一種含鋰改性低矽鋁x型分子篩吸附劑及其製備方法
2023-11-12 02:45:07 1
專利名稱：一種含鋰改性低矽鋁x型分子篩吸附劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種分子篩吸附劑及其製備方法，尤其是涉及一種含鋰改性低矽鋁x
型分子篩吸附劑及其製備方法。
背景技術：
矽/鋁比(n(Si)/n(A1))為1. 0-1. 5的八面沸石類分子篩屬於X型分子篩，當 n(Si)/n(Al)調控在1. 0-1. 1時，被稱作低矽鋁X型分子篩(LSX)。隨著骨架Al含量的提 高，平衡Al-0四面體骨架負電荷陽離子數目相應增多，LSX分子篩交換改性容量隨之增加； 特別是採用離子半徑最小、電荷密度最大、與N2分子作用最強的Li離子交換改性的Li-LSX 分子篩在氣體分離方面表現出優越的氮氣吸附容量和氮氧分離能力，這種以鋰改性LSX分 子篩為活性組份的吸附劑在工業上因此得到廣泛而具有取代性的應用。文獻(化學學報， 2003,61 (3) :350-353)指出，鋰改性低矽鋁X型分子篩在高交換度(>88%)時，氮氣吸
附容量及表徵空分性能的氮氧分離係數才會顯著提高。因此，本領域研究突破的方向集中 在兩個方面一、在鋰鹽價格不斷走高的趨勢下如何提高Li離子的利用率，節省規模生產 成本；二、在確保LSX分子篩晶格結構不被破壞的前提下如何提高Li+的交換度，充分發揮 Li-LSX分子篩吸附劑的空分性能。 以常規合成或市售KNa-LSX分子篩為原料，進行Li離子交換改性過程中，通常採 用高濃度鋰鹽水溶液多次連續交換，可以達到較高的交換度；國內劉宗暉等人(石油學報 (石油加工)，2008， 1001-8719增刊47-50)通過反覆多次高濃度鋰鹽水溶液交換使Li+的 交換度達到近100% ;美國專利US 5464467(1995)及US 5932509 (1999)報導通過同樣的 方法可以得到具有不同交換度的Li-LSX分子篩。但該方法需要耗費大量高濃度交換液，交 換時間長次數多，交換效率低，浪費嚴重，生產工藝複雜成本高，難以工業化生產。
專利US 5916836(1999)及CN 101289196A(2008)中公布了具有基本相同處理 步驟的Li-LSX分子篩製備方法，該方法是將LSX通過K+水溶液多次交換(選優5次)成 K-LSX，再經過NH4+水溶液多次交換(選優5次)成NH4-LSX，最後將NH4_LSX進行Li+交換， 並通過體系脫NH3拖動平衡促進Li+交換；該方法採用NH4+過渡的交換方法，提高了 Li的 利用率，但同時也增加了處理工藝流程，且由於低矽鋁分子篩骨架自身較差的水熱穩定性， 在頻繁的水熱離子交換過程中(不低於10次)存在破壞分子篩骨架的可能，而且還需另外 增加M^回收工藝單元。 專利CN 101125664A中公布了一種鈉型低矽鋁X型沸石分子篩的Li+交換方法，該 方法先將Na-LSX沸石分子篩進行焙燒，再通過Li離子水溶液交換，最後將具有一定鋰交換 度的LiNa-LSX分子篩與固體鋰鹽粉末混合進行固相交換得到交換度在96%以上的鋰型低 矽鋁X型沸石分子篩；該方法採用固相交換避免了傳統水溶液交換導致的鋰鹽巨大浪費， 但粉體混合難以達到離子交換尺度的均勻性將直接導致該方法中鋰交換的不均勻，而且固 態高溫焙燒過程除陽離子交換反應外陰離子在沸石超籠中會出現不同程度 包藏，另外該 固相交 所要求的1°C /min、2°C /min及4°C /min的程序升溫操作在大規模工業焙燒活化生產中很難實現。 專利CN 101380565A中公布了一種活性分子篩吸附劑的製備方法，該方法先將 FAU型分子篩與高嶺土系粘結劑成型煅燒，再在多級串聯交換柱中與流動的鋰離子交換液 進行離子交換，經過乾燥活化得到含高鋰交換度低矽X型分子篩的吸附劑；該方法採用高 濃度(2. 2M)高通量離子交換液(1.7M3/H)進行離子交換同樣存在鋰交換利用率低的問題， 而且成型後的吸附劑經過高溫(99°C )高流速(1. 7M3/H)交換液多次反覆衝刷，該專利實施 例沒有指出這種處理過程是否會影響吸附劑在工程設備使用中的一些宏觀物性，如抗壓強 度、磨耗率及使用壽命等。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種提高了 LSX分 子篩骨架的穩定性、Li+交換度較高、生產成本較低的含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑及 其製備方法。 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現 —種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，該分子篩吸附劑包括以下 組分及重量份含量 Li-LSX分子篩原粉 80-90;
粘結劑 10-20;
成型助劑 1-5。 所述的Li-LSX分子篩原粉為經過鋰交換改性處理的低矽鋁X型分子篩，鋰交換度 大於95%，矽/鋁比為1.0-1. 1。 所述的粘結劑包括凹凸棒土、高嶺土、羊肝土或膨潤土中的一種或幾種。
