CN101090864B - 从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-a的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从在金刚石采矿中作为固体废物产生的金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法。该方法包括：将酸处理的金伯利岩尾矿与碱溶液反应，以获得硅酸钠，并且在室温下将它与碱性铝源反应，并且在更高的温度结晶，以获得沸石-A。该产物可以在洗涤剂配方中用作助剂。

Description

从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法

技术领域

本发明涉及一种从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法。更特别地，本发明涉及以下方式使用金伯利岩尾矿的活性二氧化硅成分(content)来制备洗涤剂助剂沸石-A：该方式使得可以制备硅酸钠，并且进一步以水形式的可溶性铝酸盐相互作用，以获得沸石-A。

背景技术

沸石是具有从SiO₄ ^-和AlO₄ ^-四面体构成的规则三维多孔晶格结构的结晶铝硅酸盐，其中负电荷由单或多价阳离子补偿。这些阳离子可以在不破坏该晶格结构的情况下交换。它们作为水软化剂的应用主要归因于此性质。硬水包含钙和/或镁盐，大大地降低了肥皂和洗涤剂的表面活性剂效果。沸石中存在的钠离子对水中存在的钙和镁离子的交换软化了硬水。通常，在家用洗涤剂中，将磷酸盐用作助剂。由于对磷酸盐的污染效果和非生物降解性质的日益提高的意识，许多国家已经禁止和减少了磷酸盐在家用洗涤剂中的使用。已经确定沸石-A为对于在洗涤剂中的磷酸盐助剂最适合的替代物。在此境况下，沸石-A作为洗涤剂助剂的应用正在日益增加。

沸石是具有高的热和水热稳定性的无机材料。这些材料还有助于许多有机化合物在环境温度下化学稳定。归因于分子尺度的孔的存在，沸石还被用作化合物的干燥、净化和分离的分子筛和吸附剂。它们对水甚至在非常低的分压下也具有显著的吸附容量，因此是具有最大超过它们重量25％的容量的有效干燥剂。他们还被用于从气流中去除挥发性有机化学品，分离异构体和气体的混合物。

沸石可以或者通过过渡态选择性，或者通过以分子直径为基础的对竞争反应物的排除，来作为择形催化剂。沸石还以作为固体酸催化剂出现，并且在许多应用中已经替代了常规酸，例如硫酸。多种的有机转化，即烷基化、酰化、异构化、氧化采用了基于沸石的催化剂来进行，其中沸石作为催化剂或催化剂载体。其中沸石作为催化剂和吸附剂而造成了实质性影响的工业部门包括：石油炼制、合成燃料生产和石化生产。

沸石的最大量(largest volume wise)应用是在沸石用作洗涤剂助剂的洗涤剂工业中。使得沸石-A适合作为磷酸替代洗涤剂助剂的特殊性质包括：

·甚至在更高温度下的高阳离子交换容量使得沸石-A在去除水硬度离子(特别是钙离子)中是有效的。

·它在pH小于12的水介质中引起了碱性反应。

·它不在织物上导致结垢(encrustation)。

·洗涤剂级的沸石-A晶体是具有圆角和边的立方体形状，并且能够通过织物的网孔，使得在漂洗的过程中易于去除。

·沸石-A的表面活性剂吸附容量比聚磷酸盐高几倍。

·沸石-A从污垢中吸收不想要的水溶性分子。

·它凝结胶体污垢粒子和颜料，使得易于从水相去除。

·它不堵塞下水道。

·它对生物污水净化不发挥任何负面影响。

·它不使重金属再游离。

·沸石-A在毒物学上是无害的。

通常地，沸石-A是在碱存在下，采用铝和富硅材料作为起始物料来合成的。将三水合铝、铝醇盐和铝酸钠用作铝源，并且采用热解法二氧化硅(fume silica)、硅酸钠和胶体二氧化硅作为二氧化硅源。硅酸盐和铝酸盐的混合溶液产生铝硅酸盐凝胶而沉淀。然后将这样形成的凝胶通过在更高的温度下，在母液中陈化而结晶成沸石-A。这样的方法描述于美国专利2,841,471和2,847,280(1958)和法国专利1,404,467中。

沸石-A的生产成本在很大程度上取决于所采用的起始物料，特别是对于洗涤剂助剂沸石-A，其中所采用的量非常巨大。由于常规的洗涤剂助剂例如三聚磷酸钠(STPP)相对于沸石-A在经济上是吸引人的，在许多国家，存在采用沸石-A替代STPP的阻力，而不管后者的环境友好性能。因此，将研究努力贯注在开发一种沸石-A合成的方法，其中所开发的沸石-A能够在经济上与STPP竞争。

金伯利岩尾矿是在金刚石采矿中作为巨大量的固体废物产生的。例如，在国家如印度，从它的Panna金刚石矿，每开采10克拉金刚石，就典型地产生约100吨的金伯利岩。在印度，在早先的金刚石采矿中已经积聚了约3-4百万吨的金伯利岩。在Panna金刚石矿的20年的估计寿命的情况下，在该国，可能获得巨大量的金伯利岩尾矿。在全球范围考虑此问题，由于国家如南非和加拿大同样涉及金刚石采矿，将要产生的金伯利岩尾矿的量是一个严重的关注所在。因此，适宜是，寻找有利益地利用在金刚石采矿中所积聚的金伯利岩尾矿的技术方案。金伯利岩富含氧化镁和二氧化硅，因此存在从此材料开发基于镁和二氧化硅的产物的机会。因此，进行了制备增值的产物例如沸石-A的努力。金伯利岩的增值将不仅会使金刚石采矿过程更经济，而且还会使它环境友好。下面给出的具有典型化学组成的金伯利岩是富的二氧化硅源，因而被认为是制备沸石-A的潜在起始物料。

