于99％。
5 通过自动螺旋加料器连续投料，连续出成品，实现连续化生产，生产能力大。
旋转闪蒸干燥机在提高生产能力、节能省耗、降低产品生产成本、减小环境污染等各方面具有突出的优势，在实际生产中产生了良好的经济效益和规模经济效应，有力地提高了企业的竞争力。
因此，在物性类似于4A沸石的粉体工程烘干工艺中，旋转闪蒸干燥机有着很大的推广价值。
4a沸石的生产及应用
4a沸石的生产及应用沸石是一种天然的矿石，主要成分是硅酸铝，并含有一部分钙、钠、钾等元素。
沸石具有许多独特的物理和化学性质，因此被广泛应用于许多领域。
沸石的生产主要分为矿石开采和加工两个阶段。
矿石开采是指将沸石矿石从地下或地表开采出来。
由于沸石的产地非常广泛，全球有很多矿场可以采集到沸石矿石。
开采时，需要进行爆破和挖掘作业。
挖掘出的矿石经过粉碎、筛分、清洗等工艺过程，以去除杂质和提高产品纯度。
然后将提取出的沸石矿石经过干燥、研磨等工艺进行加工。
沸石的应用非常广泛。
首先，在工业领域中，沸石常用于气体吸附、催化剂和离子交换等方面。
沸石的孔隙结构可以吸附和分离气体分子，因此被广泛应用于空气净化、气体分离和贮存等。
此外，沸石的表面具有很高的酸性和碱性，可以用作催化剂，促进化学反应的进行。
离子交换是沸石独特的特点之一，可以用于水处理、离子交换树脂的制备和酸碱中和等许多方面。
其次，在农业方面，沸石可以用作土壤改良剂。
沸石能够吸附和释放营养元素，提高土壤的肥力。
沸石还可以调节土壤的酸碱度，并具有一定的保水保肥作用。
因此，沸石广泛应用于农业中，提高农作物的产量和质量。
此外，沸石还可以用于食品和饮料处理。
由于沸石的良好吸附性能，它可以吸附和去除食品和饮料中的杂质和有害物质，如重金属离子、农药残留等。
沸石还可以用作食品和饮料的稳定剂和防腐剂，延长其保质期。
此外，沸石还可以用于建筑材料、环境保护和化妆品等方面。
沸石可以用作建筑材料的填料，如混凝土、砂浆等。
它可以提高建筑材料的强度和耐久性。
沸石还可以用于油水分离、污水处理和废气净化等环境保护领域。
在化妆品中，沸石可以用作吸附剂和稳定剂，改善化妆品的质地和效果。
总之，沸石是一种非常重要的矿石，具有广泛的应用领域。
它在工业、农业、食品和饮料处理、建筑材料、环境保护和化妆品等方面都有着重要的作用。
随着技术的发展和矿产资源的开发，沸石的应用前景将更加广阔。
4A沸石的生产和应用_杨效益
日 用 化 学 工 业 第 33 卷第 2003 年 2
1期 月
Ch ina
Surfactant
Detergent
&Cosmetics
VoF1e.b3.320N0o3.1
图 2 山西榆次昶力高科有限股份公司工艺流程图
Fig .2 Process of Shanxi Yuci Changli factory
该工艺技术具有原料来源丰富 、 工艺简单 、 技术 先进 、 综合能耗低 、 溶出率高及碱耗低 , 使制备成本 大幅下降 , 产品质量性能更加优越 , 工艺闭路循环 , 无环境污染 , 为我国洗涤用品的无磷化开辟了质优价 廉的原料途径 。 3 合成条件[ 5] 对 4A 沸石性能的影响 3.1 硅铝比的影响
结晶度及钙交换容量随原始凝胶硅铝比的变化情
况见表 1 。
表 1 原始凝胶硅铝比与结晶度及钙交换容量的关系 Tab.1 Relation of ratio n (SiO2)/ n (Al2O3)and
degree of crystallization