所述的粘結劑優選凹凸棒土 。 所述的成型助劑包括田青粉、纖維素、澱粉或矽鋁溶膠中的一種或幾種。 所述的Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑的重量份含量優選
(82-86) : (14-18) : (1-2.5)。 —種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，其特徵在於，該方法包括以 下步驟 (1) —交一焙將KNa-LSX分子篩與濃度為0. 5-1. 3mol/L的可溶性Li鹽溶液在 交換釜中混合均勻，KNa-LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比為1 : (10-80)，控制 體系溫度為30-6(TC交換2-4h，交換結束後抽濾並洗滌，在IO(TC下乾燥l-2h，然後控制溫 度不超過40(TC焙燒2-3h得到一交一焙LSX分子篩； (2) 二交二焙將一交一焙LSX分子篩與濃度為1. 5-1. 7mol/L的Li鹽溶液置於 控溫為60-80°C的交換釜中交換2-4h， 一交一焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量 比為l : (10-80)，交換結束後抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在10(TC下乾燥l-2h，然後控制 溫度不超過45(TC焙燒2-3h得到二交二焙LSX分子篩； (3)三交將二交二焙LSX分子篩與濃度為1. 8-2. Omol/L的Li鹽溶液置於控溫 為70-10(TC的交換釜中交換2-4h，二交二焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比 為l : (10-80)，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li-LSX分子篩原粉；
(4)成型按照以下組分及重量份含量準備原料
Li-LSX分子篩原粉 80-90，
粘結劑 10-20，
成型助劑 1-5， 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑混合成型，控制溫度為ll(TC乾燥2h，然 後在乾燥流動的空氣氣氛下，升溫至50(TC焙燒2h，即得到產品。 所述的KNa-LSX分子篩包括市售低矽分子篩原粉，所述的可溶性Li鹽包括LiCl、 LiOH或Li冊3中的一種或幾種，優選LiCl。 所述步驟(1)中交換體系溫度優選40-60°C ，交換時間優選2. 5_3. 5h。
所述步驟(1)中的可溶性Li鹽溶液還可以選用步驟(2)中抽濾後得到的Li鹽溶 液，步驟(2)中的可溶性Li鹽溶液還可以選用步驟(3)中抽濾後得到的Li鹽溶液。
與現有技術相比，本發明具有以下優點 (1)本發明在所述製備過程中，一交一焙採用較為溫和的交換條件以及與交換過 程交替的焙燒超穩化處理，提高了 LSX分子篩骨架的穩定性，降低了後續處理工藝對LSX分 子篩骨架的損壞； (2)本發明在所述製備過程中，採用三交兩焙的交換改性工藝，在不破壞Li-LSX 分子篩結晶度的前提下，獲得Li+交換度在95%以上的LSX分子篩，成型後的吸附劑具備較 高的氮氣吸附容量和氮氧分離係數； (3)本發明在所述製備過程中，採用高溫焙燒處理促進LSX分子篩籠中水合離子 的水解、交換及遷移擴散，穩定骨架的同時為下一步高效快速鋰離子交換提供可能，減少了 水溶液交換次數及交換時間，提高了鋰離子利用率，另外，三次交換溶液的循環使用，進一 步減少了鋰鹽溶液的用量，降低了生產成本，使得規模化工業生產成為可能。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
實施例1 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為0. 5mol/L的LiCl溶液置於控溫60°C的交 換釜中交換4h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫38(TC焙燒2h得到 一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 5mol/L的LiCl溶液置於控溫8(TC的交換釜中 二次交換2h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度42(TC焙燒3h得 到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為1. 8mol/L的LiCl溶液置於控溫IO(TC的交換 釜中三次交換4h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為95. 3%的Li-LSX 分子篩原粉。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為84 : 14 : 2混合，其中粘 結劑選用凹凸棒土，成型助劑選用田青粉與纖維素的混合物，上述物料混合後在小型輪碾 機中捏合1. 5h，擠條成型成1/16規格條形吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛 下，程序升溫至50(TC焙燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。
