[發明專利]一種赤泥基鍶磁性NaP沸石吸附材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011466482.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112604647A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 徐龍君;成勇;劉成倫
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C02F101/36;C02F101/38
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一種赤泥基鍶磁性NaP沸石吸附材料的制備方法，其屬于無機吸附材料領域。本發明先用水熱法制備了硬磁性材料鍶鐵氧體SrFe₁₂O₁₉，再對工業固體廢物赤泥進行酸浸和堿熔融預處理，然后通過水熱法制備出了磁性NaP沸石吸附材料(SrFe₁₂O₁₉@NaP)。本發明方法合成原料來源豐富，制備操作方法簡單，所需設備少，能耗低。制備的SrFe₁₂O₁₉@NaP磁性能穩定、吸附性能高，比表面積大，在SrFe₁₂O₁₉@NaP劑量為1g/L、吸附溫度為25℃的條件下，赤泥基鍶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP吸附100mL的pH為7和初始濃度為50mg/g的亞甲基藍溶液，120min后赤泥基鍶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP對亞甲基藍的去除率和吸附量分別是95.4％和47.9mg/g；在外加磁場作用下能快速回收，且吸附飽和后的赤泥基鍶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP經0.5mol/L氯化鈉(NaCl)溶液3次脫附使用后的吸附量仍達到33.2mg/g。本發明制備出的產品可廣泛用于去除水中有機污染物領域。

技術領域

本發明涉及一種以赤泥為原料制備赤泥基鍶磁性NaP沸石(SrFe₁₂O₁₉@NaP)吸附材料的方法，屬于無機環境吸附材料技術領域。

背景技術

赤泥是氧化鋁廠利用拜耳法生產氧化鋁過程中排出的強堿性固體廢物，其主要化學成分是Al₂O₃和SiO₂，它們的成分與沸石的構成成分相似，因此赤泥是成為合成沸石的重要潛在原料。沸石是一種水化結構的鋁硅酸鹽晶體，具有特定的骨架結構，由二氧化硅和氧化鋁四面體組成，四面體由共享的氧原子連接。沸石由于其帶負電荷的表面、內部孔隙、化學成分及特殊的性質，在過濾、離子交換、催化和吸附過程中有著重要應用。NaP沸石(Na₆Al₆SiO₃₂·12H₂O)因具有較高的CEC，常作為吸附劑處理重金屬離子和有機污染物。NaP沸石制備的常用方法包括水熱法和堿熔融水熱法等。吸附劑在吸附污染物后會分散于液體中，分離和回收困難制約著吸附材料的實際應用。復合磁性吸附材料通過外加磁場實現吸附劑的回收再利用，克服了常規離心或過濾等回收方式能耗高、耗時長和工藝復雜的缺點，同時避免了對環境造成二次污染。

鍶鐵氧體(SrFe₁₂O₁₉)屬于硬磁性材料，因具有較高的磁化強度、較高矯頑力和較強的抗退磁能力，而常用于磁性復合材料的磁性基體。目前，常見的SrFe₁₂O₁₉制備方法包括浸漬焙燒法、原位水解法、溶膠-凝膠法和化學沉淀法等。