氧化鋁生產(chǎn)廠家

氧化鋁生產(chǎn)廠家如下：

1、鄭州市海旭磨料有限公司

主營(yíng)產(chǎn)品：人造磨料，白剛玉，棕剛玉，碳化硅，氧化鋁，鉻鋼玉，鋯剛玉，板狀剛玉，單晶剛玉，莫來(lái)石，鎂鋁尖晶石。

地址：河南省鄭州市二七區(qū)嵩山路亞星時(shí)代廣場(chǎng)1903室。

成立時(shí)間：。

2、淄博恒環(huán)鋁業(yè)有限公司

主營(yíng)產(chǎn)品：活性氧化鋁，空壓機(jī)用氧化鋁，活性氧化鋁干燥劑，活性高錳酸鉀球，氧化鋁瓷球，伽馬氧化鋁。

地址：淄博市昌國(guó)路耀魯工貿(mào)創(chuàng)業(yè)園。

成立時(shí)間：。

3、蘇州工業(yè)園區(qū)宏鵬吸附劑廠

主營(yíng)產(chǎn)品：活性氧化鋁，氧化鋁，分子篩，吸附劑，干燥劑，脫水劑。

地址：蘇州工業(yè)園區(qū)唯亭分區(qū)。

成立時(shí)間：。

4、山東省臨朐縣綜合化工廠

主營(yíng)產(chǎn)品：檸檬酸鈉系列產(chǎn)品生產(chǎn)，聚合氧化鋁生產(chǎn)。

地址：辛寨鎮(zhèn)下河村。

成立時(shí)間：。

5、平果興鋁有限責(zé)任公司

主營(yíng)產(chǎn)品：碳素制品、氧化鋁生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

地址：平果縣馬頭鎮(zhèn)雷感村江洲屯。

成立時(shí)間：。

　沸石（Zeolite）

一、概述

沸石是沸石族礦物的總稱(chēng)，包括含水的堿或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物。沸石的化學(xué)組成十分復(fù)雜，因種類(lèi)不同差異較大。沸石礦物的一般化學(xué)式為：Am（Si,Al）pO2p?nH2O，式中A主要為鈉和鈣，其次為鋇、鍶、鉀和極少的鎂、錳等。成分中（Mg、Ca、Sr、Ba、Na2、K2）:Al2=1:1和O:（Si,Al）=2:1是恒定的。但不同的沸石，陽(yáng)離子A及其含量不同，水分子多少各異，Al:Si比值從1:5到1:1變化。

目前，已發(fā)現(xiàn)40種天然沸石礦物，但只有方沸石、菱沸石、斜發(fā)沸石、毛沸石、濁沸石、絲光沸石、鈣十字沸石等較為常見(jiàn)。我國(guó)已發(fā)現(xiàn)有斜發(fā)沸石、絲光沸石、堿菱沸石、鈣十字沸石等10多種天然沸石，被大量利用的只有斜發(fā)沸石和絲光沸石。人工合成沸石已達(dá)數(shù)百種，幾十種結(jié)構(gòu)。但是目前已工業(yè)化的，具有經(jīng)濟(jì)意義的只有幾種，其中產(chǎn)量最多的占人工合成沸石總量的99%的是4A沸石，其次是Y型和X型沸石。

沸石礦物的晶體具有架狀結(jié)構(gòu)。在架狀骨干中存在著由[（Si,Al）O4]四面體組成的環(huán)（如由四個(gè)四面體組成的“四元環(huán)”、六個(gè)四面體組成的“六元環(huán)”，以及“五元環(huán)”、“八元環(huán)”、“十二元環(huán)”等等）。環(huán)的孔徑與一般分子大小相近（如四元環(huán)0.1nm、六元環(huán)0.22nm、八元環(huán)0.42nm、十二元環(huán)0.8～0.9nm）。不同的沸石礦物晶體中，環(huán)的元數(shù)不同，聯(lián)結(jié)方式不同。因而，孔道的孔徑、孔道方向、孔道貫通幾度空間等各異。孔徑越寬，可以容納的物質(zhì)的分子越大。六元環(huán)以下孔徑太小，分子進(jìn)不去，可用來(lái)進(jìn)行離子交換。

