CN107792862A - 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法 - Google Patents

一种分子筛型重金属固化剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107792862A
CN107792862A CN201711005698.6A CN201711005698A CN107792862A CN 107792862 A CN107792862 A CN 107792862A CN 201711005698 A CN201711005698 A CN 201711005698A CN 107792862 A CN107792862 A CN 107792862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molecular sieve
heavy metal
curing agent
preparation
mass ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711005698.6A
Other languages
English (en)
Inventor
芮明功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAANSHAN TUORUI METAL SURFACE TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
MAANSHAN TUORUI METAL SURFACE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAANSHAN TUORUI METAL SURFACE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical MAANSHAN TUORUI METAL SURFACE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201711005698.6A priority Critical patent/CN107792862A/zh
Publication of CN107792862A publication Critical patent/CN107792862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分子筛型重金属固化剂的制备方法,由铬铁渣、磷酸二氢钾、四甲基二硅氮烷、偏铝酸钠、水玻璃、硝酸银等原料制成,本发明通过抽滤制备半干凝胶生产分子筛,提高了反应釜中的固含量,降低了单位质量分子筛生产能耗,在此基础上对其进行硅烷化改性,并引入钙系磷酸盐化学键合材料,一方面降低了分子筛的静态和动态水吸附量,提高疏水性,减少水吸附造成的重金属固化位点减少,另一方面利用羟基磷灰石对重金属离子进行吸附,在分子筛的催化作用下发生离子交换,形成相应的重金属磷酸盐,实现了重金属持久、高效地固化在固化剂中。