金伯利岩的典型化学组成在以下给出：

SiO₂30-32％，Al₂O₃2-5％，TiO₂5-8％，CaO8-10％，MgO20-24％，Fe₂O₃5-11％，LOI13-15％。

美国专利3,101,251(1963)公开了一种生产沸石-A的方法，其中将在具有碱金属氢氧化物的混合物中的非高岭土的铝硅酸盐在330至370℃的温度熔融。由此熔融混合物形成了水性反应混合物。此反应混合物具有35:1至200:1的水对氧化钠摩尔比，1.3:1至2.5:1的氧化钠对二氧化硅摩尔比，和0.8:1至3:1的二氧化硅对氧化铝摩尔比。将此反应混合物在20至120℃的温度反应，直至沸石-A形成。该方法具有在结晶以前，包含铝和二氧化硅的固体的高温碱熔融的局限性。

美国专利5,969,105(1999)公开了一种采用飞灰生产沸石-A的方法。在此方法中，熔融混合物是通过将飞灰与苛性钠以1:1.2的比例混合，并且任选地加入铝酸钠或氢氧化铝而获得的。将此熔融混合物在500-600℃加热约1-2小时，以获得熔融物质。在存在或没有NaCl的情况下，将此熔融物质用蒸馏水处理8-10小时，同时任选加入铝酸钠或明矾溶液，其后任选加入沸石-A晶种，以获得非晶铝硅酸盐浆液；将所述浆液在约90-110℃进行水热结晶2至4小时，以获得沸石-A晶体。然而，此方法需要非常高的反应温度并且在冷却、碾磨和混合时需要长的处理时间，此外，沸石-A晶体的加晶种也是必要的。该方法具有在500-600℃高温下，熔融飞灰和苛性钠使得该反应能量密集的局限性。

日本专利54,081,200(1997)中描述了通过向二氧化硅和/或氧化铝-二氧化硅、铝酸钠和氢氧化钠中加入有机酸来制备高纯度细小尺寸沸石-A。此专利的局限性是，需要向二氧化硅和氧化铝源中加入有机酸。

美国专利4,089,929描述了采用矿物铝硅酸盐原料来生产低铁沸石性-铝硅酸盐。美国专利5,976,490中描述了用于制备和使用包含阳离子交换剂的沸石的方法描述，该阳离子交换剂采用了膨胀粘土/陶瓷。这些方法包括原料的煅烧，这是一种能量密集处理。用碱溶液进一步处理煅烧的材料，以生产所需要的产物。

美国专利4,405,484(1983)描述了一种制备沸石粉末的方法，该沸石粉末具有高流动能力，即30至约50的一般流动指数(general flow index)(表示为静止角、刮铲角(spatula angle)、可压缩性和粘结度的指数之总)，并且至少99重量％的粒子具有1-5微米的粒子尺寸。该沸石粉末是通过如下方法制备的：将碱金属铝酸盐加入到水性沸石浆液，所述的水性沸石浆液包含30-52重量％的沸石(按酐计)；并且具有不高于12.8的pH；将该浆液的pH调节至不高于11的值；然后干燥该浆液。该沸石粉末作为用于洗涤剂的增效剂是有用的。该方法需要pH调节和沸石浆液。

印度专利182635和182636描述了在更温和的温度和时间条件下，制备铝硅酸盐凝胶和由它制造洗涤剂级沸石-A的改良方法。然而，作为氧化铝源的可商购铝酸钠粉末的使用非常大地增加了生产成本。

Wantae Kim等(Journal of Chemical Engineering of Japan，33卷，第2号，217-222页，2000)研究了一种从通过干磨而活化的高岭石合成沸石-A和X的新颖方法。该方法由高岭石的研磨，随后与NaOH溶液在60℃反应组成。可以在常压下，由该方法合成沸石-A和X。沸石-A和X的结晶受高岭石的活性形式影响。与此方法相关的缺点是，需要研磨，这是能量密集处理。

美国专利6,641,796描述了一种制造沸石和沸石混合物的方法，该沸石和沸石混合物具有增强的阳离子交换性质，即>200mg CaCO₃/克无水沸石。此方法包括将硅酸钠溶液、铝酸钠溶液和非晶铝硅酸盐引发剂凝胶在混合容器中混合，以产生铝硅酸盐合成凝胶，并且结晶该铝硅酸盐合成凝胶，以形成沸石晶体。此方法的缺点是需要引发剂凝胶以制造铝硅酸盐合成凝胶。

美国专利6,773,693描述了具有0.1mμm或更小的平均初级粒子尺寸的细小A-型沸石粒子的制备。用于制备细小A-型沸石粒子的该方法包含，在具有含氧官能团和100或更高分子量的有机化合物的存在下，将二氧化硅源与铝源反应。此方法的局限性是需要加入有机化合物。

发明目的

本发明的主要目的是提供一种从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法，该方法消除了以上详述的缺点。

本发明的另一个目的是将金伯利岩尾矿中存在的二氧化硅成分应用于洗涤剂助剂沸石-A的制备。

本发明的又一个目的是在大气压和在70至100℃范围内的高温下，制备洗涤剂助剂沸石-A。

本发明的再一个目的是制备具有SiO₂/Al₂O₃＝2.0±0.1、Na₂O/Al₂O₃＝1.0±0.1和H₂O/Na₂O＝4至5的摩尔比的洗涤剂助剂沸石-A。

本发明的再一个目的是制备具有160-170mg CaO/克绝干沸石的钙结合容量的沸石-A，使得它适于作为洗涤剂助剂。

本发明的再一个目的是提供一种制备沸石-A的方法，该沸石具有>98％的结晶度，如通过X-射线衍射测量的；和<5.0μm的平均粒子尺寸，如通过激光衍射测量；>97％的白度指数，通过数字反射仪(DigitalReflectance Meter)测量。

本发明的上述目的和其它目的是通过下面详细说明中所提供的方法来实现的。

发明概述

本发明公开了一种通过从富含二氧化硅成分(～70-75％)的酸处理的金伯利岩制备硅酸钠，来从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法。