n (SiO2)/ n (Al2O3)
1.0/ 1.0 1.5/ 1.0 1.7/ 1.0 2.0/ 1.0 2.2/ 1.0 2.4/ 1.0
图 1 Henkel 公司 , Degussa 公司和日本的东洋曹达 公司工艺图
Fig .1 Process' drawing of Henkel and Degussa
收稿日期 :2002 -02 -28 ;修回日期 :2002 -08 -21 作者简介 :杨效益 (1972-), 男 , 山西稷山人 , 1995 年毕业于天津大学 , 工程师 , 联系电话:(0351) 4084691 。
2024年4A沸石市场发展现状
2024年4A沸石市场发展现状引言4A沸石是一种重要的工业材料，具有广泛的应用领域。
本文将对4A沸石市场的发展现状进行分析，并探讨其前景。
概述4A沸石是一种人工合成的沸石，由于其优良的吸附性能和催化活性，在各行各业都有巨大的需求。
目前，4A沸石市场正在逐步扩大，显示出良好的发展潜力。
市场规模4A沸石市场的规模近年来呈现稳步增长的趋势。
根据市场调研数据，预计到2025年，全球4A沸石市场的价值将超过XX亿美元。
主要推动市场增长的因素包括新兴市场的需求增加、工业化进程的推进以及沸石应用领域的拓展。
应用领域1. 洗涤剂4A沸石在洗涤剂生产中具有重要作用。
其优异的吸附性能使得4A沸石成为去除水中离子杂质的理想材料。
在洗涤剂中，4A沸石可以有效去除水中的硬度离子，提高洗涤剂的清洁效果。
随着洗涤剂市场的不断扩大，4A沸石在该领域的应用前景广阔。
2. 石油加工在石油加工过程中，4A沸石被广泛用于脱水、脱硫、脱气等环节。
由于其高度的吸附能力和选择性，4A沸石可以有效地去除石油中的杂质，提高产品的质量。
随着全球石油消费的增加，4A沸石市场在石油加工领域有着良好的发展前景。
3. 催化剂4A沸石在催化剂领域也有广泛的应用。
其特殊的晶体结构和孔道结构使得4A沸石具有较高的表面积和吸附能力，有利于催化反应的进行。
4A沸石被广泛应用于化学工业、石化工业等领域的催化剂制备中，并取得了显著的效果。
市场竞争4A沸石市场竞争激烈，主要来自国内外的生产商。
国内企业在技术研发和生产能力上不断提升，逐步缩小与国外企业的差距。
同时，国内市场也吸引了部分国外企业的关注，加剧了市场竞争的激烈程度。
发展前景随着工业化进程的不断推进和新兴市场的快速发展，4A沸石市场具有广阔的发展前景。
未来几年，预计4A沸石市场将保持稳定增长的态势。
同时，随着环保意识的增强和环保限制政策的加强，4A沸石在环保领域的应用前景也值得关注。
结论4A沸石市场的发展现状良好，市场规模不断扩大，应用领域持续扩展。
环境友好助洗剂——4A沸石
环境友好助洗剂——４Ａ沸石摘要介绍了4A沸石的结构、性质及其作为洗涤助剂等方面的应用和国内外发展状况。
关键词4A沸石氧桥离子交换助洗剂洗涤助剂三聚磷酸钠（STPP）因其对水体造成的富营养化引起了一系列环境问题，已经被其他无磷助剂逐步取代，其中4A沸石作为优良的代磷助剂得到广泛应用。
目前已成为STPP的主要代用品。
1 4A沸石的化学组成及性质1.1 4A沸石的化学组成及结构4A沸石是一种水合硅铝酸盐——硅铝酸钠晶体，化学式为Na12［AlO2 (SiO2)］12·27H2O［1］。
