洗剂剂用4A沸石工程的开发与建设

日 用 化 学 工 业 ，＼、 洗涤剂用 4A沸石工程的开发与建设 山东铝厂研究膣 廖芳初 侯念胜 丁 7， 厂 ( 妄 ～ ～ 摘要 车文扼要孵违了钝结磕氧化铝大生产摹班上蟓接4A拂石生产线的工艺技术优势F肘山东铝厂开 发济石的情 况与济石工程的鸯设历程怍丁筒蔓的升绍，竹对 目前 件下．中国合成冼瘫剂工业推广应用 4A 井 石的理状 田堆和前=I提出丁置■． ‘ 关-调! 苴互童设应月 { 岳1 Abstract：This easay elaborat~ the technological advantages 0f 4A zeolite process crafted from soda— lime llnte~ proceas and makes‘lir．'ef int~glucfton of zeolite development in Shaodong A]uminlum Factory ．At the present sltuatlon．the autliers set f。rth tl* own ~de．aaaho时 the appli n0M ．difficuhles and the fuUare 0f 4A f,colire in China synthetic detergen'i industry xO-words ,4A zeolitetdevelopmentlapplicallon 引言 在合成洗涤剂中，用 4A沸石取代三聚 磷酸钠作软化水 质的新型助剂 ，是发达国家 生产低磷或无磷洗 衣粉的发展趋势 ，是解决 洗涤废水中含磷超标，进而造成水域 富营养 化”等环境问的有效途径。在我国，这也是 开发新产品，降低洗涤剂工业产品成本的出 路之一。因此，如何从原料来源与工艺技术上 寻找经济有效的 4A沸石生产方法，使之迅 速实现工业化 ，就显得特别重要 。生产 4A沸 石的化学过程如下： 2Na2SiO{q-2NaAIO2+aq—Na2O ·AI2O{· 2SiO2·nH2Oq-4NaOH+aq 1 工艺与特性 山东韬厂 4A沸石生产工艺流程见图 l。 山东铝厂沸石工程从工艺到设备具有以 下特点与优势 ； 』)说结莹氧化铝大 生产系统所提供的 精液，数量充足、质量稳定可靠 ，从而简化了 工艺流程、降低了能耗、方便了生产组织、确 保了产品质量 ，使沸石生产能够达到较高的 技术经济水平 。 (2)模数一定的固体水玻璃，不论是用纯 碱生产的，还是芒硝生产的，溶解后经过分 离，弃去残渣 ，都可满足生产高质量 4A沸石 产品的需要． 铝麓饷精矗 一配 固体木玻璃 —丁—__一黼 击氧化铝 ^崔产菰捏 成品包装 一 圈 1 山铝 IA 沸石工 艺瓶 程 (3)并流同步浆化工艺的采用，调配液和 液体水玻璃成分与配比的相对稳定，浆化、晶 化过程温度与时间等工艺参数方便可调，是 保证产品质量的关键。 (4)母液 、洗液一部分 回去冲稀调配精 液，一部分返回氧化铝大 生产系统，既有利 于 Na O、AI O 回收率的提高 ，精液单耗的 降低，又减少乃至免除了稀碱掖外排对环境 的污染。 (5)所选液固分离设备的分离效果好、物 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 4期 日 用 化 学 工 业 料回收率高，设备产能大 ，安全运转可靠。由 于滤饼水分的降低 ，捎除了湿物料的触变性 ， 确保了湿物料输送过程的畅通和烘干过程热 耗的降低。 (6)山东铝厂经过多年的研究，在学习国 内染化行业经验的基础上，特别是在解决了 连续可调加料过程的技术难题以后(此加料 装置已获得中国实用新型专利权)，研究成功 了适用于 4A沸石等膏糊状物料烘干过程的 强化沸腾烘干技术，“浓相沸腾烘干与载流烘 干集于一体，烘干与粉碎过程有机地结合 是 该技术的特点 。它非常适用于 4A沸石的烘 干：其产能高 ，热效率高 ；干品水份低 、分散性 好，不需另行粉碎 ；负压操作，物料回收率高 ， 粉尘 外 冒少 ，操 作环境 较好 。一个直 径仅 0．6m烘 干塔，每天可烘干品十多吨(以湿品 水份<3O 、干品水份<5 计 )，热效率可达 7O 以上 (以进塔热风带入热量为母项计 算)。 4A沸石除可在合成洗涤剂 中作助剂使 用外，还可作干燥剂、吸附剂 、催化剂的原料 和气(液)相混合物分离用分子筛。 山东铝厂年 产 2万吨 4A 沸石生产线， RANGE 13．00< 2．00M Z．00< 4．00M 4．00< 5．00M 5．00< 7．00M 7．00< 10．0M 在 92年 3月份的试车过程中，生产了几十吨 产品，其质量达到了 1中所列优级品和一 级品的水平。图 2、图 3、图 4分别是所产沸石 (批样)的 x衍射图和粒度分布图。 表 1 指标名称 忧缎品 一氧品 合格品 ； ； 图 三x插 射匣 (SKC--2000日本清新) N)0： X N础 Acc 2 000·1．