本发明提供了一种从金伯利岩尾矿制备沸石-A的方法，该方法包括：

i.用无机酸处理筛分的金伯利岩尾矿部分，以去除作为滤液的酸可溶性杂质，并且获得残渣；

ii.用软化水洗涤该残渣，直至该残渣没有酸；

iii.用碱煮解该酸处理的金伯利岩尾矿残渣，以获得硅酸钠；

iv.向硅酸钠中加入需要量的苛性钠溶液；

v.通过将需要量的三水合氧化铝溶解于氢氧化钠溶液中来制备铝酸钠溶液；

vi.去除存在于铝酸钠溶液中的不溶性杂质；

vii.将该铝酸钠溶液定量给料至硅酸钠溶液，以形成非晶铝硅酸盐凝胶；

viii.加热该铝硅酸盐凝胶，以将非晶铝硅酸盐凝胶转化成为在产物浆液中的结晶沸石-A；

ix.冷却该产物浆液，并且将沸石-A作为湿饼而从滤液分离；

x.用软化水洗涤该湿饼；

xi.干燥该洗涤的产物湿饼；

xii.粉碎该干燥的湿饼。

在本发明的另一个实施方案中，该沸石-A是作为细小粉末获得的，该粉末具有大于98％的白度指数、160-170mg CaO/g绝干沸石的钙结合容量、大于98％的结晶度和小于5.0微米的平均粒子尺寸。

在本发明的另一个实施方案中，金伯利岩尾矿首先用60目筛分，并且具有在以下范围内的化学组分：SiO₂30-32％、Al₂O₃2-5％、TiO₂5-8％、CaO8-10％、MgO20-24％、Fe₂O₃5-11％和烧失量13-15％。

在本发明的另一个实施方案中，该无机酸是选自由HCl和HNO₃构成的组，其浓度在1至10N的范围内。

在本发明的还另一个实施方案中，该酸处理在75至100℃范围内的温度进行1至6小时范围内的时期。

在本发明的另一个实施方案中，该酸处理的金伯利岩尾矿具有在以下范围内的化学组成：SiO₂73-77％、R₂O₃3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO0.5-1.0％和烧失量5-6％。

在本发明的另一个实施方案中，该酸处理的金伯利岩尾矿是用在6至10％浓度范围内的氢氧化钠溶液处理的。

在本发明的一个进一步实施方案中，该碱处理是或者在沸腾温度下于敞口容器中，或者在95至200℃的温度范围中，于封闭容器中，进行1至6小时范围内的时期。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(iv)中的Na₂O/SiO₂摩尔比在0.6至1.0的范围内变化。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(iv)中，Na₂O/SiO₂摩尔比在0.5至1.0的范围内，并且H₂O/Na₂O摩尔比在30至40的范围内。

在本发明的另一个实施方案中，将具有在63至65％范围内的Al₂O₃含量的三水合铝(aluminum trihydrate)加入苛性钠溶液中，并且将该物质加热至70至100℃范围内的温度，直至发生完全溶解。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(v)中所获得的溶液中的Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2的范围内变化，并且H₂O/Na₂O摩尔比在25至30的范围内变化。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(vi)中，将步骤(vi)中的不溶性杂质通过过滤从硅酸钠溶液中去除，或采用絮凝剂絮凝和沉降。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(vii)中，在连续搅拌下，25至40℃范围内的室温下并且在30至120分钟的期间，将步骤(vi)的铝酸钠溶液加入到步骤(iv)的硅酸钠溶液中。

在本发明的另一个实施方案中，该铝硅酸盐凝胶具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O，并且在室温下搅拌10至15分钟。

在本发明的另一个实施方案中，通过在70至100℃范围内的温度加热1至5小时范围内的时期而包含非晶铝硅酸盐的凝胶结晶，以将非晶固体转化成为结晶沸石-A。

在本发明的另一个实施方案中，在步骤(ix)中，在不锈钢夹套反应器中将在步骤(viii)结束时所获得的产物浆液冷却，并且通过过滤将产物沸石-A分离。

在本发明的一个实施方案中，在步骤(ix)中所获得的滤液包含NaOH和较少量的SiO₂和Al₂O₃，并且在该方法中再循环。

在本发明的另一个实施方案中，用软化水洗涤产物的湿饼，直至该洗涤水的pH在10.5和11之间。

在本发明的另一个实施方案中，该洗涤的产物湿饼包含40至50％的水分，并且在干燥器中于110℃干燥5至7小时。

在本发明的另一个实施方案中，将产物的干燥块在微粉碎机或冲击式粉碎机中粉碎。

本发明还提供了一种从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法，该金伯利岩尾矿是在金刚石采矿中作为固体废物而产生的，具有在以下范围内的化学组分：SiO₂30-32％、Al₂O₃2-5％、TiO₂5-8％、CaO8-10％、MgO20-24％、Fe₂O₃5-11％和烧失量13-15％，该方法包括：将该金伯利岩尾矿穿过60目筛，并且在75至100℃范围内的温度，用1至10N的盐酸或硝酸处理该筛分的部分1至6小时范围内的规定时期，以去除酸可溶性杂质；在用软化水洗涤该酸处理的金伯利岩尾矿直至没有酸以后，进行回收，并且或者在敞口容器中，或者在封闭系统中，用碱例如具有在6至10％浓度范围内的氢氧化钠溶液，在95-200℃煮解具有化学组成在SiO₂73-77％、R₂O₃3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO0.5-1.0％和烧失量5-6％的范围内的酸处理的金伯利岩尾矿1至6小时的时期，以制备具有13-21％SiO₂和4-7％Na₂O，摩尔比SiO₂:Na₂O＝2.8-3.3的硅酸钠；通过加入氢氧化钠溶液将SiO₂/Na₂O摩尔比调节在0.5至0.8的范围内，并且将H₂O/Na₂O摩尔比调节在30至40的范围内；通过将需要量的三水合铝溶解于在70至100℃的氢氧化钠中，使得获得Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2范围内和H₂O/Na₂O摩尔比在25至30范围内而分开制备的铝酸钠溶液，在30至120分钟范围内的给定期间，在连续搅拌下，在25至40℃范围内的环境温度，定量给料到硅酸钠溶液中，以形成铝硅酸盐凝胶；在70至100℃范围内的温度加热具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O的凝胶1至5小时范围内的时间，从而将该非晶铝硅酸盐凝胶转化成为结晶沸石-A；将该产物浆液冷却至<50℃，并且通过常规过滤技术分离该产物；将可以在该反应中再循环的主要包含氢氧化钠和较少量SiO₂和Al₂O₃的滤液保存在储槽中；用软化水洗涤该产物的湿饼，直至洗涤水的pH在11和10.5之间；在干燥器中，在110℃干燥包含40至50％水分的该洗涤的产物湿饼5至7小时；随后采用微粉碎机或冲击式粉碎机将该产物的干燥块粉碎，并且将该粉末产物保存于适当的容器或料仓中。

