钾长石合成LSX分子筛及其离子交换性能

作者：韩志远; 勾明雷^*; 陈紫宛; 段永华; 刘振

来源：硅酸盐学报, 2023, 1-8.

• 钾长石
• 高温活化
• 晶种导向剂
• LSX分子筛
• 离子交换

低硅铝比X分子筛(LSX)经锂改性后因具有较高的N2吸附量和氮氧分离系数，在变压吸附(PSA)领域具有广泛的应用，但合成LSX分子筛的原料价格逐年上涨，导致其生产成本居高不下。钾长石(KAlSi3O8)富含氧化铝和氧化硅，钾还可以作为LSX分子筛的结构导向剂，是合成LSX分子筛的理想原料，可大大降低其生产成本。以嵩县钾长石为原料，经高温煅烧活化，加入晶种导向剂，采用导向剂法合成出了LSX分子筛，考察了硅铝比(n(SiO2)/n(Al2O3))、碱硅比n((Na2O+K2O)/ n(SiO2))、水碱比(n(H2O)/n(Na2O+K2O))、晶种导向剂用量(ωSDA)、晶化温度(Tcry)、晶化时间(tcry)等对产物结构和性能的影响。结果表明，当n(SiO2)/n(Al2O3)=2.1～2.2，n(Na2O+K2O)/n(SiO2)=2.0～2.2，n(H2O)/n(Na2O+K2O)=35～45，ωSDA =3%～5%，Tcry =90～100 ℃，tcry =10～14 h，所得LSX分子筛结晶度较高，颗粒大小为5～8 μm，Li+最大交换度可达98.7%，达到了工业上氮氧吸附分离所需的条件(Li+交换度大于96%)。

• 单位
  河南科技大学; 化学化工学院