形成環(huán)狀的硅氧四面體再與另外的氧橋相互聯(lián)接，便構(gòu)成三維格架的孔穴（稱(chēng)籠或空腔）。在沸石晶體結(jié)構(gòu)中許多形狀整齊的多面體籠就是這樣形成的。如立方體籠、α籠、β籠、六角柱籠等。

上述結(jié)構(gòu)特征使沸石晶體結(jié)構(gòu)存在孔道和空洞，被鈉、鉀、鈣等陽(yáng)離子和水分子－沸石水所占據(jù)。

當(dāng)加熱時(shí)沸石水將逐漸逸出。沸石失水后，孔穴形成的內(nèi)表面積很大，1g純沸石（A型分子篩）的總表面積達(dá)1100m2，即沸石被活化。失去沸石水后，可以吸附其他物質(zhì)分子進(jìn)入孔道。在這種情況下，直徑比孔道小的分子能進(jìn)入孔道，而直徑比孔道大的分子則被拒之外，從而對(duì)分子起篩選作用。因此，被活化的沸石可作為離子篩或分子篩。沸石的選擇性吸附、篩分性能，決定于沸石的孔徑和被吸附分子的大小、結(jié)構(gòu)、極性和化學(xué)鍵等。

在沸石晶體結(jié)構(gòu)的孔穴中除沸石水外，還存在為了平衡晶格中負(fù)電荷而進(jìn)入的金屬陽(yáng)離子（一般為K+、Na+），這些陽(yáng)離子極易與水溶液中的陽(yáng)離子（如Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等）發(fā)生交換作用。這種可逆的陽(yáng)離子交換，不破壞晶體結(jié)構(gòu)，但會(huì)改變晶體內(nèi)的電場(chǎng)，從而可使沸石的吸附和催化性能發(fā)生很大變化。沸石的離子交換性能主要與沸石晶體結(jié)構(gòu)中硅鋁比的高低、孔穴的大小、陽(yáng)離子的性質(zhì)及所在的位置有關(guān)。部分沸石的物理性質(zhì)見(jiàn)表3-3-1。

二、沸石的主要用途

沸石的獨(dú)特內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體化學(xué)性質(zhì)，使其具有吸附分離、離子交換、催化裂化、耐酸耐熱、耐輻射和密度小等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于建材工業(yè)、農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、環(huán)保及國(guó)防等領(lǐng)域。

建材工業(yè) 用作燒制人造輕骨料、水泥摻合料、輕質(zhì)高強(qiáng)板材及輕質(zhì)磚和輕質(zhì)陶瓷制品、無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，配制多孔混凝土，作固結(jié)材料，建筑石料。

農(nóng)牧業(yè) 制作農(nóng)藥載體、土壤改造劑、多元顆粒肥料；家畜（禽）飼料添加劑；水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中水質(zhì)改良劑等。

工業(yè)助劑與添加劑 制作肥皂助劑、牙膏磨擦劑，燒制低溫青瓷的助熔劑，紙張充填劑，橡膠塑料，樹(shù)脂，涂料的充填劑和用作洗滌劑的原料等。

離子交換 除氟改良土壤，廢水處理，除去或回收重金屬離子，放射性廢物的處理，海水提鉀，海水淡化，硬水的軟化，食品的防腐保鮮。

吸附分離 干燥劑、吸附分離劑、分子篩（對(duì)氣體、液體進(jìn)行分離、凈化和提純）（包括對(duì)天然氣、煤氣、化工氣體等）。

催化裂化 石油的催化、裂化劑，用于分餾精制石油產(chǎn)品。

表3-3-1 部分沸石的物理性質(zhì)

三、沸石礦床的工業(yè)要求及資源分布

對(duì)于沸石礦石，主要以

、K+離子交換能力，確定沸石礦物在礦石中的含量。

邊界品位：K+交換量≥10mg/g土，或

交換量≥100mL/100g土（相當(dāng)沸石總量的40%土）；

最低工業(yè)品位：K+交換量≥13mg/g土，或

交換量≥130mL/100g土（相當(dāng)于沸石總量的55%土）；

K+交換量＜13mg/g，但

交換量＞130mL/100g的礦石，另外圈出，單獨(dú)計(jì)算儲(chǔ)量，并應(yīng)確定沸石礦物的種屬；

K+交換量為10～13mg/g,NH4+交換量為100～130mL/100g土的礦石列為表外礦；

礦床最低可采厚度為2m，夾石剔除厚度大于或等于1m。

按用途評(píng)價(jià)沸石礦床的工業(yè)指標(biāo)見(jiàn)表3-3-2。

表3-3-2 我國(guó)沸石礦床評(píng)價(jià)的工業(yè)指標(biāo)