附图简述

在此说明书所附的附图中，图1表示SASIL(Degussa-Henkel产品)和CSMCRI4A(按照本发明的实施例10生产)的XRD图样。图2表示如实施例10中制备的产物洗涤剂助剂沸石-A的SEM。

发明详述

在本发明的方法中，洗涤剂助剂沸石-A是从金刚石采矿中作为固体废物产生的金伯利岩尾矿制备的。首先通过无机酸处理金伯利岩尾矿，以去除酸可溶性杂质，随后用碱溶液处理富含二氧化硅的酸处理的金伯利岩，以获得硅酸钠，该硅酸钠进一步用铝酸钠处理，以获得铝硅酸盐凝胶，随后加热，以制造结晶沸石-A。该产物沸石-A适合于作为洗涤剂助剂。

本发明涉及一种从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法，该方法包括：

i.将在金刚石采矿中生成的金伯利岩尾矿穿过60目筛。

ii.用无机酸例如具有在1至10N范围内的浓度的盐酸或硝酸，在75至100℃的范围内，处理具有在以下范围内的化学组分的筛分(-60目)部分1至6小时范围内的规定时期：SiO₂30-32％、Al₂O₃2-5％、TiO₂5-8％、CaO8-10％、MgO20-24％、Fe₂O₃5-11％和烧失量13-15％，以去除作为滤液的酸溶性杂质。用软化水将残渣洗涤，直至没有酸。

iii.或者在敞口容器中，或者在封闭系统中，用碱例如浓度在6至10％范围内的氢氧化钠溶液，在95-200℃煮解具有在以下范围内的化学组成的酸处理的金伯利岩尾矿1至6小时的时期：SiO₂73-77％、R₂O₃3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO0.5-1.0％和烧失量5-6％的范围内，以制备具有13-21％SiO₂和4-7％Na₂O，以及SiO₂:Na₂O摩尔比在2.8-3.3范围内的硅酸钠。

iv.将计算量的苛性钠加入到硅酸钠中，以调节Na₂O/SiO₂摩尔比在0.5至0.8的范围内和H₂O/Na₂O摩尔比在30至40的范围内。

v.在70至100℃，用将需要量的三水合氧化铝溶解于氢氧化钠溶液中来制备铝酸钠溶液。在该溶液中，Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2的范围内，并且H₂O/Na₂O摩尔比在25至30的范围内。

vi.或者通过常规过滤技术，将存在于铝酸钠溶液中的不溶性杂质去除，或者通过采用商业可获得的絮凝剂将其絮凝和沉降。

vii.在连续搅拌下，25至40℃范围内的环境温度并且在30至120分钟范围内的规定时期，将铝酸钠溶液定量给料到硅酸钠溶液中，以形成铝硅酸盐凝胶。

viii.在70至100℃范围内的温度加热该具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O的凝胶1至5小时范围内的时间，使得将该非晶铝硅酸盐凝胶转化成为结晶沸石-A。

ix.将该产物浆液冷却至<50℃，并且通过常规过滤技术分离该产物。主要包含氢氧化钠和较少量SiO₂和Al₂O₃的滤液被保存在储槽中，并且可以在该反应中再循环。

x.用软化水洗涤该产物的湿饼，直至洗涤水的pH在11和10.5之间。

xi.在干燥器中，在110℃干燥包含40至50％水分的该洗涤的产物湿饼5至7小时。

xii.采用微粉碎机或冲击式粉碎机将该产物的干燥块粉碎，并且将该粉末产物保存于适当的容器或料仓中。此产物作为洗涤剂助剂在工业上是有用的。

此沸石-A是作为细小粉末而获得的，所述的细小粉末具有超过98％的白度指数，160-170mg CaO/g绝干沸石的钙结合容量、大于98％的结晶度和小于5.0微米的平均粒子尺寸。

穿过60目，并且具有化学组分在SiO₂30-32％、Al₂O₃2-5％、TiO₂5-8％、CaO8-10％、MgO20-24％、Fe₂O₃5-11％和烧失量13-15％范围内的金伯利岩尾矿被用作用于制备洗涤剂级沸石-A的起始物料。在75至100℃的高温范围内，用无机酸如浓度在1至10N范围内的HCl和HNO₃处理金伯利岩尾矿1至6小时范围内的规定时期，以去除酸可溶性杂质。然后或者在沸腾温度，在敞开容器中，或者在95至200℃的更高温度范围内，在封闭容器中，用浓度在6至10％的范围内的氢氧化钠溶液处理具有化学组成在SiO₂73-77％、R₂O₃3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO0.5-1.0％和烧失量5-6％的范围内的酸处理的金伯利岩尾矿，并且使其反应在1至6小时范围内的时期。将计算量的苛性钠溶液加入硅酸钠溶液中，并且Na₂O/SiO₂摩尔比在0.6至1.0的范围内变化。该硅酸钠溶液可以具有在30至40范围内的H₂O/Na₂O摩尔比。

将Al₂O₃含量在63至65％范围内的三水合铝粉末加入需要量的苛性钠溶液中，并且将该物质在70至100℃的温度范围内加热，直至发生完全溶解。溶液中的Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2的范围内变化，并且H₂O/Na₂O摩尔比在25至30的范围内。

或者通过常规技术将铝酸钠溶液过滤，或者通过采用商业可获得的絮凝剂絮凝和沉降不溶性物质。然后在连续搅拌下，25至40℃范围内的环境温度并且在30至120分钟范围内的规定时间，将铝酸钠溶液加入到硅酸钠溶液中，以形成含有非晶铝硅酸盐的铝硅酸盐凝胶。将具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O的凝胶在室温下搅拌10至15分钟。然后，将包含非晶铝硅酸盐的凝胶在70至100℃的温度范围内结晶1至5小时范围内的时间，以将非晶固体转化成为结晶沸石-A。