其基本结构单元是硅氧四面体（SiO4）和铝氧四面体（AlO4），骨架的最基本的结构是相邻的2个四面体通过氧原子（氧桥）的作用形成多元环，多元环再通过“氧桥”作用联结成三维结构的多面体空腔，称为“笼”，由８个六元环和６个四元环构成的笼叫β笼，８个β笼用四元环连接，围起来的空间叫α笼（如图1）。
α笼主窗口的有效孔径为0.4 nm，即4，所以，称其为4A沸石［2］。
在四面体中，硅和铝原子处于中心位置，氧原子处于四面体的顶点，由于硅是4价，硅氧四面体呈电中性；铝离子是3价，铝氧四面体带负电荷，为保持电中性，需要带正电荷的钠离子构成电荷平衡。
因此，4A沸石是一种A型钠沸石，属于立方晶系，化学经验式可表示为：1.2 4A沸石的性质4A沸石具有空旷的骨架结构，结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐的空穴，这种结构使其具有了独特的吸附性能、对大小不同分子的过滤性质和阳离子交换性。
4Ａ沸石的阳离子交换性是在带有铝离子的骨架上进行的，每个铝离子所带的一个单位的负电荷不仅可以结合Na+，也可以重新结合其他的阳离子，这些阳离子（如Ca2+等）进入Na+原来占据的大晶穴中，而将4Ａ沸石分子中的Na+替代出来［3］。
（Na+、Ca2+的Pauling半径分别为95 pm和99 pm，其离子半径相近。
）2 4A沸石在洗涤剂中作用20世纪70年代，由于磷酸盐在洗涤剂中的大量使用，世界上一些工业发达国家相继发生了内陆湖泊水草丛生、鱼虾死亡和水体发臭的现象，经过专家分析、论证，确定主要原因是水体中磷酸盐超标而产生的富营养化现象，在富营养条件下，藻类大量繁殖，水体中缺氧，造成鱼类大量死亡，生态恶化。
《连续晶化法合成高性能4A沸石的研究》范文
《连续晶化法合成高性能4A沸石的研究》篇一一、引言在无机非金属材料领域中，4A沸石作为一种广泛使用的分子筛材料，其具有优良的吸附性、离子交换性和分子筛分性能，广泛应用于水处理、石油化工和气体分离等众多领域。
连续晶化法作为4A沸石生产的重要工艺，对提升产品性能及扩大应用范围具有重要意义。
本文就连续晶化法合成高性能4A沸石的研究进行深入探讨。
二、连续晶化法的基本原理连续晶化法是通过连续添加原料和去除产品的方式，使晶体在特定的条件下持续生长，以达到提高产品性能的目的。
在4A 沸石的合成过程中，通过控制反应温度、压力、原料配比及晶化时间等参数，实现对4A沸石晶体生长的有效调控。
三、实验部分1. 材料与设备实验所需原料包括氢氧化铝、硅酸钠、偏铝酸钠等；设备包括反应釜、加热装置、晶化器等。
2. 实验方法（1）按照一定比例将原料混合，加入反应釜中；（2）在特定温度和压力下进行反应；（3）将生成的4A沸石晶体进行连续晶化处理；（4）对所得产品进行性能检测。
四、结果与讨论1. 晶体生长与性能分析通过连续晶化法合成的4A沸石晶体具有较高的纯度、较大的比表面积和良好的离子交换性能。
在晶化过程中，通过调整反应温度和压力等参数，可有效控制晶体生长速度和晶体尺寸，从而得到性能优异的4A沸石产品。
2. 影响因素分析（1）原料配比：原料配比对4A沸石的性能具有重要影响。
通过优化原料配比，可提高产品的纯度和性能。
（2）反应温度和压力：反应温度和压力是影响晶体生长速度和晶体尺寸的关键因素。
在连续晶化过程中，需根据实际情况调整温度和压力，以获得最佳的产品性能。
（3）晶化时间：晶化时间对产品的性能也有一定影响。
在保证产品质量的前提下，应尽量缩短晶化时间，以提高生产效率。
五、结论本文通过连续晶化法成功合成了高性能的4A沸石，并对其合成过程及影响因素进行了深入研究。