Description

一种分子筛型重金属固化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及重金属处理技术领域,尤其涉及一种分子筛型重金属固化剂的制备方法。
背景技术
重金属污染已经成为人类生存的最大危害之一。重金属污染可以采用多种不同的技术进行处理,而固化/稳定化技术是国际上处理有毒污染物的主要方法之一。固化/稳定化技术采用固化基材将重金属废物吸附固定或包覆起来,以降低其对环境的危害。最常见的水泥固化技术存在容易被碳化和腐蚀以及耐久性不足,对重金属离子的固化仅为简单的物理包裹等问题。因此迫切需求一种新的高效固化重金属的材料。
沸石分子筛是一类含有大量有序微孔结构的硅铝酸盐,由于具有大的比表面积、良好的稳定性和择形性能而被广泛应用于诸多工业领域。硅铝分子筛因骨架结构中存在铝原子而带有负电荷,故离子交换性能成为硅铝分子筛的固有性能。在软化水质、去除有害金属、洗涤助剂、吸附脱水、催化剂等方面均得到了广泛的应用。
传统的分子筛合成工艺多为硅源、铝源与碱源溶液充分混合形成初始凝胶,经水热反应晶化得到固体,再经洗涤、干燥几个步骤完成。在晶体生长的水热反应过程中,大量的水作为溶剂,占据反应釜内大部分体积,使得单釜产量有限,且由于晶化过程需在高温下完成,大量溶剂的存在使单位产量的能耗较大。同时分子筛单独使用作用有限,无法满足人们的使用需求,因此需要进一步复合和改性以提高分子筛的使用领域和作用效率。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种分子筛型重金属固化剂的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种分子筛型重金属固化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将铬铁渣粉磨过80-100微米筛,再与磷酸二氢钾按质量比(4-5):1混合后掺入2%总质量的硼砂,将此混合体系置于常压下的水蒸汽环境中,24-48小时后取出,粉碎过80-100目筛备用;
(2)将甘油和聚乙烯吡咯烷酮按质量比(40-45):1混合后油浴加热至80-90℃,在300-320转/分下搅拌20-30分钟,至溶液分散完全,之后向其中加入0.5-1%质量分数的硝酸银,先保持温度搅拌10-15分钟,再升温至110-115℃搅拌2-3小时,最后冷却至室温,得纳米银溶胶备用;
(3)按质量比(1-1.5):(3-4):(45-55)将氢氧化钠、偏铝酸钠以及水混合搅拌至完全溶解,将此混合体系与导向剂溶液按质量比(1-1.3):1混合后继续搅拌60-120分钟,得初始凝胶,将其在真空下抽滤至无液体滴下,得到半干凝胶再置于反应釜中,升温至100-110℃,晶化5-6小时,完成后将所得产品用清水洗净并烘干,浸没于步骤2所得纳米银溶胶中,升温至65-75℃浸渍20-24小时,之后过滤收集固形产物,晾干后磨细过60-80目筛,得纳米银/沸石分子筛备用;
(4)将四甲基二硅氮烷溶于丙酮中配成质量分数为6-10%的有机溶液,将此有机溶液与步骤1所得产物、步骤3所得纳米银/沸石分子筛按质量比(7-8):1:(1.2-1.5)混合后加压至2.5-3.5MPa,升温至120-150℃,在100-150转/分下反应3-6小时;
(5)收集步骤4所得产物经过滤后煅烧活化,降至室温后取出粉碎磨细过120-150目筛,即得本发明固化剂。
所述步骤1中铬铁渣中氧化钙含量为45-50%。
所述步骤3中导向剂溶液的配制方法为按质量比(5-5.5):(1-1.2):(35-40):(15-18)将氢氧化钠、偏铝酸钠、水玻璃以及水混合后搅拌陈化10-12小时得到。
所述步骤4中有机溶液、步骤1所得产物、纳米银/沸石分子筛质量比为8:1:1.5。
所述步骤5中煅烧温度为320-360℃,时间为3-5小时。
所述的导向剂的水玻璃中氧化钠质量分数为5-8%,二氧化硅质量分数为18-24%,余量成分为水。
本发明的优点是:
本发明将硅源、铝源与碱源溶液充分混合形成的初始凝胶进行抽滤,去除了其中大部分溶剂,提高了反应釜中的固含量,降低了单位质量分子筛生产能耗,并表现出更高的离子交换速率,同时以甘油同时作为分散介质和还原剂还原银离子,通过浸渍获得纳米银/沸石分子筛,大大简化了复合材料的操作工艺,提高了材料的整体催化性和吸附性,在此基础上对其进行硅烷化改性,并引入钙系磷酸盐化学键合材料,一方面降低了分子筛的静态和动态水吸附量,提高疏水性,减少水吸附造成的重金属固化位点减少,另一方面利用羟基磷灰石对重金属离子进行吸附,在分子筛的催化作用下发生离子交换,形成相应的重金属磷酸盐,分子筛材料内部致密结构提高了对重金属浸出的机械阻滞能力,在化学键合、吸附和物理包裹的三重作用下,加大了重金属离子逸出阻力,从而实现了重金属持久、高效地固化在固化剂中,本发明成本低廉、工艺简单,具有很好的使用价值。
具体实施方式
一种分子筛型重金属固化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将氧化钙含量为45-50%的铬铁渣粉磨过80微米筛,再与磷酸二氢钾按质量比4.5:1混合后掺入2%总质量的硼砂,将此混合体系置于常压下的水蒸汽环境中,24小时后取出,粉碎过80目筛备用;
(2)将甘油和聚乙烯吡咯烷酮按质量比44:1混合后油浴加热至80℃,在300转/分下搅拌20分钟,至溶液分散完全,之后向其中加入0.5%质量分数的硝酸银,先保持温度搅拌10分钟,再升温至110℃搅拌2小时,最后冷却至室温,得纳米银溶胶备用;
(3)按质量比1.5:3.5:50将氢氧化钠、偏铝酸钠以及水混合搅拌至完全溶解,将此混合体系与导向剂溶液按质量比1.2:1混合后继续搅拌60分钟,得初始凝胶,将其在真空下抽滤至无液体滴下,得到半干凝胶再置于反应釜中,升温至100℃,晶化5小时,完成后将所得产品用清水洗净并烘干,浸没于步骤2所得纳米银溶胶中,升温至65℃浸渍20小时,之后过滤收集固形产物,晾干后磨细过60目筛,得纳米银/沸石分子筛备用,其中导向剂溶液的配制方法为按质量比5.5:1.2:38:16将氢氧化钠、偏铝酸钠、水玻璃以及水混合后搅拌陈化10小时得到,水玻璃中氧化钠质量分数为7%,二氧化硅质量分数为21%,余量成分为水;
(4)将四甲基二硅氮烷溶于丙酮中配成质量分数为6%的有机溶液,将此有机溶液与步骤1所得产物、步骤3所得纳米银/沸石分子筛按质量比8:1:1.5混合后加压至2.5MPa,升温至120℃,在100转/分下反应3小时;
(5)收集步骤4所得产物经过滤后煅烧活化,煅烧温度为320℃,时间为3小时,之后降至室温后取出粉碎磨细过120目筛,即得本发明固化剂。