目前世界上已有40多個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)了近3000個(gè)沸石礦床或礦點(diǎn)，絕大多數(shù)沸石礦床產(chǎn)于新生代，以第三紀(jì)分布最為集中。與火山巖共生，玻璃質(zhì)火山巖為沸石的成礦母巖。

日本、原蘇聯(lián)和美國(guó)是沸石資源大國(guó)。此外，朝鮮、肯尼亞、阿根廷、新西蘭、冰島、意大利、匈牙利、保加利亞、英國(guó)和原西德等國(guó)家均發(fā)現(xiàn)了較大規(guī)模的沸石礦床。

表3-3-3 我國(guó)部分地區(qū)沸石巖化學(xué)成分表

①用斯科菲爾德法測(cè)定。

我國(guó)沸石資源豐富，主要分布于中生代火山活動(dòng)區(qū)，賦存于侏羅系、白堊系中。我國(guó)部分沸石礦的化學(xué)成分和吸附性能見(jiàn)表3-3-3和表3-3-4。

表3-3-4 我國(guó)部分產(chǎn)地沸石巖的吸附性能

四、沸石礦石的提純及深加工

由于天然沸石受到純度及某些自然弱點(diǎn)的影響，還不能滿足各領(lǐng)域應(yīng)用上的要求。為了進(jìn)一步提高其吸附、交換和催化性能，需要對(duì)沸石礦進(jìn)行選礦提純和深加工處理。

1.選礦提純

沸石的選礦存在一定的困難，主要原因有兩個(gè)：一是沸石礦物結(jié)晶粒度非常細(xì)小，一般為1～50μm；二是與沸石共生的礦物，如蒙脫石、絹云母、石英、玉髓、蛋白石、長(zhǎng)石、綠泥石等與沸石在選礦性質(zhì)方面差異較小，不易分選。常用的選礦方法有：①重選，如搖床及離心力場(chǎng)強(qiáng)化的重選設(shè)備；②浮選，能處理細(xì)粒度物料，利用浮選藥劑調(diào)節(jié)礦物的可選性，是目前最為有效的一種選礦方法；③選擇性絮凝分選法。

我國(guó)主要進(jìn)行過(guò)沸石的浮選、絮凝、重選、磁選等方面的試驗(yàn)研究，已取得了一定進(jìn)展，但仍處于探索性研究階段，有待于進(jìn)一步的研究，尋求更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法及工藝。

世界上銷(xiāo)售的沸石一般只是經(jīng)過(guò)破碎、篩分后符合粒度要求的產(chǎn)品。

日本板谷沸石加工廠采用干法精選工藝（見(jiàn)圖3-3-1），選除礦石中的蛋白石、石英、長(zhǎng)石、有機(jī)物等雜質(zhì)，以提高產(chǎn)品的純度和白度。產(chǎn)品性能見(jiàn)表3-3-5，“SGW”細(xì)粉狀產(chǎn)品主要用于造紙。

圖3-3-1 干式精選流程

日本高島加工廠采用濕法精選流程，生產(chǎn)微細(xì)粉狀的水洗產(chǎn)品，產(chǎn)品性能見(jiàn)表3-3-6。其中產(chǎn)品“Hi-Z”可作為造紙用粘土。

美國(guó)布伊沸石礦采用分級(jí)和濃縮以及搖床選別和干涉沉降工藝分選沸石，工藝流程見(jiàn)圖3-3-2。

圖3-3-2布伊沸石礦造礦流程

2.沸石礦的深加工

沸石礦的深加工就是經(jīng)酸、堿浸漬，煅燒等方法處理，使其活化和改型，提高沸石的吸附能力和交換能力。使沸石活化的方法較多，下面介紹幾種主要處理工藝。

表3-3-5 干法處理沸石的性能

注：PB＝紙裝；FB＝軟包裝；PEB＝聚乙烯包裝。

（1）酸處理加工工藝 將沸石原礦粉碎至5～80目，用濃度為4%～10%的鹽酸或硫酸浸漬，酸浸是將沸石孔道中的雜質(zhì)和可溶性物質(zhì)清除出來(lái)，浸漬處理時(shí)間以10～20h為宜。酸處理后的沸石經(jīng)用碳酸鈉、苛性堿等中和后洗滌，再水煮沸30～60min。將煮沸后的沸石干燥，然后在350～580℃溫度下焙燒。焙燒后的沸石被粉碎到所需要的粒度，即為活性沸石產(chǎn)品，其吸附性能達(dá)到或優(yōu)于活性炭。