在沸石-A形成完成以后，在不锈钢夹套反应器中将产物浆液冷却，并且通过常规过滤技术将该产物分离。主要包含NaOH和较少量的SiO₂和Al₂O₃的滤液被保存于适合的储槽中，并且可以在该方法中再循环。用软化水洗涤该产物沸石-A的湿饼，直至洗涤水的pH在10.5和11之间。该洗涤的产物湿饼包含40至50％水分并且在干燥器中，在110℃干燥5至7小时。在微粉碎机或冲击式粉碎机中，对产物的干燥块进行粉碎，并且将该粉末产物保存于适当的容器或筒仓中。

在金刚石采矿过程中作为固体废物产生的金伯利岩尾矿包含：二氧化硅按SiO₂计的二氧化硅30-32％、按Al₂O₃铝2-5％、按TiO₂计的钛5-8％、按CaO计的钙8-10％、按MgO计的镁20-24％、按Fe₂O₃计的铁5-11％和烧失量13-15％。此外，X射线衍射分析表明，金伯利岩包含作为主要无机成分的蛇纹石。蛇纹石是一种层状物质。可以通过化学处理来破坏蛇纹石的层状结构。这就产生了活性形式的二氧化硅，并且可以用于制备其它硅质材料。

考虑到以上各点，考虑或者物理地或者化学地使金伯利岩尾矿的二氧化硅含量丰富。考虑到了物理方法例如筛分、泡沫浮选、沉降和旋液分离，但是没有尝试，因为这样的分离基于材料的粒子尺寸不同，或者材料的密度不同。化学和矿物学分析使我们相信，存在于金伯利岩中的组分是该材料的主要部分，因此不容易通过物理方法分离。

因此，仅尝试了化学处理。通过碱溶液对金伯利岩尾矿的处理导致铝以铝酸钠的形式浸出，并且钛以钛酸钠的形式浸出，连同二氧化硅以硅酸钠的形式浸出。在这样的浸出液的储存中，发生了水解，由于该水解而分离出了一些固体。因而，该浸出液在贮存上是不稳定的。因此，不认为尾矿的碱处理是可行的。

决定对金伯利岩尾矿进行酸处理。当用无机酸例如浓度在1至10N范围内的盐酸或硝酸，在75至100℃的高温范围内，处理金伯利岩尾矿1至6小时范围内的规定时间时，可以有效地去除酸可溶性杂质，如用该酸处理的金伯利岩尾矿的化学组成所证明的，所述的化学组成即SiO₂73-77％、R₂O₃3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO0.5-1.0％和烧失量5-6％。对于制备硅酸钠，保持固体对液体的比例为1:4，用NaOH溶液，在受控的条件下，将该酸处理的金伯利岩尾矿煮解。这产生了具有13-21％SiO₂和4-7％Na₂O，摩尔比SiO₂:Na₂O＝2.8-3.3的硅酸钠。此硅酸钠在贮存上是稳定的。

依照批量大小、凝胶组成和硅酸钠的含量，制备铝酸钠溶液。在受控速率和环境温度下，将该溶液加入到预先放入在不锈钢反应器中的硅酸钠溶液中。使反应混合物的浆液在70-100℃结晶1至5小时，直至发生沸石-A的形成。将沸石-A浆液过滤并且洗涤，直至滤液的pH是～11至10.5。将这样获得的湿饼在干燥器中干燥，将干燥的粉末粉碎，并且进行分析。在表1中给出了根据本发明(实施例10)生产的洗涤剂助剂沸石-A和SASIL(Degussa-Henkel)的性质比较。

采用数字反射仪(Photo Electric Instruments(P)Ltd.，Jodhpur，India)测定该产物的白度指数。通过测量由1克沸石-A从具有30度硬度的1升水的钙的吸收量，来测定钙结合容量。平均粒子尺寸是作为干燥粉末采用激光散射方法测定的(Mastersizer 2000，粒子尺寸分析仪，Malvern，UK)。沸石-A晶体的形貌是通过扫描电子显微镜(LEO)来研究的。采用了PhilipsMP3X射线衍射仪和将CuKα作为X射线源来进行粉末X射线衍射分析，以测定结晶百分率。将文献中报道的沸石-A的d间距的值(12.20±0.20、8.60±0.20、7.05±0.15、4.07±0.08、3.68±0.07、3.38±0.06、3.26±0.05、2.96±0.05、2.73±0.05、2.60±0.05)用作晶相的识别和定量的基础。通过常规湿化学方法测定化学组成，并且采用pH计测量pH。

根据本发明制备洗涤剂助剂沸石-A的方法采用了一种新的原料，该原料是金刚石采矿中的固体废物，迄今还没有用于该目的。考虑到关于在金伯利岩尾矿中存在的杂质类型的科学知识，可以用酸处理来去除它。

所述方法中涉及的发明步骤包括：

1.作为在金刚石采矿过程中产生的固体废物的新种类二氧化硅源的应用。

2.在没有预干燥或粉碎的情况下采用原料(金伯利岩尾矿)。

3.通过商业可获得的酸的处理来去除酸可溶性物质，以富集二氧化硅成分。

4.通过对富二氧化硅的酸处理的金伯利岩尾矿的碱处理，来制备可稳定储存的硅酸钠。

5.通过如上制备的硅酸钠来制备洗涤剂助剂沸石-A。

下列实施例通过以举例说明的方式给出，因此不应当解释为限制本发明的范围。

实施例1

在回流条件、连续搅拌下，用100g NaOH和1280g的自来水在沸腾温度将500g的金伯利岩尾矿在圆底烧瓶中煮解5小时。在完成煮解以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将7.9g的NaOH和6.3g的三水合铝溶解于17.4g的水中。为了凝胶的形成，将62g的硅酸钠(具有2.93％Na₂O和7.75％SiO₂)放入不锈钢容器中，并且在环境温度，在搅拌下，在受控速率下向该容器中加入铝酸钠溶液。然后将它转移到封闭反应器中，并且在95℃结晶2.5小时。在结晶以后，将该产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH为～10.5。将湿饼在炉中于110℃干燥6小时。此产物的X射线衍射分析显示了与沸石-A的报道值相匹配的图样。