實施例2 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為1. 3mol/L的LiCl溶液置於控溫30°C的交換釜中交換2h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫38(TC焙燒2h得到 一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 7mol/L的LiCl溶液置於控溫6(TC的交換釜中 二次交換4h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度42(TC焙燒3h得 到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為2. Omol/L的LiCl溶液置於控溫7(TC的交換 釜中三次交換2h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為95. 2%的Li-LSX 分子篩原粉。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為82 : 15. 5 : 2.5混合，其
中粘結劑選用凹凸棒土與高嶺土的混合物，成型助劑選用田青粉，上述物料混合後在小型 輪碾機中捏合lh，擠條成型成條形吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛下，程序 升溫至50(TC焙燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。
實施例3 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為0. 5mol/L的LiCl溶液置於控溫30°C的交 換釜中交換2h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫36(TC焙燒2h得到 一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 5mol/L的LiCl溶液置於控溫6(TC的交換釜中 二次交換2h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度40(TC焙燒3h得 到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為1. 8mol/L的LiCl溶液置於控溫7(TC的交換 釜中三次交換2h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為88. 9%的Li-LSX 分子篩原粉。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為85 : 14 : l混合，其中粘 結劑選用凹凸棒土與羊肝土的混合物，成型助劑選用澱粉，上述物料混合後在在小型成球 實驗機中成型為0. 6-1. Omrn的球型吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛下，程 序升溫至50(TC焙燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。
實施例4 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為1. 3mol/L的LiCl溶液置於控溫60°C的交 換釜中交換4h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫38(TC焙燒2h得到 一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 7mol/L的LiCl溶液置於控溫8(TC的交換釜中 二次交換4h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度42(TC焙燒3h得 到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為2. Omol/L的LiCl溶液置於控溫IO(TC的交換 釜中三次交換4h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為97. 8%的Li-LSX 分子篩原粉。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為80 : 18 : 2混合，其中粘 結劑選用膨潤土，成型助劑選用矽鋁溶膠，上述物料混合後在在小型成球實驗機中成型為 0. 6-1. Omm的球型吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛下，程序升溫至50(TC焙 燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。