表3-3-6 濕法處理沸石性能

（2）煅燒處理工藝 將沸石原礦干燥破碎，排除破碎中產(chǎn)生的粉末。將破碎產(chǎn)品放在焙燒臺(tái)上，通過(guò)熱風(fēng)緩緩升溫，焙燒溫度不超過(guò)500℃。在溫度（焙燒）升到足夠高時(shí)用水急驟冷卻，然后干燥。經(jīng)上述處理后，能使離子交換容量值和吸附能力緩慢提高，可作水質(zhì)凈化劑使用。

（3）P型沸石 將3g10～20目的沸石礦放入NaOH浸液中，在（95±5）℃下加熱70h，即獲得P型沸石。NaOH濃度不宜過(guò)高，否則會(huì)破壞沸石結(jié)構(gòu)。改型后的P型沸石對(duì)CdCl2的吸附量明顯增加。

圖3-3-2 布伊沸石礦選礦流程

（4）H型沸石 將天然沸石用稀無(wú)機(jī)酸（HCl、H2SO4、HNO3、HClO4等）處理，使H+交換率至少在20%以上，成型后在90～110℃干燥，最后以350～600℃溫度加熱活化，即成H型沸石。H型沸石具有很高的吸附速度和陽(yáng)離子交換容量。

（5）Na型沸石 將沸石用過(guò)量的鈉鹽溶液（NaCl、Na2SO4、NaNO3等）處理，使Na+交換率至少在75%以上，成型后在90～110℃干燥，最后在350～600℃溫度下加熱活化制成。Na型沸石對(duì)氣體的吸附容量很大，甚至比合成的0.5nm分子篩的吸附量還大。

（6）NH4型沸石 將天然沸石用2M的NH4Cl溶液處理，然后用2M的KCl溶液作洗滌劑，其陽(yáng)離子交換容量可達(dá)145mN/100g。

此外還有將比表面積小、孔徑小的斜發(fā)沸石改型為八面沸石，可應(yīng)用于化工、煉油領(lǐng)域。改型工藝見(jiàn)圖3-3-3。

圖3-3-3 八面沸石加工工藝流程

最佳改型條件為（每克礦樣）：NaOH0.55g、NaCl0.60g、水3.00g、反應(yīng)時(shí)間4h。改型前后的性能見(jiàn)表3-3-7。

表3-3-7 沸石改型前后性能比較

五、我國(guó)沸石開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

我國(guó)沸石礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用研究?jī)H有20年，在建材、輕工、農(nóng)牧、環(huán)保等領(lǐng)域里的開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用已取得了一定成果。部分成果見(jiàn)表3-3-8。已開(kāi)發(fā)的主要沸石礦床有：浙江縉云老虎頭、天井山混合型沸石巖礦床；河北赤城獨(dú)石口斜發(fā)沸石巖礦床、圍場(chǎng)斜發(fā)沸石巖礦床；山東濰縣涌泉莊絲光沸石、斜發(fā)沸石巖礦床、萊陽(yáng)白藤口絲光沸石巖礦床、萊西斜發(fā)沸石、絲光沸石巖礦床；河南信陽(yáng)上天梯斜發(fā)沸石巖礦床；黑龍江海林斜發(fā)沸石巖礦床；遼寧北票斜發(fā)沸石巖礦床；吉林九臺(tái)銀礦山混合型沸石巖礦床；內(nèi)蒙古呼和浩特郊區(qū)陶卜齊絲光沸石巖礦床。

表3-3-8 我國(guó)部分領(lǐng)域?qū)Ψ惺瘞r的質(zhì)量要求

續(xù)表

續(xù)表

目前，天然沸石在工業(yè)應(yīng)用中存在以下主要問(wèn)題：一是質(zhì)量問(wèn)題，二是品種問(wèn)題。質(zhì)量問(wèn)題主要是純度不高，雜質(zhì)較多，以及活化產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)不到應(yīng)用部門(mén)要求。品種問(wèn)題是適合于不同應(yīng)用部門(mén)要求的改型、改性系列化產(chǎn)品少。因而，一方面要加強(qiáng)選礦提純工藝的研究，另一方面也要加強(qiáng)沸石改性、改型工藝條件的研究。