实施例2

在回流条件、连续搅拌下，用100g NaOH和1280g的自来水在沸腾温度将500g的金伯利岩尾矿煮解在圆底烧瓶中5小时。在完成煮解以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将7.9g的NaOH和6.3g的三水合铝溶解于17.4g的水中。为了凝胶的形成，将62g的硅酸钠(具有2.93％Na₂O和7.75％SiO₂)放入不锈钢容器中，并且在环境温度，在搅拌下，在受控速率下向该容器中加入铝酸钠溶液。然后将它转移到封闭反应器中，并且在95℃结晶1.0小时。在结晶以后，将该产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH为～10.5。将湿饼在炉中于110℃干燥6小时。X射线衍射分析显示，所获得的产物是非晶相，这可能是由于结晶时间不足。

实施例3

在回流条件、连续搅拌下，用20g NaOH和200g的自来水在沸腾温度将72g的金伯利岩尾矿在圆底烧瓶中煮解5小时。在完成煮解以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将7.44g的NaOH和6.28g的三水合铝溶解于54.46g的水中。为了凝胶的形成，将25.20g的硅酸钠(具有8.62％Na₂O和19.05％SiO₂)放入不锈钢容器中，并且在环境温度，在搅拌下，在受控速率下向此容器中加入铝酸钠溶液。在制备凝胶以后，将100mg的沸石-A作为晶种加入。然后将它转移到封闭反应器中，并且在95℃结晶1.0小时。在结晶以后，将该产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH为～10.5。将湿饼在炉中于110℃干燥6小时。X射线衍射分析显示，所获得的产物是非晶相，这可能是由于结晶时间不足。这还断定，加晶种是无益的。

实施例4

在回流条件、连续搅拌下，用400g NaOH和1300g的自来水在沸腾温度将500g的金伯利岩尾矿在圆底烧瓶中煮解5小时。在完成煮解以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将2.7g的NaOH和6.27g的三水合铝溶解于40.74g的水中。为了凝胶的形成，将42g的硅酸钠(具有13.64％Na₂O和11.31％SiO₂)放入不锈钢容器中，并且在环境温度，在搅拌下，在受控速率下向该容器中加入铝酸钠溶液。然后将它转移到封闭反应器中，并且在95℃结晶1.0小时。在结晶以后，将该产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH为～10.5。将湿饼在炉中于110℃干燥6小时。发现该产物是X射线非晶性的。

实施例5

在回流条件、连续搅拌下，用2升(lit)的6:4HCl在沸腾温度将200g的金伯利岩尾矿煮解在圆底烧瓶中6小时。在完成反应以后，采用真空过滤器过滤浆液，并且将湿饼用自来水彻底洗涤，直至没有酸。然后将该湿饼在炉中于110℃干燥。将3.0g酸处理的金伯利岩粉末(具有80.87％SiO₂、3.38％R₂O₃、0.47％CaO+MgO)、5.12g的碱、3.138g的三水合铝放入36.40g的水中。在彻底混合以后，将反应混合物在110℃结晶2.5、5.5、8.5、21.5和23.5小时。在不同时间完成结晶以后，将该产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH是11。在炉中于110℃干燥湿饼。X射线衍射表明，没有发生沸石-A的形成。

实施例6

在回流条件、连续搅拌下，用2升的6:4HCl在沸腾温度将200g的金伯利岩尾矿煮解在圆底烧瓶中6小时。在完成反应以后，采用真空过滤器过滤浆液，并且将湿饼用自来水彻底洗涤，直至没有酸。将湿饼在炉中于110℃干燥。将3.0g酸处理的金伯利岩粉末(具有85.65％SiO₂、1.27％R₂O₃、0.48％CaO+MgO)、5.12g的碱、3.138g的三水合铝放入36.40g的水中。在彻底混合以后，将反应混合物在110℃结晶2.5、5.5、8.5、21.5和23.5小时。在不同时间完成结晶以后，将产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH是11。在炉中于110℃干燥湿饼。X射线衍射图样表明：存在不同相的结晶铝硅酸盐例如沸石-A、沸石-X、羟基方钠石和钙十字石，以及三水铝石和锐钛矿相。

实施例7

保持固体对液体的比例1:10，在连续搅拌下，用1:1HCl在95-100℃处理70g的金伯利岩尾矿5小时，然后将浆液过滤，并且用自来水彻底洗涤直至没有酸，并且在110℃干燥。为了制备硅酸钠，将16g的NaOH溶解于200ml的水中，并且放入不锈钢高压釜中。在连续搅拌下，向该高压釜中，在连续搅拌下加入50g的酸处理的金伯利岩。然后将该反应釜密封，并且在自生压力条件下，在150℃加热5小时。在反应完成以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌并且加热下，将5.91g的NaOH、4.48g的三水合铝和26.25g的水混合，直至获得澄清的溶液。为了凝胶的形成，将25.54g的硅酸钠(具有4.25％Na₂O和13.4％SiO₂)放入不锈钢反应器中，并且在连续搅拌下，在受控速率下向该反应器中加入铝酸钠溶液。然后将它转移至用于水热处理的聚四氟乙烯弹形容器中，在95℃结晶0.5、1.5、2.5、3.5和4.5小时。在结晶以后，将浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH是11。将湿饼在炉中于110℃干燥。X射线衍射结果表明，除了0.5小时，对于所有结晶时间都有高结晶相的沸石-A的存在。

实施例8

保持固体对液体的比例1:4，在连续搅拌下，用1:1HCl在95-100℃处理2.7kg的金伯利岩尾矿3小时。然后将浆液过滤，并且用自来水彻底洗涤直至没有酸，并且在炉中于110℃干燥。为了制备硅酸钠，将0.64kg的NaOH溶解于8升水中，并且放入不锈钢反应器中。在连续搅拌下，向该反应器中加入2kg的酸处理的金伯利岩。然后将该反应物质在沸腾温度下加热3.5小时。在反应完成以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将250g的NaOH、190g的三水合铝和1390g的水混合并且溶解。将铝酸钠溶液过滤，以去除不溶性杂质。为了凝胶的形成，将1000g的硅酸钠(具有4.7％Na₂O和14.5％SiO₂)放入不锈钢反应器中，并且在连续搅拌下，在环境温度和在受控速率下向该反应器中加入此铝酸钠溶液。为了沸石-A的结晶，将该凝胶的温度升至95℃并且维持1小时。在结晶完成以后，将产物浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH是11。将湿饼在炉中于110℃干燥。X射线衍射表明，该获得的产物是沸石-A。此样品的XRD图样与沸石-A报道的XRD图样相匹配。