實施例5 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為1. 2mol/L的LiCl溶液置於控溫55°C的交 換釜中交換3h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫38(TC焙燒2h得到 一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 7mol/L的LiCl溶液置於控溫7(TC的交換釜中 二次交換3h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度42(TC焙燒3h得到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為1. 9mol/L的LiCl溶液置於控溫9(TC的交換 釜中三次交換3h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為95. 7%的Li-LSX 分子篩原粉。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為86 : 12 : 2混合，其中粘 結劑選用膨潤土，成型助劑選用矽鋁溶膠，上述物料混合後在在小型成球實驗機中成型為 0. 6-1. 0mm的球型吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛下，程序升溫至50(TC焙 燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。
實施例6 將15g KNa-LSX分子篩與250ml濃度為1. 3mol/L的LiCl溶液置於控溫50°C的交 換釜中交換3. 5h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控溫38(TC焙燒2h得 到一交一焙LSX分子篩；再與250ml濃度為1. 6mol/L的LiCl溶液置於控溫75。C的交換釜 中二次交換3. 5h，抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h後控制溫度42(TC焙燒 3h得到二交二焙LSX分子篩；然後與250ml濃度為2. Omol/L的LiCl溶液置於控溫90°C的 交換釜中三次交換3. 5h，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li交換度為96. 8%的 Li-LSX分子篩原粉，矽/鋁比為1. 0。 將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑按重量比為84 : 14 : 2混合，其中粘 結劑選用凹凸棒土，成型助劑選用田青粉與纖維素的混合物，上述物料混合後在小型輪碾 機中捏合1. 5h，擠條成型成1/16規格條形吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛 下，程序升溫至50(TC焙燒2h，即得到含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑。其氮氣吸附容量 19. 6NL/kg(25。C， 1Atm)，氮氧分離係數6. 8 (25°C ， 1Atm)。
實施例7 製備工藝同實施例6，得到Li交換度為96. 8%的Li-LSX分子篩原粉。將Li-LSX 分子篩原粉、粘結劑凹凸棒土按80 : 17幹混2h，採用3X的鋁溶膠為成型助劑在小型成球 實驗機中成型為0. 6-1. Omm的球型吸附劑，ll(TC乾燥2h後在乾燥流動的空氣氣氛下，程 序升溫至50(TC焙燒2h，得到含Li-LSX分子篩吸附劑，其氮氣吸附容量19. 0NL/kg(25°C， 1Atm)，氮氧分離係數6. 1 (25°C ， 1 Atm)。
實施例8 本發明的構思是基於對KNa-LSX分子篩Li離子交換改性特徵的充分把握而提出， Li+半徑小水合能力極強，通常以四水合離子Li (H20)4+與KNa-LSX分子篩進行陽離子交換； LSX分子篩骨架中包含超籠和13籠，骨架中陽離子定位在超籠中的Sm、Sn位及靠近13籠 兩側的S工、位，再有13籠中心的S工位，Li(H^)/交換LSX分子篩陽離子的順序為第一步， 交換超籠中Sm、Sn位及部分靠近13籠兩側S工'位的陽離子，約佔陽離子總數80% ;第二 步，交換部分靠近P籠兩側的S工'位及P籠中心S工位的陽離子，約佔陽離子總數20X。對 於第一步，由於超籠屬於寬闊且半徑較大的籠形結構，方便Li (H20)4+與K+Na+的擴散交換， 基本能夠通過一步較溫和條件下的水溶液交換來完成，鋰離子利用率很高。