上天梯沸石礦是河南省最大的沸石礦，與膨潤(rùn)土、珍珠巖共生，為斜發(fā)沸石巖。目前主要是作水泥填料用。在除氟方面的研究已取得較好成果。沸石原礦經(jīng)破碎活化后，提高了吸附氟離子的能力。原水含氟3～8.2mg/L，經(jīng)沸石吸附后含氟降到1mg/L以下，符合飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。用過(guò)的沸石可再生反復(fù)使用，為氟病區(qū)人民帶來(lái)了福音。針對(duì)河南省的實(shí)際情況，應(yīng)加強(qiáng)氟石在環(huán)保、農(nóng)藥方面的開(kāi)發(fā)研究。氟石礦的超細(xì)微粉在立交橋、高速公路上的應(yīng)用已受到建設(shè)部門(mén)的高度重視。

六、人工合成4A沸石

天然沸石已被成功應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域中，但是在一些工業(yè)部門(mén)，如洗滌業(yè)中的助洗劑，還是要用人工合成的4A沸石。因?yàn)樘烊环惺瑹o(wú)論是吸鈣量，還是白度等指標(biāo)均達(dá)不到要求。在催化劑領(lǐng)域中，至今仍然使用人工合成的沸石。

人工合成沸石已達(dá)數(shù)百種，幾十種結(jié)構(gòu)。但是目前已工業(yè)化的，具有經(jīng)濟(jì)意義的只有幾種，其中產(chǎn)量最多的是4A沸石。4A沸石主要用于洗滌劑中，取代三聚磷酸鈉（STPP）。4A沸石也是制取其他品種沸石的母體。

4A沸石的分子式為Na96Al96Si96O384?216H2O，經(jīng)簡(jiǎn)化為Na12（Al12Si12O48）?27H2O的稱(chēng)為偽晶胞或假單元式，可再簡(jiǎn)化為Na2O?Al2O3?2SiO2?4.5H2O,Na2O17%、Al2O328%、SiO233%、H2O22%。4A沸石的比表面積可達(dá)800m2/g，能吸附一定量的有機(jī)污垢。4A沸石對(duì)Ca2+有很強(qiáng)的交換能力，理論吸鈣量以mg-CaCO3/g（干）計(jì)，可達(dá)352mg/g，所以能軟化硬水。4A沸石作助洗劑，除軟化硬水外，有pH緩沖能力，提高了清除油污的效果。4A沸石除了具有上述的助洗劑功能外，還具有原料來(lái)源廣，制取工藝簡(jiǎn)單，能耗低，價(jià)格低于三聚磷酸鈉，生態(tài)學(xué)方面安全等優(yōu)點(diǎn)，使之成為三聚磷酸鈉最理想的代用品。

合成4A沸石的生產(chǎn)工藝根據(jù)原料不同而不同，主要有以下幾種生產(chǎn)工藝。

1.氫氧化鋁水熱合成法

該工藝是以市售的氫氧化鋁、氫氧化鈉、硅酸鈉為原料，直接進(jìn)行水熱合成制取沸石（圖3-3-4）。該工藝是世界上普遍采用的生產(chǎn)工藝，世界上許多著名廠家都采用此工藝生產(chǎn)，如德國(guó)的Henk和Degussa公司、荷蘭AK20-PQ公司、意大利的Mira公司、日本東洋曹達(dá)公司、西班牙的FMC公司、美國(guó)的P＆G公司等。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量較高，流程靈活性大，可以根據(jù)市場(chǎng)需求生產(chǎn)多種型號(hào)沸石。缺點(diǎn)是成本高。

圖3-3-4 水熱法合成沸石工藝流程

2.高嶺土法

美國(guó)Ethyl公司利用高嶺土生產(chǎn)4A沸石助劑。純高嶺土中的硅鋁比值恰好與4A沸石相等。高嶺土焙燒之后轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚暂^高的非晶質(zhì)的偏高嶺石，偏高嶺石在熱水堿性溶液中轉(zhuǎn)換成4A沸石（圖3-3-5）。