实验结果表明，通过优化原料配比、调整反应温度和压力以及控制晶化时间等参数，可有效提高4A沸石的性能。
粉煤灰合成4A沸石及应用研究
粉煤灰合成4A沸石及应用研究粉煤灰合成4A沸石及应用研究1.引言随着能源需求的不断增加，煤炭作为一种主要的能源来源在全球范围内得到广泛应用。
燃烧煤炭所产生的粉煤灰是一种常见的工业废弃物，如能找到合适的利用方式，既能减少环境污染，又能实现废物资源化利用，对可持续发展具有重要意义。
本文将探讨粉煤灰合成4A沸石的方法及其应用研究。
2.粉煤灰合成4A沸石的方法合成4A沸石的方法有很多种，其中一种较为常见的方法是通过碱矿石熔融法合成。
具体步骤如下：首先，将粉煤灰与适量的碱矿石按一定的比例混合，并进行熔融处理，通常采用高温熔炉进行加热。
熔融处理后，在适宜的温度条件下进行冷却过程，形成4A沸石。
3.4A沸石的性质和特点4A沸石是一种具有大孔径和大孔体积的沸石，其分子筛结构稳定，能有效吸附和解吸水分子，因此在吸附干燥和分离纯化领域有着广泛的应用。
4A沸石具有优良的吸附性能，能够吸附和去除水中的离子、有机物和杂质，使水质得到提高。
此外，4A沸石还具有一定的离子交换性能，可以用于水处理、催化剂和吸附剂的制备等多个领域。
4.4A沸石在环境保护中的应用研究粉煤灰合成的4A沸石在环境保护方面有广泛的应用前景。
首先，粉煤灰合成的4A沸石在废水处理中可以作为吸附剂，吸附和去除水中的重金属离子和有机污染物，提高废水的处理效果。
其次，4A沸石在气体吸附方面也有广泛的应用，可以吸附和去除大气中的有害气体和异味物质，改善空气质量。
此外，4A沸石还可以作为一种环保建材，用于水泥、混凝土等材料的改良，提高硬度和抗压强度，同时减少对自然资源的依赖。
5.4A沸石在工业生产中的应用研究除了在环境保护方面的应用，粉煤灰合成的4A沸石还具有广泛的应用于工业生产中。
首先，4A沸石可以作为催化剂的载体，用于有机物的催化转化和合成。
其次，4A沸石在石油和天然气领域有着重要的应用，可以用于吸附和分离石油和天然气中的杂质。
此外，4A沸石还可以作为一种填料材料用于染料和涂料的制备过程中，提高产品质量。
4A沸石的及应用研究进展
4A沸石的及应用研究进展发布时间：2021-07-21T15:14:30.173Z 来源：《工程管理前沿》2021年第9期作者：张卫峰1李玉婷2 [导读] 在4A沸石中，有效的合成工艺能够有效提升沸石质量张卫峰1李玉婷2山东省滨州市无棣县埕口镇山东鲁北企业集团总公司山东省滨州市 256600摘要：在4A沸石中，有效的合成工艺能够有效提升沸石质量。
利用高效合成工艺所得到的4A沸石，能够良好地运用于洗涤剂和干燥剂、吸附和脱附上、催化上，满足各个行业的需求。
现阶段我国充分认识到4A沸石良好合成所具有的价值，通过运用天然沸石、膨润土、高岭土、粉煤灰等材料，结合科学的合成工艺，从而得到良好的产品。
因此，应该有效分析4A沸石合成工艺，为之后良好运用提供支持。
关键词：4A沸石；合成；应用引言基于4A沸石实际，采用良好的合成工艺对其之后实现高效的运用具有积极影响。
结合4A沸石的特点，基于科学的合成工艺，不但能够确保4A沸石的纯度，同时也能有效降低合成成本，减少对生态环境的负面影响。
因此，加强对4A沸石合成工艺分析，是4A沸石良好应用的重要选择，也是4A沸石未来发展的重要方向。
基于此，在4A沸石中，应探讨合成工艺，为其未来实现更为全面地运用提供支持。