對於第二步，由 於Li+水合後半徑較大r = 0. 382nm，不能穿過P籠的六元環(0. 25nm < d < 0. 26nm)，必 須經過P籠外S! M立Li(H^)/解離成Li+後才能交換13籠中S工位的陽離子，Li(H20)4+ 的水解成為交換過程的決速步驟；由於水溶液交換特徵及對LSX分子篩骨架的保護要求交 換體系溫度儘可能低，使得Li 0120)4+水解過程極為緩慢，離子遷移也難以進行，因此導致必須經過反覆長時間高溫多次交換才能達到較高交換度，從而導致鋰離子利用率極低，分子 篩骨架也存在不同程度損壞的可能。基於KNa-LSX分子篩Li離子交換改性的這種特徵， 本發明提出對經過一次交換後的LiKNa-LSX分子篩進行焙燒處理，促進Li (H20)4+的水解及 Li+與e籠中心S工位陽離子的交換，同時也促進e籠兩側部分較難交換的S工'位陽離子 及從P籠中心交換出的陽離子遷移到容易在水溶液中交換的超籠Sm、Sn位，為下一步高 效快速的水溶液交換提供可能，避開鋰離子利用率極低的第二步；再通過水溶液二次交換 二次焙燒及水溶液三次交換處理，基本能達到很高的交換度。由於第一步交換容易進行，可 以選擇低濃度低溫等較溫和的交換條件， 一方面極大提高了鋰離子利用率；另一方面保證 LSX分子篩晶格骨架的完整，值得一提的是，焙燒過程本身就是分子篩骨架超穩化的過程。
—種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，該方法包括以下步驟
(1) —交一焙將市售低矽分子篩原粉與濃度為0. 5mol/L的LiCl及LiOH混合溶 液在交換釜中混合均勻，市售低矽分子篩原粉與混合溶液的固液重量比為1 : io，控制體 系溫度為4(TC交換2. 5h，交換結束後抽濾並洗滌，在IO(TC下乾燥l-2h，然後控制溫度為 36(TC焙燒2h得到一交一焙LSX分子篩； (2) 二交二焙將一交一焙LSX分子篩與濃度為1. 5mol/L的LiCl及LiOH混合溶 液置於控溫為7(TC的交換釜中交換3h，一交一焙LSX分子篩與混合溶液的固液重量比為 1 : 10，交換結束後抽濾並洗滌，抽濾後得到的LiCl及LiOH混合溶液再送至一交一焙工段 使用，將洗滌後的樣品在IO(TC下乾燥2h，然後控制溫度42(TC焙燒2h得到二交二焙LSX分 子篩； (3)三交將二交二焙LSX分子篩與濃度為1. 8mol/L的LiCl及Li0H混合溶液置 於控溫為9(TC的交換釜中交換3h，二交二焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比 為l : 10，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，抽濾後得到的LiCl及Li0H混合溶液再送 至二交二焙工段使用，得到Li-LSX分子篩原粉，矽/鋁比為1. 1 ; (4)成型按照以下組分及含量準備原料控制Li_LSX分子篩原粉粘結劑成
型助劑的重量比為so : io : i，粘結劑為凹凸棒土，成型助劑為矽鋁溶膠，將Li-LSX分子
篩原粉、粘結劑及成型助劑置於混合機中混合成條型，然後控制溫度為ll(TC乾燥2h，最後 在乾燥流動的空氣氣氛下，升溫至50(TC焙燒2h，即得到產品。
實施例9 —種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，該方法包括以下步驟
(1) —交一焙將市售低矽分子篩原粉KNa-LSX與濃度為1. 3mol/L的LiCl及 LiN(V混合溶液在交換釜中混合均勻，市售低矽分子篩原粉與混合溶液的固液重量比為 1 : 80，控制體系溫度為5(TC交換3. 5h，交換結束後抽濾並洗滌，在IO(TC下乾燥l-2h，然 後控制溫度為40(TC焙燒2h得到一交一焙LSX分子篩； (2) 二交二焙將一交一焙LSX分子篩與濃度為1. 7mol/L的LiCl及LiN03混合 溶液置於控溫為80°C的交換釜中交換3h， 一交一焙LSX分子篩與混合溶液的固液重量比為 1 : 80，交換結束後抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在10(TC下乾燥lh，然後控制溫度45(rC焙 燒2h得到二交二焙LSX分子篩； (3)三交將二交二焙LSX分子篩與濃度為2. Omol/L的LiCl及LiN03混合溶液置 於控溫為8(TC的交換釜中交換3h，二交二焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比為l : 80，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li-LSX分子篩原粉；
(4)成型按照以下組分及含量準備原料控制Li_LSX分子篩原粉粘結劑成 型助劑的重量比為90 : 20 : 5，粘結劑為膨潤土，成型助劑為澱粉，將Li-LSX分子篩原粉、 粘結劑及成型助劑置於混合機中混合成球型，然後控制溫度為ll(TC乾燥2h，最後在乾燥 流動的空氣氣氛下，升溫至50(TC焙燒2h，即得到產品。
權利要求