圖3-3-5 用高嶺土合成4A沸石的流程圖

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、成本低；缺點(diǎn)是缺少高質(zhì)量的高嶺土原料，難達(dá)到洗用沸石的要求，白度、粒度及鈣交換量三項(xiàng)指標(biāo)難滿足用戶的要求。

美國(guó)的U.C.C公司也采用高嶺土法，只是在焙燒后加了一道氯化除雜工序。

3.三水鋁石礦法

用三水鋁石礦作原料生產(chǎn)4A沸石，工藝難度較大，成本較低。我國(guó)福建匯盈和耀隆洗滌助劑廠用此法生產(chǎn)4A沸石（圖3-3-6）。

圖3-3-6 三水鋁石礦法合成4A沸石工藝流程

河南省非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用指南

河南省非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用指南

4.以一水硬鋁石為原料的方法

以三水鋁石礦為原料合成4A沸石，是在常壓下經(jīng)堿溶直接制得鋁酸鈉，生產(chǎn)成本低。但我國(guó)三水鋁石礦少，僅在南方福建、海南、貴州等省有少量?jī)?chǔ)量，所以三水鋁石礦法受原料限制。我國(guó)鋁土礦資源豐富，在鋁土礦石中主要鋁礦物是一水硬鋁石，有的礦石含少量―水軟鋁石、高嶺石等礦物。以鋁土礦為原料生產(chǎn)4A沸石符合我國(guó)資源國(guó)情。

在合成4A沸石工藝中，首先要獲得鋁酸鈉溶液，然后再與硅酸鈉溶液混合，經(jīng)膠化、晶化等反應(yīng)過(guò)程，合成4A沸石。鋁酸鈉堿溶液是拜耳法以及所有其他堿法生產(chǎn)氧化鋁的主要中間產(chǎn)物。用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁主要有兩種方法，一是拜耳法（濕化學(xué)法），另一種是蘇打石灰石燒結(jié)法。這兩種方法的工藝過(guò)程中都有中間產(chǎn)品鋁酸鈉溶液，將鋁酸鈉溶液與硅酸鈉溶液混合，經(jīng)膠化、晶化、老化等過(guò)程合成4A沸石。如山東鋁業(yè)公司就是在燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中嫁接4A沸石生產(chǎn)線，生產(chǎn)出助洗劑4A沸石（圖3-3-7）。

在合成沸石的工藝過(guò)程中，膠化、晶化、老化過(guò)程的有效控制，是合成合格產(chǎn)品的關(guān)鍵。經(jīng)沉淀壓濾后的鋁酸鈉清液和具有一定模數(shù)的液體硅酸鈉按一定的配比注入合成罐內(nèi)，調(diào)控反應(yīng)物配比是產(chǎn)生4A沸石晶相純度的關(guān)鍵。膠化反應(yīng)形成的是非晶態(tài)、無(wú)定形的膠體粒子。在水熱條件下，有如下反應(yīng)：

河南省非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用指南

隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，膠團(tuán)解析出NaOH并形成微晶。

晶化反應(yīng)生成4A沸石晶體，反應(yīng)式為：

河南省非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用指南

圖3-3-7 以鋁土礦為原料合成4A沸石工藝

4A沸石的晶體生長(zhǎng)與濃度、溫度、時(shí)間密切相關(guān)。晶化時(shí)間不夠，晶化率下降，晶化不完全；晶化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)相（如方鈉石），同樣會(huì)使4A沸石量相應(yīng)減少。嚴(yán)格控制反應(yīng)溶液的總堿度，保證合成的4A沸石晶體粒徑小，≤4μm的≥90%，≤10μm的＞99%。

老化過(guò)程可提高4A沸石的結(jié)晶度，使之更穩(wěn)定，4A沸石晶體的粒度分布更為合理，提高鈣交換量和白度。

隨著膠化（漿化）、晶化、老化過(guò)程的進(jìn)行，完成了非晶態(tài)的水合鋁硅酸鈉向晶體的轉(zhuǎn)化。要使合成的4A沸石的結(jié)晶度、白度高、粒度細(xì)且分布合理、鈣交換量高，就必須嚴(yán)格控制合成反應(yīng)的每一個(gè)過(guò)程的條件。