Claims (6)

1.一种分子筛型重金属固化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将铬铁渣粉磨过80-100微米筛,再与磷酸二氢钾按质量比(4-5):1混合后掺入2%总质量的硼砂,将此混合体系置于常压下的水蒸汽环境中,24-48小时后取出,粉碎过80-100目筛备用;
(2)将甘油和聚乙烯吡咯烷酮按质量比(40-45):1混合后油浴加热至80-90℃,在300-320转/分下搅拌20-30分钟,至溶液分散完全,之后向其中加入0.5-1%质量分数的硝酸银,先保持温度搅拌10-15分钟,再升温至110-115℃搅拌2-3小时,最后冷却至室温,得纳米银溶胶备用;
(3)按质量比(1-1.5):(3-4):(45-55)将氢氧化钠、偏铝酸钠以及水混合搅拌至完全溶解,将此混合体系与导向剂溶液按质量比(1-1.3):1混合后继续搅拌60-120分钟,得初始凝胶,将其在真空下抽滤至无液体滴下,得到半干凝胶再置于反应釜中,升温至100-110℃,晶化5-6小时,完成后将所得产品用清水洗净并烘干,浸没于步骤2所得纳米银溶胶中,升温至65-75℃浸渍20-24小时,之后过滤收集固形产物,晾干后磨细过60-80目筛,得纳米银/沸石分子筛备用;
(4)将四甲基二硅氮烷溶于丙酮中配成质量分数为6-10%的有机溶液,将此有机溶液与步骤1所得产物、步骤3所得纳米银/沸石分子筛按质量比(7-8):1:(1.2-1.5)混合后加压至2.5-3.5MPa,升温至120-150℃,在100-150转/分下反应3-6小时;
(5)收集步骤4所得产物经过滤后煅烧活化,降至室温后取出粉碎磨细过120-150目筛,即得本发明固化剂。
2.根据权利要求1所述的分子筛型重金属固化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1中铬铁渣中氧化钙含量为45-50%。
3.根据权利要求1所述的分子筛型重金属固化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3中导向剂溶液的配制方法为按质量比(5-5.5):(1-1.2):(35-40):(15-18)将氢氧化钠、偏铝酸钠、水玻璃以及水混合后搅拌陈化10-12小时得到。
4.根据权利要求1所述的分子筛型重金属固化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤4中有机溶液、步骤1所得产物、纳米银/沸石分子筛质量比为8:1:1.5。
5.根据权利要求1所述的分子筛型重金属固化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤5中煅烧温度为320-360℃,时间为3-5小时。
6.根据权利要求3所述的导向剂溶液的制备方法,其特征在于,所述水玻璃中氧化钠质量分数为5-8%,二氧化硅质量分数为18-24%,余量成分为水。
CN201711005698.6A 2017-10-25 2017-10-25 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法 Pending CN107792862A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711005698.6A CN107792862A (zh) 2017-10-25 2017-10-25 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711005698.6A CN107792862A (zh) 2017-10-25 2017-10-25 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107792862A true CN107792862A (zh) 2018-03-13