实施例9

保持固体对液体的比例1:4，在连续搅拌下，用1:1HCl在95-100℃处理2.7kg的金伯利岩尾矿3小时。然后将浆液过滤，并且用自来水彻底洗涤直至湿饼变得没有酸。然后将它在炉中于110℃干燥，并且将该干燥的固体用于硅酸钠的制备。为了制备硅酸钠，将0.64kg的NaOH溶解于8升水中，并且放入不锈钢高压釜中。在连续搅拌下，向该反应釜中加入2kg的酸处理的金伯利岩。然后将该反应器在沸腾温度，回流条件下加热3.5小时。在反应完成以后，通过过滤将硅酸钠分离。为了制备铝酸钠溶液，在连续搅拌和加热下，将68g的NaOH、53g的三水合铝和370g的水混合，直至该溶液变得澄清。然后将它过滤，以去除不溶性杂质。然后在环境温度，连续搅拌下，以受控的速率，将铝酸钠溶液在1小时内加入到在先放入不锈钢反应器中的硅酸钠中。然后，将反应混合物在93-95℃结晶1小时。在结晶以后，将浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH是11。将湿饼在炉中于110℃干燥。X射线衍射表明，该获得的产物是沸石-A。此样品的XRD与沸石-A报道的XRD图样相匹配。

实施例10

保持固体对液体的比例1:4，在连续搅拌下，用1:1HCl在95-100℃处理23kg的金伯利岩尾矿3小时。然后将浆液过滤，并且用自来水洗涤直至湿固体饼变得没有酸。然后将它在炉中于110℃干燥。为了制备硅酸钠，将5.44kg的NaOH溶解于68升水中，并且放入不锈钢反应器中。在连续搅拌下，向此反应器中加入17kg的酸处理的金伯利岩。然后在回流条件下，将该反应物质在沸腾温度下加热3.5小时。在反应完成以后，将该浆液过滤，并且将硅酸钠作为滤液收集。将22.47g的硅酸钠(具有4.77％Na₂O和14.63％SiO₂)放入不锈钢反应器中。为了制备铝酸钠溶液，将5.68kg的NaOH、4.3kg的三水合铝和32.30kg的水混合并在连续搅拌下，通过加热而完成溶解。通过过滤将铝酸钠中的不溶性杂质分离。在过滤以后，在环境温度，连续搅拌下，以受控的速率将铝酸钠溶液在1小时内加入在先放入不锈钢反应器中的硅酸钠中。然后将该反应混合物在95℃结晶1小时。在结晶以后，将浆液过滤，并且用去离子水洗涤，直至滤液的pH湿11。将湿饼在炉中于110℃干燥。X射线衍射图样表明所获得的产物是沸石-A。

该产物(实施例10)和SASIL的X射线衍射图样表示于图1中。该产物的SEM表明沸石A具有圆角和边的立方晶组织，所述的沸石A具有小于4微米的平均粒子尺寸(图2)。本发明提供了一种得到国际质量(international quality)的产物的灵活方法。此外，因为采用了从金刚石采矿产生的固体废物金伯利岩，该方法是成本有效的。

表1按照本发明(实施例10)所生产的洗涤剂助剂沸石-A和SASIL(Degussa Henkel)的性质比较。

本发明的主要优势是：

1.通过硅酸钠的生产，将在金刚石采矿过程中作为固体废物产生的金伯利岩尾矿转化成为洗涤剂助剂沸石-A，并且该产物是适用于洗涤剂工业中应用的增值物质。

2.发现了用于生产商业应用的洗涤剂助剂沸石-A的二氧化硅的备选源。

3.金伯利岩尾矿的酸处理提供了去除所有主要酸溶性杂质且将它转化成为活性二氧化硅源的特殊优势。

4.在金伯利岩尾矿的酸处理以后收集的滤液可以用于回收镁和铁盐。

5.用酸处理的金伯利岩的碱处理提供了适用于生产广泛商业应用的硅酸钠的特殊优势。

6.根据本发明的方法包含简单的单元操作。

7.该方法不包含高温熔融，并且不是能量密集的。

8.本发明有助于固体废物利用，由此改进了金刚石采矿的环境质量，并且使得金刚石采矿是经济的和环境友好的。

Claims (22)

1.一种从金伯利岩尾矿制备沸石-A的方法，该方法包括：

(i)用无机酸处理筛分的金伯利岩尾矿部分，以去除作为滤液的酸可溶性杂质，并且获得残渣；

(ii)用软化水洗涤该残渣，直至该残渣没有酸；

(iii)用碱煮解该酸处理的金伯利岩尾矿残渣，以获得硅酸钠；

(iv)向硅酸钠中加入苛性钠溶液以将Na₂O/SiO₂摩尔比调节在0.5至1.0的范围内并且将H₂O/Na₂O摩尔比调节在30至40的范围内；

(v)通过将三水合氧化铝溶解于氢氧化钠溶液中来制备铝酸钠溶液，使得得到的溶液中的Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2的范围内，并且H₂O/Na₂O摩尔比在25至30的范围内；

(vi)除去存在于铝酸钠溶液中的不溶性杂质；

(vii)将该铝酸钠溶液加入至硅酸钠溶液，以形成具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O的非晶铝硅酸盐凝胶；

(viii)加热该铝硅酸盐凝胶，以将非晶铝硅酸盐凝胶转化成为在产物浆液中的结晶沸石-A；

(ix)冷却该产物浆液，并且将沸石-A作为湿饼而从滤液分离；

(x)用软化水洗涤该湿饼；

(xi)干燥该洗涤的产物湿饼；

(xii)粉碎该干燥的湿饼。

2.按照权利要求1中所述的方法，其中作为细小粉末获得的所述沸石-A具有＞98％的白度指数、160-170mg CaO/g绝干沸石的钙结合容量、＞98％的结晶度和＜5.0微米的平均粒子尺寸。