5.酸性粘土法

日本水澤公司（MIZUSAWA）利用酸性粘土生產(chǎn)洗用沸石，此法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品的粒度細(xì)，缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、成本較高。工藝流程見(jiàn)圖3-3-8。

圖3-3-8 水澤公司的酸性粘土法工藝流程

關(guān)于助劑4A沸石的質(zhì)量要求各廠家不盡相同，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。一般是根據(jù)用戶需求制定生產(chǎn)工藝，使產(chǎn)品質(zhì)量滿足用戶要求。表3-3-9列出各廠家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

表3-3-9 4A沸石助洗劑質(zhì)量要求

①中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施；②山東鋁業(yè)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施。

主要參考文獻(xiàn)

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沸石（Zeolite）是沸石族礦物的總稱(chēng)，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物，最早發(fā)現(xiàn)于1756年的歐洲。瑞典的礦物學(xué)家克朗斯提發(fā)現(xiàn)有一類(lèi)天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，因此命名為“沸石”，在（希臘文Zeo=Boil=沸，Lite=stone=石）意為沸騰的石頭，簡(jiǎn)稱(chēng)沸石。

沸石是由3種元素硅（Si），鋁（Al），氧（O）組成的四面體，其中硅氧四面體和鋁氧四面體間構(gòu)成無(wú)限拓展的三維空間架狀結(jié)構(gòu)。在沸石的四面體結(jié)構(gòu)中，以鋁離子取代硅離子所造成的負(fù)電荷由鈉離子、鉀離子、鈣離子和鎂離子等平衡，因此沸石具有較強(qiáng)的離子交換和吸附能力。

由于沸石獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，施入土壤中可以增加土壤對(duì)氨離子、鉀離子等陽(yáng)離子的吸附能力，減少養(yǎng)分損失，提高肥料利用率，沸石會(huì)吸收土壤中的重金屬及鈍化土壤中的重金屬離子，降低其對(duì)生物的影響性。

沸石內(nèi)部充滿了細(xì)微的孔穴和通道，比蜂房還要復(fù)雜得多，1立方微米具有100萬(wàn)個(gè)孔穴。假如把沸石比作旅館，那么1立方微米的這種“超級(jí)旅館”內(nèi)就有100萬(wàn)個(gè)“房間”，這些房間能根據(jù)“旅客”（分子和離子）的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動(dòng)開(kāi)門(mén)或擋駕，絕對(duì)不會(huì)讓“胖子”到“瘦子”的房間去，也不會(huì)使“高個(gè)子”與“矮個(gè)子”同住一室，這就使沸石具有獨(dú)特的分子篩作用。

沸石獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部表面積很大，每克沸石的比表面積可達(dá) 355~1000O，因此沸石對(duì)離子的吸附量很大。沸石內(nèi)部的通道大小均勻、固定，孔徑大小為0.3~1.0nm，小于其直徑的物質(zhì)能被吸附，大于其直徑的物質(zhì)則不能被吸附，所以其對(duì)離子和分子的吸附具有選擇性。這種對(duì)離子的選擇交換特性是沸石應(yīng)用于土壤改良的理論基礎(chǔ)之一。

全球沸石分布

目前世界上已有中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、新西蘭、日本、俄羅斯等40多個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)了沸石礦床。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球沸石儲(chǔ)量超過(guò)100億噸。

中國(guó)沸石資源儲(chǔ)量全球第一，主要分布在華北、東北、華中、華東地區(qū)，已探明的礦點(diǎn)超過(guò)400處，總儲(chǔ)量達(dá)40億噸，公司所在地沸石資源儲(chǔ)量20億噸，占全國(guó)總儲(chǔ)量50%。

高純度天然?斜發(fā)沸石?具有最佳的離子交換能力。可用作土壤和農(nóng)作物的優(yōu)良土壤改良劑，也可用作動(dòng)物體內(nèi)銨、毒素和重金屬的氣味吸附劑。 NH4+ 是一種對(duì)水果和樹(shù)木都有效的氮，基于斜發(fā)沸石對(duì) NH4+ 具有獨(dú)特的高親和力。一旦斜發(fā)沸石從天然磷石中吸收更多的Ca2+，從而逐步緩釋銨離子和磷酸鹽。參考：天然沸石應(yīng)用?合成沸石應(yīng)用

標(biāo)簽：沸石Zeolite