羟基
方钠石(Na8Al6Si6O24·(OH)2)是一种具有β特征笼结构的
铝硅酸盐化合物。研究证实其可通过粉煤灰碱法工艺制备,纯度可达90.2%,在氧化铝提取工艺中作为中间产物显著提升提取率至94.9%。该化合物形成的
分子筛膜被应用于酸性溶剂脱水领域,其晶体含量对粉煤灰基地聚物抗压强度具有显著影响。羟基方钠石与方钠石XRD谱图一致,在碱性环境中可通过物相转变实现钠离子脱除。
采用熔融卤水热反应体系,
西安科技大学ZONG Yanbing团队于2023年以粉煤灰为原料制备出纯度达90.2%的羟基方钠石,并通过离子交换法实现铝浸出率超90%。
中国科学院李会泉团队提出的预脱硅-两步碱水热法工艺中,羟基方钠石作为中间产物参与反应,最终氧化铝提取率达94.9%。
西安建筑科技大学谢会东团队2015年获得发明专利,通过粉煤灰滤饼干法合成工艺可同时制备Na-X型沸石和羟基方钠石。该工艺验证了羟基方钠石与方钠石的XRD谱图一致性,证实其均由β笼结构单元构成。
XRD分析表明,羟基方钠石与方钠石具有相同的β特征笼连接方式。
东北大学2018年研究显示,高铝粉煤灰拜耳法溶出渣中羟基方钠石为主要物相,化学式为Na8(Al6Si6O24)(OH)2.04(H2O)2.66。
脱碱过程中,羟基方钠石在氧化钙作用下发生物相转变:当CaO与SiO2物质的量比为1.5时,部分转化为铝水化石榴石;比值增至1.8时,物相转变为铝水化石榴石、铁水化石榴石及微量残余;比值达2.0时完全消失。
羟基方钠石膜作为耐酸性分子筛膜类型之一,被应用于渗透汽化分离技术的酸性体系溶剂脱水领域。现有研究适用的分子筛膜还包括MFI型、MOR型和T型,其中羟基方钠石膜的耐酸性特质在酸性溶剂脱水场景中具有应用优势。
安徽理工大学陈智博2022年发表论文证实,羟基方钠石含量对粉煤灰基地聚物抗压强度具有显著影响。通过半吨粉煤灰实验验证了晶体含量与最优抗压强度间的关联性,相关发明专利已进入实审阶段。
羟基方钠石在碱性环境中通过置换反应脱除钠离子,形成水化石榴石结构,同时伴随铝铁元素的部分溶出。该特性为其在工业脱碱工艺中的应用提供了
结构化学依据。研究揭示了
氧化钙添加量对羟基方钠石结构演变的影响规律。