一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，該分子篩吸附劑包括以下組分及重量份含量Li-LSX分子篩原粉 80-90；粘結劑10-20；成型助劑 1-5。
2. 根據權利要求1所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，所述 的Li-LSX分子篩原粉為經過鋰交換改性處理的低矽鋁X型分子篩，鋰交換度大於95%，矽 /鋁比為1.0-1. 1。
3. 根據權利要求1所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，所述的 粘結劑包括凹凸棒土、高嶺土、羊肝土或膨潤土中的一種或幾種。
4. 根據權利要求1或3所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，所 述的粘結劑優選凹凸棒土。
5. 根據權利要求1所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，所述的成型助劑包括田青粉、纖維素、澱粉或矽鋁溶膠中的一種或幾種。
6. 根據權利要求1所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑，其特徵在於，所述的 Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑的重量份含量優選(82-86) : (14-18) : (1-2.5)。
7. —種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下 步驟(1) 一交一焙將KNa-LSX分子篩與濃度為0. 5_1. 3mol/L的可溶性Li鹽溶液在交換 釜中混合均勻，KNa-LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比為1 : (10-80)，控制體系 溫度為30-6(TC交換2-4h，交換結束後抽濾並洗滌，在IO(TC下乾燥l-2h，然後控制溫度不 超過40(TC焙燒2-3h得到一交一焙LSX分子篩；(2) 二交二焙將一交一焙LSX分子篩與濃度為1. 5-1. 7mol/L的Li鹽溶液置於控溫 為60-8(TC的交換釜中交換2-4h，一交一焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比為 1 : (10-80)，交換結束後抽濾並洗滌，將洗滌後的樣品在10(TC下乾燥l-2h，然後控制溫度 不超過45(TC焙燒2-3h得到二交二焙LSX分子篩；(3) 三交將二交二焙LSX分子篩與濃度為1. 8-2. 0mol/L的Li鹽溶液置於控溫為 70-10(TC的交換釜中交換2-4h，二交二焙LSX分子篩與可溶性Li鹽溶液的固液重量比為 1 : (10-80)，交換結束後抽濾並洗滌至不含陰離子，得到Li-LSX分子篩原粉；(4) 成型按照以下組分及重量份含量準備原料 Li-LSX分子篩原粉 80-90，粘結劑 10-20， 成型助劑 1-5，將Li-LSX分子篩原粉、粘結劑及成型助劑混合成型，控制溫度為1 l(TC乾燥2h，然後在 乾燥流動的空氣氣氛下，升溫至50(TC焙燒2h，即得到產品。
8. 根據權利要求7所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，其特徵 在於，所述的KNa-LSX分子篩包括市售低矽分子篩原粉，所述的可溶性Li鹽包括LiCl、Li0H 或LiN(^中的一種或幾種，優選LiCl。
9. 根據權利要求7所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，其特徵在於，所述步驟(1)中交換體系溫度優選40-6(TC，交換時間優選2.5-3.5h。
10.根據權利要求7所述的一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑的製備方法，其特徵 在於，所述步驟(1)中的可溶性Li鹽溶液還可以選用步驟(2)中抽濾後得到的Li鹽溶液， 步驟(2)中的可溶性Li鹽溶液還可以選用步驟(3)中抽濾後得到的Li鹽溶液。
全文摘要
本發明涉及一種含鋰改性低矽鋁X型分子篩吸附劑及其製備方法，該分子篩吸附劑包括以下組分及重量份含量Li-LSX分子篩原粉80-90、粘結劑10-20、成型助劑1-5，將市售低矽分子篩原粉經一交一焙、二交二焙及三交鋰改性後，得到Li-LSX分子篩原粉，再與粘結劑及成型助劑混合成型得到產品。與現有技術相比，本發明提出的交換焙燒改性工藝提高了LSX分子篩骨架的穩定性，降低了後續處理工藝對LSX分子篩骨架的損壞，獲得Li+交換度在95％以上的LSX分子篩，降低了生產成本，使得規模化工業生產成為可能。
文檔編號B01J20/30GK101766987SQ20101012066
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者周永賢, 李豫晨, 王鵬飛 申請人:上海綠強新材料有限公司;上海化工研究院