REY分子篩生產(chǎn)工藝的分析與優(yōu)化

王學(xué)平　顏旸旸

摘 要：本文從REY（稀土Y型）分子篩實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中入手，分析影響REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量波動(dòng)的影響因素，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，確立相關(guān)工藝參數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，達(dá)到了有效的降低了原材料氯化稀土單耗的目的，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：REY分子篩；生產(chǎn)工藝；氯化稀土

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.012

1 REY分子篩的生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介

NaY分子篩中攜帶的鈉離子會(huì)影響催化劑的熱穩(wěn)定性和活性，需要進(jìn)行交換操作以降低分子篩中Na2O的含量，提高分子篩合成催化劑的活性和穩(wěn)定性，交換后，分子篩漿液中，在液相組分里含有大量的無(wú)用鈉離子和陰離子，需通過(guò)過(guò)濾水洗工序去除，然后再進(jìn)行焙燒，經(jīng)過(guò)“二交二焙”處理，NaY分子篩分子篩的活性和穩(wěn)定性才能滿足催化劑活性組份要求。

2 REY分子篩質(zhì)量現(xiàn)狀

REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量統(tǒng)計(jì)。

對(duì)2014年REY分子篩中氯化稀土的含量（REY分子篩中RE2O3的質(zhì)量百分含量）情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表1）。

從表1可以看出，的RE2O3的質(zhì)量百分含量波動(dòng)較大，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了確保產(chǎn)品合格，必須增加氯化稀土投料量。

通過(guò)以上分析，可以看出在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，存在原料氯化稀土單耗過(guò)高，REY分子篩質(zhì)量波動(dòng)較大的情況；通過(guò)對(duì)REY分子篩質(zhì)量指標(biāo)現(xiàn)狀分析可知，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)對(duì)降低原料消耗至關(guān)重要。

3 實(shí)驗(yàn)（質(zhì)量波動(dòng)的原因分析）

在實(shí)際生產(chǎn)中，影響生產(chǎn)的工藝參數(shù)分別為氯化稀土的濃度、投料比（原料NaY干基量與原料稀土中RECL3干基量的比值、交換溫度、水洗水溫度以及焙燒溫度，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)這些因素進(jìn)行了定量分析，未發(fā)現(xiàn)這些生產(chǎn)控制參數(shù)對(duì)質(zhì)量的波動(dòng)有顯著作用。

3.1 結(jié)晶度對(duì)RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響

針對(duì)表2，選取相對(duì)結(jié)晶度相差較大的1號(hào)樣和6號(hào)樣，將PH值調(diào)節(jié)到10.7后，以表2 的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行稀土“二交二焙”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2中的1號(hào)樣和6號(hào)樣的RE2O3質(zhì)量百分含量最大相差為0.11%，由此可以看出結(jié)晶度對(duì)分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響很小。

3.2 硅鋁比對(duì)RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響

針對(duì)表3，選取硅鋁比相差較大的1號(hào)樣和3號(hào)樣，將PH值調(diào)節(jié)到10.7后，以表3 的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行稀土“二交二焙”實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3中的1號(hào)樣和3號(hào)樣的RE2O3質(zhì)量百分含量最大相差不超過(guò)0.2%，由此可以看出硅鋁比對(duì)分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的影響很有限。

3.3 工藝設(shè)備對(duì)RE2O3質(zhì)量百分含量的影響

以往在加入氯化稀土?xí)r用管束加入，管束加入反應(yīng)不充分，在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改造加入的管束（在管束上加工一定數(shù)量?8的孔）。充分運(yùn)用擴(kuò)散的噴淋式加入，使氯化稀土在加入過(guò)程中能達(dá)到均勻加入，反應(yīng)充分。通過(guò)改造一交容一l3/4.5、二交容一13/1、2加入氯化稀土的管線結(jié)構(gòu)，氯化稀土反應(yīng)充分，對(duì)REY分子篩的RE2O3的質(zhì)量百分含量有一定的影響。

REY分子篩裝置所需的NaY分子篩是由其它裝置管輸而來(lái)，其PH存在不確定性。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明，PH值為1.0-2.0的氯化稀土溶液加入NaY漿液形成的交換混漿的酸堿度必須在適宜的范圍內(nèi)才有利于稀土與Na+交換。

PH值低于3時(shí)，H+會(huì)可作為陽(yáng)離子參與競(jìng)爭(zhēng)交換，會(huì)破壞分子篩晶體結(jié)構(gòu)；PH值高于5時(shí)，表觀上分子篩中的RE2O3含量增加（未進(jìn)行有效交換，但不影響RE2O3含量的測(cè)定），所以交換漿液的PH值應(yīng)控制在3～5之間。

4 結(jié)論

通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，找出了影響分子篩RE2O3的質(zhì)量百分含量的因素，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了工藝參數(shù)，確定了適宜交換的混漿PH值，通過(guò)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用，取得了明顯的降本增效的效果。

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