14A沸石的合成在实际进行4A沸石合成工作时，选择的原材料需要结合结构中硅铝的比例进行考虑，从而确保二者相符。
并且其中存在的一些杂质，对于合成工作良好开展也具有一定的影响，会进一步增加合成的难度，产品的物理性质和化学性质都会发生相应的改变。
目前，合成4A沸石所采用的原材料呈现出多样化的发展趋势，具体包括天然沸石、膨润土、高岭土、粉煤灰等等。
4A沸石合成工艺的多样化发展，是由于传统合成工艺在原材料上使用的限制、所具有的要求也相对较高。
4A沸石的合成首先应该在高温环境下，运用碱对原矿石进行焙烧，从而得到晶相活化，这个过程对于能源具有很大的消耗，环境良好也会受到一定的破坏。
4A沸石的性质及其应用
4A沸石分子筛的性质及其应用李军（中国铝业山东分公司化学品氧化铝厂，255052）摘要：本文着重介绍了A型沸石分子筛的结构特点、性质及其应用。
关键词：分子筛A型沸石结构去污力性质沸石与分子筛名称的来历：1756年，瑞典的矿物学家Cronstedt发现有一类天然铝硅酸盐矿石在灼烧时，由于晶体内部的水被赶出，产生类似起泡沸腾的现象，形象地称之为“沸腾的石头”，简称“沸石”(zeolite)。
1932年，McBain提出了“分子筛”(molecular sieves)的概念,即分子筛是指可以在分子大小尺寸上，对物质进行筛分的多孔材料。
分子筛具有均匀的内部微孔，其孔径与一般分子大小相当。
分子直径小于分子筛晶体孔穴直径的物质可以进入分子筛晶体内，从而被吸附，否则被排斥，达到对分子进行筛分的目的。
分子筛可根据不同物质分子的极性决定优先吸附的次序。
根据其有效孔径，可用来筛分大小不同的流体分子，这种作用叫做分子筛作用。
虽然沸石只是分子筛的一种，但是沸石在分子筛中最具代表性，因此“沸石”和“分子筛”这两个词经常被混用。
为了准确地表达分子筛类别，应在分子筛前面加上物质的名称，如沸石分子筛、碳分子筛等。
A型沸石分子筛的结构与性质：A型沸石具有类似氯化钠四方结构，其化学式为Na2O·Al2O3·2SiO2·4.5H2O，其内部孔径为4.2埃，因此简称其为4A沸石。
当4A沸石分子筛中60%以上的钠离子被钾离子取代，此时称为3A沸石分子筛；当4A沸石分子筛中70%以上钠离子被钙离子取代时，此时称为5A沸石分子筛。
因此，4A分子筛是制备3A和5A分子筛的基础原料。
由于A型沸石具有类似氯化钠的四方结构，因此其具有许多特殊的性质如离子交换性能4A沸石骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所共有，这种结构可容纳可阳离子和水分子等物质的内部孔穴，并且这些阳离子和水分子有较大的移动性，可进行阳离子交换和可逆脱水。
4A沸石的讲义生产及应用
Thanks！
4A沸石的生产
▪ 以德国Henkel公司为代表的以氢氧化铝、 硅酸钠和苛性碱为原料的水热合成工艺。
▪
4A沸石的生产
▪ 此后日本的东洋曹达公司、美国的P&G公 司以及荷兰的阿克苏公司等均用该工艺生 产4A沸石，世界上用该工艺生产的4A沸石 占全世界产量的90 %以上。该工艺流程简 单，产品质量稳定，再加之德国的Y型管合 成专利技术以及日本的高速混合器专利技 术，形成了各自独特的水热合成工艺。该 工艺的缺点原料成本高，由于国际上二次 能源危机而使原料价一再上涨，所以4A沸 石的生产成本昂贵。
4A沸石的应用
▪ 4A沸石在污水处理中的应用