3.按照权利要求1中所述的方法，其中所述金伯利岩尾矿是使其通过60目而筛分的。

4.按照权利要求1中所述的方法，其中所述金伯利岩尾矿具有在以下范围内的化学成分：SiO₂ 30-32％、Al₂O₃ 2-5％、TiO₂ 5-8％、CaO8-10％、MgO 20-24％、Fe₂O₃ 5-11％和烧失量13-15％。

5.按照权利要求1中所述的方法，其中所述无机酸选自由HCl和HNO₃构成的组，其浓度在1至10N范围内。

6.按照权利要求1中所述的方法，其中所述酸处理在75至100℃范围内的温度进行1至6小时范围内的时期。

7.按照权利要求1中所述的方法，其中所述酸处理的金伯利岩尾矿具有在以下范围内的化学组成：SiO₂ 73-77％、R₂O₃ 3-4％、TiO₂10-13％、CaO+MgO 0.5-1.0％和烧失量5-6％。

8.按照权利要求1中所述的方法，其中所述酸处理的金伯利岩尾矿是用浓度在6至10％范围内的氢氧化钠溶液处理的。

9.按照权利要求1中所述的方法，其中所述用碱煮解所述酸处理的金伯利岩尾矿残渣包括，或者在沸腾温度下于敞口容器中；或者在95至200℃的温度范围中于封闭容器中，进行1至6小时范围内的时期。

10.按照权利要求1中所述的方法，其中在步骤(iv)中的Na₂O/SiO₂摩尔比在0.6至1.0的范围内变化。

11.按照权利要求1中所述的方法，其中将Al₂O₃含量为63至65％的三水合铝加入苛性钠溶液中，并且加热到70至100℃范围内的温度，直至发生完全溶解。

12.按照权利要求1中所述的方法，其中在步骤(vi)中，将步骤(vi)中的所述不溶性杂质通过过滤从所述铝酸钠溶液中去除，或采用絮凝剂絮凝和沉降。

13.按照权利要求1中所述的方法，其中在步骤(vii)中，在连续搅拌下，25至40℃范围内的环境温度下并且在30至120分钟的期间，将步骤(vi)的所述铝酸钠溶液加入到步骤(iv)的所述硅酸钠溶液中。

14.按照权利要求1中所述的方法，其中所述铝硅酸盐凝胶具有组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O，并且在室温下搅拌10至15分钟。

15.按照权利要求1中所述的方法，其中在70至100℃范围内的温度加热1至5小时范围内的时期而使所述非晶铝硅酸盐凝胶结晶，以将所述非晶固体转化成为结晶沸石-A。

16.按照权利要求1中所述的方法，其中在步骤(ix)中，在不锈钢夹套反应器中将在步骤(viii)结束时所获得的产物浆液冷却，并且通过过滤将所述产物沸石-A分离。

17.按照权利要求1中所述的方法，其中在步骤(ix)中所获得的所述滤液包含NaOH和较少量的SiO₂和Al₂O₃，并且在该方法中再循环。

18.按照权利要求1中所述的方法，其中用软化水洗涤所述湿饼，直至该洗涤水的pH在10.5和11之间。

19.按照权利要求1中所述的方法，其中所述洗涤的产物湿饼包含40至50％的水分，并且在干燥器中于110℃干燥5至7小时。

20.按照权利要求1中所述的方法，其中将产物的干燥块在微粉碎机或冲击式粉碎机中粉碎。

21.按照权利要求1中所述的方法，其中所述金伯利岩尾矿是在金刚石采矿中作为固体废物而产生的。

22.一种从金伯利岩尾矿制备洗涤剂助剂沸石-A的方法，所述金伯利岩尾矿是在金刚石采矿中作为固体废物而产生的，并且具有在以下范围内的化学组分：SiO₂ 30-32％、Al₂O ₃2-5％、TiO₂ 5-8％、CaO8-10％、MgO 20-24％、Fe₂O₃ 5-11％和烧失量13-15％，所述方法包括：将金伯利岩尾矿穿过60目筛，并且在75至100℃范围内的温度，用1至10N的盐酸或硝酸处理该筛分的部分1至6小时范围内的规定时期，以去除酸可溶性杂质；在用软化水洗涤该酸处理的金伯利岩尾矿直至没有酸以后，进行回收，并且或者在敞口容器中，或者在封闭系统中，用包含浓度在6至10％范围内的氢氧化钠溶液的碱，在95-200℃煮解具有，化学组成在SiO₂ 73-77％、R₂O₃ 3-4％3、TiO₂10-13％、CaO+MgO 0.5-1.0％和烧失量5-6％的范围内的酸处理的金伯利岩尾矿1至6小时的时期，以制备具有13-21％SiO₂和4-7％Na₂O，摩尔比SiO₂∶Na₂O＝2.8-3.3的硅酸钠；通过加入氢氧化钠溶液将SiO₂/Na₂O摩尔比调节在0.5至0.8的范围内，并且将H₂O/Na₂O摩尔比调节在30至40的范围内；通过将Al₂O₃含量为63至65％的三水合铝溶解于在70至100℃的氢氧化钠中，从而获得Na₂O/Al₂O₃摩尔比在1.8至2.2范围内和H₂O/Na₂O摩尔比在25至30范围内而分开制备的铝酸钠溶液，在30至120分钟范围内的规定时期，在连续搅拌下，25至40℃的范围内的环境温度，定量给料到硅酸钠溶液中，以形成具有摩尔组成3.2±0.1Na₂O:2.0±0.2SiO₂:Al₂O₃:105±10H₂O的非晶铝硅酸盐凝胶；在70至100℃范围内的温度加热该凝胶1至5小时范围内的时间，从而将所述非晶铝硅酸盐凝胶转化成为产物浆液形式的结晶沸石-A；将所述产物浆液冷却至＜50℃，并且通过过滤分离该产物；用软化水洗涤所述湿饼，直至洗涤水的pH在11和10.5之间；在110℃，在干燥器中干燥包含40至50质量％水分的洗涤的湿饼5至7小时；随后采用微粉碎机或冲击式粉碎机将干燥的产物粉碎，以获得作为细小粉末的沸石-A。

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