505x1．40一 O．692 13．69Z 1．505·l 38三x1．86= 0．23O 922 1 38Z．1．34：~Xz．52皇 0．099 l_q321 1．343·1．334X3．36= 0．030 1．051 1．334·l 338X4．99= ·0．01 1．032 WT50％ ERAGE 1．49MIcRoN 67．0 89．3 98．9 10t) 100 图 3 靠石 粒虞 分布 从 图可见 ，所产沸石晶相纯度高 ；平均粒度 No3为 92年 9月生产 1000余吨 后的正常 <3／xm，≤4 m者高达 90 上，从而保证 产 品 该公司舳 爱德豪森(Dr．Ar．Werde一 了高水平的钙交换量及其高的钙交换速度 hausen)和史武达(Dr．E．Smulders)先生对 德国汉高公司(Henkel KGaA)曾对 山 山东铝 厂沸石产 品质量作出较高的 评价 ： 东铝厂的兰个沸石样品进行了剖析，结果见 “92年 9月 4A沸石样品质量已经完全达到 表 2，表中Nol为 91年 1O月工业化试验产 了汉高的标准，或者说，已很接近汉高的水 品；No2为 92年 4月生产线试车初期产品． 平”。 S ．～● =芎剐 B’ ● ． ¨ 训 " = n ● g i ． ● 维普资讯 http://www.cqvip.com 日 用 化 学 工 业 1993篮 团 4 沸石啦鹿分布圈 表 3列入了国家洗涤用品质量监督检验 测试中心和山东铝广对日本东洋曹达沸石样 品和山东铝广两个样品的剖析结果，表 4为 国外部分公司对洗涤剂用 CA沸石的质量要 求。 从表 2、 、4可以看到，山东铝厂生产的 CA沸石，其钙交换能力、粒度分布、白度等重 要质量指标，已经达到了较高的水平，完全可 以满足洗涤荆行业生产低磷、无碑洗涤剂需 要 。 表 2 祝高公司对山东铝厂三个沸石样品的剖析结果 91年 l0月 92年 4月 92年 9月 援高标准 Nol Nc2 No3 ‘A奔石音量 88．豹 ，； 87．7 84 3 77．5～82．5 自度 69．9 77．1 >80 钙交换能力 (CaO毫克／克) 159 l76 170 >160 镬交换能力(MsO 毫克／克) 2a a6士4 33 > 50Fro - < 0．35 0．28 0．05 < O．I 平均健虞 3．89)~rn 2．98p．r~ 0．16 m 3．SO±1-SⅢ F芒音量 140ppm 240ppm 120ppm <100ppm ca音量 ~2ppm <=1p9m ~lppra <4ppm Ni音量 50#m 白度慵高 g2 ． 7 山铝 318．0 10．8 ， 21．3 98 9l ～1．88 (仅饕娄壅) 隶徉 自崖 95 5为 t选 93．2 山韬 318 11．0 4 2l_6 96 ～96 ～1．78 Y 457 样 93 2 山侣 319． 0 1l_2 4．2 2l_6 96 同 上 j：漂捡 93 ． 2 32l l1．0 8* 2l_4 98 88 2．87 同上 中心 白度值低‘方 02 ． 9 山韬 3蚰 11．O ， 20．8 98 ～ ～2．60 格与倥嚣不同) 山铝 92 ． 12 He．keI 304 ／ ／ ／ 77 > 50Fm 16 92年 0 05 9月 ． 2 山铝 303 ll_4 5 20．8 95 98 ～ 2．3 样 93．2 山 铝 303 l1．3 3 20．8 95 太原憧 i 93 ． 2 313 l1 1 a 2O．7 98 87 2．98 中心 山铝 93．2 山侣 299 11．4 4 20．4 96 93 ～2．6 年 93．2、 山铝 298 1l_3 4 2O．4 96 明 ～2．6 2月 93 ． 2 太 原檀 313 11 ． 3 8 20．2 84 3．38 样 中心 -僖高，可艟目辩t少‘辩屉薄)，干爆时失击了部分靖晶亦， 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 4期 日 用 化 学 工 业 表 4 部分国外公 司对 4A 沸石的质量要求 日本 日本水泽 墓 田 静罾 匈牙科 Unj—LeveY 京洋t选 Deeu~a HenkeI AJKA厂 蔓求规捂 霎紊嚣 吼 30C，15"~fin 29O～32O 26B～321 285 286 303 28：5 白度 ≥95 >80 ≥95 R460≥94 pH ， 10～11．5 20C 10～ 11 11．6 11．5 1O～ 12 表观宙度 g／ml m 3 0．35～0．4．5 0．35～札45 平均粒径 m 约 1．5 3．5 3．50士1．5 3～5 2～5 1～4pro <5Ⅲ <10#m}≥94) 粒度分布 98 <1Ⅲ F≥ 2 ≥90 幛分 <45pro婚案 >50pro 45pro筛案 45pro 婚袅 <0．1