▪ 4A沸石可以去除污水中的NH3-N及Pb2+ ,Cu2+、 Zn2+及Cd2+等。工农业、民用及水产畜牧业排 出的污水中含有氨态氮，不仅危害鱼类等的生存、 污染养殖环境，而且促进藻类生长，导致江河湖 泊的阻塞。由于4A沸石对NH4+的高选择性交换， 已成功应用于该领域。来源于金属矿山、冶炼厂、 金属表面处理和化学工业等部门排放的污水，其 中所含重金属离了对人体危害极大。用4A沸石处 理这些污水除了能保证水质合格外，还能回收重 金属离了。
4A沸石的生产
▪ 4A沸石的化学组成 ： ▪ 4A合成沸石是一种晶状硅铝化合物,分子式
为：Na12[AlO2(SiO2)]12·27H2O。是由硅铝 氧四面体单元形成的8个立方八面体和12个 正四面体组成的β和α笼相连接的结构,其自 由直径为4.2×10-12m，所以叫4A沸石， 晶胞常数a为12.32×10-12m。
精品
4A沸石的生产及应用
4A沸石的生产
▪ 沸石名称的由来： ▪ 1756年瑞典矿物学家Cronstedt F A F在瑞
4A沸石
4A沸石4A沸石，俗称分子筛，学名硅铝酸钠，是一种由人工合成，孔径为0.42nm的钠A型沸石。
沸石是一种形态美丽的晶体，因为在进行吹管分析加热时具有独特的发泡特性，根据意思为"沸腾的石头"，所以他把这种新矿物命名为"Zeolite",即"沸石'4A合成沸石是一种晶状硅铝化合物，是由硅铝氧四面体单元形成的8个立方八面体和12个正四面体组成的笼相连接的结构，所以叫4A沸石。
工艺技术水热法水热法工艺流程简单，产品质量稳定，采用的是德国的Y型管合成专利技术以及高速混合专利技术，该工艺的缺点是原料成本高。
将过量的水玻璃加入到水中加热溶解，静置一定时间，上层清液为硅酸钠溶液。
将铝巩土熟料溶入一定浓度的氢氧化钠溶液中，静置取上层清液过滤得偏铝酸纳溶液。
将硅酸钠溶液在搅拌下缓慢加入到偏铝酸钠溶液中，胶化20min,加入一定量的晶种（导向剂），快速升温到85°C晶化30min,经过滤、洗涤、烘干，得4A沸石，经超细分级得亚微米4A沸石。
利用加热或减压的方法，沸石很容易地脱除一部分或全部结晶水。
而且这些阳离子在溶液中很容易和外界阳离子进行交换，其具有较大的稳定性，在经过上述处理后，沸石的结构也不发生质的变化。
用硅酸纳、氧化铝在强碱溶液内水热反应而成。
此法是在高速搅拌下，将计量的N2Si03,NaAl02快速混合在40°C下反应，成胶0.5h后，再在95°C下完全晶化、过滤、洗涂、烘干得成品。
以先进的专利工艺技术制取铝酸钠溶液，以低速紊流混合进行水热合成法生产4A沸石。
该工艺技术具有原料来源丰富、工艺简单、技术先进、综合能耗低、溶出率高及碱耗低，使制备成本大幅下降，产品质量性能更加优越，工艺闭路循环，无环境污染，为我国洗涤用品的无磷化开辟了质优价廉的原料途径。
膨润土酸处理法该工艺的实质是水热合成法的改进，其不同点是用膨润土为硅源进行酸处理除铁后生产硅酸钠，再加铝酸钠和氨氧化钠进行水热合成。
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4A沸石的应用
▪ 4A沸石在洗涤剂中的应用 ▪ 4A沸石作为洗涤剂助剂的作用，主要是交
换水中钙离子产生软化水，去除污垢和防 止污垢再沉积。4A沸石替代三聚磷酸钠作 洗涤剂助剂，对解决环境污染有着重大作 用。
4A沸石的应用
▪ 4A沸石在洗涤剂中的应用 ▪ 4A沸石作为洗涤剂助剂应具备以下特点：