Family

ID=61533568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711005698.6A Pending CN107792862A (zh) 2017-10-25 2017-10-25 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107792862A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112142061A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 中国科学院华南植物园 降低农作物重金属吸收的改性分子筛及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101121523A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 有机硅微孔沸石及其合成方法
WO2014011773A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Red Lion Chem Tech, Llc Removal of hydrophobic contaminants
CN104477933A (zh) * 2014-11-27 2015-04-01 青岛科技大学 一种硅烷化改性分子筛的制备方法
CN104692410A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 天津工业大学 湿凝胶晶化合成a分子筛的方法
CN105215348A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 桂林理工大学 一种含纳米银无水甘油溶胶及其制备方法
CN105645797A (zh) * 2016-01-06 2016-06-08 昆明理工大学 一种铬铁渣基钙系磷酸盐化学键合材料及其用途
CN106978184A (zh) * 2017-04-14 2017-07-25 东南大学 用于复合重金属污染土的固化剂及制备和应用方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101121523A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 有机硅微孔沸石及其合成方法
WO2014011773A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Red Lion Chem Tech, Llc Removal of hydrophobic contaminants
CN104692410A (zh) * 2013-12-06 2015-06-10 天津工业大学 湿凝胶晶化合成a分子筛的方法
CN104477933A (zh) * 2014-11-27 2015-04-01 青岛科技大学 一种硅烷化改性分子筛的制备方法
CN105215348A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 桂林理工大学 一种含纳米银无水甘油溶胶及其制备方法
CN105645797A (zh) * 2016-01-06 2016-06-08 昆明理工大学 一种铬铁渣基钙系磷酸盐化学键合材料及其用途
CN106978184A (zh) * 2017-04-14 2017-07-25 东南大学 用于复合重金属污染土的固化剂及制备和应用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112142061A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 中国科学院华南植物园 降低农作物重金属吸收的改性分子筛及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102039200B (zh) 一种Y-Beta/MCM-41双微孔-介孔复合分子筛及制备方法
CN107777700B (zh) 一种梯级孔hzsm-5分子筛及其制备方法
CN103101924B (zh) 晶种合成法制备zsm-22分子筛的方法
CN103025658A (zh) 沸石的制造方法
CN109384246A (zh) 一种aei结构分子筛及其制备方法和应用
CN104743573A (zh) 一种zsm-5分子筛及其制备方法
JPH02258618A (ja) 新規な結晶性(メタロ)シリケートおよびゲルマネート
CN102452663B (zh) 一种eu-1分子筛的改进制备方法
CN105833899A (zh) 用于净化机动车尾气氮氧化物的scr催化剂制备方法
CN108147427A (zh) 一种cha型杂原子金属磷酸铝分子筛及预成型合成方法
CN107970883A (zh) 一种室内空气净化剂的制备方法
CN101723398A (zh) 用蒙脱土合成小颗粒β分子筛的方法
CN1226874A (zh) Y型沸石的制备
CN105253896A (zh) 一种石墨烯-4a型分子筛复合材料的制备方法
CN106587097A (zh) 一种利用微硅粉合成ssz‑13沸石分子筛的方法
CN105439169B (zh) 一种利用粉煤灰和活性炭合成钠型沸石的方法
CN109354029A (zh) 一种由粉煤灰制备介孔氧化硅的方法
CN101767026B (zh) 一种含y型分子筛催化材料的制备方法
CN102533316B (zh) 一种轻油选择性加氢裂化的方法
CN109665534B (zh) 一种利用粉煤灰酸浸渣制备介孔氧化硅的方法
CN103771452B (zh) 一种方形β分子筛及其制备方法
CN107792862A (zh) 一种分子筛型重金属固化剂的制备方法
CN102896000A (zh) 一种催化剂生产废渣的利用方法
CN107837785A (zh) 一种复合分子筛脱氟剂的制备方法
CN104556139A (zh) 一种用油页岩渣制备β分子筛的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180313