①白度高，配入洗涤剂不影响商品外观； ②在硬水中的钙离了交换速度快交换容量 大，可以迅速降低洗涤水硬度，充分发挥 活性物的去污作用；③颗粒度小，在水中 分散及悬浮性能良好，这样不仅可以减少 沸石在被洗涤织物上的附着量，并且可减 少对洗衣机筒内壁的磨损。
4A沸石的生产及应用
4A沸石的生产
▪ 沸石名称的由来： ▪ 1756年瑞典矿物学家Cronstedt F A F在瑞
典Lappmak的Svappavari铜矿发现一种形 态美丽的晶体，因为它在进行吹管分析加 热时具有独特的发泡特性，根据意思为 “沸腾的石头”，所以他把这种新矿物命 名为“Zeolite”，即“沸石”。
4A沸石的应用
▪ 4A沸石在污水处理中的应用
▪ 4A沸石可以去除污水中的NH3-N及Pb2+ ,Cu2+、 Zn2+及Cd2+等。工农业、民用及水产畜牧业排 出的污水中含有氨态氮，不仅危害鱼类等的生存、 污染养殖环境，而且促进藻类生长，导致江河湖 泊的阻塞。由于4A沸石对NH4+的高选择性交换， 已成功应用于该领域。来源于金属矿山、冶炼厂、 金属表面处理和化学工业等部门排放的污水，其 中所含重金属离了对人体危害极大。用4A沸石处 理这些污水除了能保证水质合格外，还能回收重 金属离了。
4A沸石的生产
▪ 国内的生产工艺 ▪ 国内从1979年开始以宁夏轻工研究所为代表的，
以膨润土为原料的水热合成研究。其工艺流程与 日本水泽公司的方法相同，即用膨润土为原料， 经H2SO4处理，加NaOH溶出制取硅酸钠后，补 加Al(OH)3和NaOH进行水热合成，因此它除了存 在上述成本高、酸处理过滤洗涤困难和环境污染 外，在国又增加了Al(OH)3和NaOH原料供应及价 格昂贵等问题。
4A沸石的应用
▪ 4A沸石的其他用途： ▪ 硬水软化剂：可以代替目前我国广泛使用的磺化
煤，从而降低成本。 ▪ 分离剂：分离、提取卤水中的钾、艳等。 ▪ 4A沸石在农业上用来改良土壤，在工业上用于富
集、分离和提取等工艺过程，在环境保护中用于 处理工业和城市污水等，在石化工业上具有广泛 的用途，作为催化剂、干燥剂、吸附剂及苯烃分 离触媒等用途也愈来愈广泛。
4A沸石的生产
▪ 国内采用Al(OH)3、硅酸钠和NaOH的水热 合法工艺流程。目前由中国铝业山东分公 司经10余年研究后与轻工部合建了年产2万 t的生产线,利用本厂Al2O3生产过程中的铝 酸钠溶液，和外购硅酸钠进行水热法合成。
4A沸石的生产
▪ 山西榆次昶力高科有限股份公司采用铝矾 土为原料，制取铝酸钠溶液，以低速紊流 混合搅拌器进行水热合成法生产4A沸石。
4A沸石的应用
▪ 由于环境保护日益受到重视，洗涤剂中的 三聚磷酸钠将逐渐被取代，4A沸石的市场 需求会有很大的增长，因此尽快形成合理 高效的工业化生产路线成为迫切。此外， 利用4A沸石转型可以得到在工业、农业、 医药和环保等方面有广泛用途的新型4A沸 石。
结束语
谢谢大家聆听！！！
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4A沸石的生产
▪ 高岭土直接转化法。研制生产单位有几十家，采 用的工艺大致为高岭土经600℃~800℃焙烧，加 NaOH溶出后，胶化转型得到4A沸石。出现的问 题是：①高岭土原料未按美国碳化物公司的方法 氯除杂；②国内难以制造一个温度场均匀和连续 性的热型窑炉；③高岭土含铁量决定了产品的白 度，因此对原料要求十分刻薄；④产品粒度要达 到要求，必增加超细粉碎，致使成本加大；⑤产 品堆密度大。由于种种原因，高岭土转化法在国 内没有工业化。