CN111547732B - 一种纳米棒状霞石及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用赤泥对废FCC催化剂进行结构转变得到的纳米棒状霞石，是以碱活化处理的废FCC催化剂和酸活化处理的赤泥为原料，经水热合成反应得到的长度500～600nm、直径约50nm的纳米棒状霞石，其霞石尺寸大小均一、分散均匀，原废FCC催化剂中的重金属氧化物被完全转变，霞石中只有NiTxOy尖晶石相存在，NiO态逐渐消失。本发明在制备霞石的同时实现了重金属化合形式的原位无排放转变，转变过程没有二次排放，解决了重金属污染问题。

Description

一种纳米棒状霞石及其制备方法
技术领域
本发明属于工业废弃物再利用技术领域，具体涉及一种利用化工生产废弃物，特别是利用废FCC催化剂和赤泥两种工业固体废弃物制备的纳米棒状霞石，以及该纳米棒状霞石的制备方法。
背景技术
随着原油重质化和劣质化趋势加重，原油中的有毒金属含量明显升高。传统的原油炼制技术主要是流化催化裂化（FCC）过程，其能够有效地将重质原油转变为轻质油，包括汽油、柴油和煤油等（Fuel Process Technol. 2011, 92, 2235-2240.）。然而，重质原油中过多的有毒金属，如钒(V)、镍(Ni)、铁(Fe)等物质，会造成FCC催化剂的严重失活（Energ. Fuel 2016, 30, 10371-10382.），导致催化剂上沸石活性组分骨架坍塌，可利用酸性位点急剧减少以及更多的积炭形成（Miner. Eng. 2018, 127, 1-5.）。
炼油厂进行FCC炼油的过程中，FCC催化剂一般在催化裂化单元停留几分钟，然后被转移至再生器，迅速升温到750℃左右，以将催化剂上的大部分积炭烧除，维持FCC催化剂的活性（Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 7342-7370.）。另外，部分失活的FCC催化剂会被卸出且被新鲜的FCC催化剂替代。
由于炼油厂数目和产量巨大，我国每年会产生超过十万吨的废FCC催化剂，并且在以超过5%的增速继续增加（Hydrometallurgy 2017, 171, 312-319.）。然而，工业上，大部分的废FCC催化剂被直接倾倒填埋。这样会造成大量土地被占用，而且其中的有毒金属，特别是金属氧化物，会渗透到土壤中，造成地下水和土壤污染。例如镍在废FCC催化剂中的状态有氧化镍和尖晶石两种，尖晶石态的镍无毒，而氧化态的镍会侵害人体呼吸道和肺等器官，对人类生命安全造成严重威胁（Appl. Catal. A-Gen. 2014, 486, 176-186.）。
2016年环保部新颁布的《国家危险废物名录》中，明确将废FCC催化剂列入了代码251-017-50的固体危险废物，危险特性为T。因此，废FCC催化剂禁止直接填埋，必须按照危险固体废物处置要求经无害化处理后方可排放。
废FCC催化剂的组成主要包括载体和载体上负载的重金属两部分，其中载体中含有硅和铝。因此，可以将废FCC催化剂去除掉重金属后，作为硅源和铝源重新利用（Sep. Purif. Technl. 2019, 30, 251-257.）。
关于去除废FCC催化剂上重金属的文献报道方法很多，主要包括化学试剂洗脱，生物质降解和磁分离，但这些方法普遍操作复杂，费用昂贵，而且处理效果尚待深入验证，同时还存在处理产生二次污染等问题（Appl. Catal. B-Environ. 2001, 33, 249-261.）。
赤泥是铝厂制铝过程中排出的污染性废渣。我国是生产和消耗氧化铝的主要国家，每年因生产氧化铝而产生的赤泥高达数百万吨。这些赤泥往往被直接堆放或填埋，不加任何处理，对环境和人类生命安全造成非常大的危害。赤泥的主要成分是氧化铝，还有部分的氧化铁。现有文献报道对赤泥的处理，主要是作为建筑材料制成砖块，还有制成吸附剂用于水处理 (Conserv. Recy. 2019, 141, 483-498. )。
霞石（CAN）是由TO4四面体（T=Si，Al）相互连接形成的三维立体网状结构，它是一类似长石，属于沸石（Micropor. Mesopor. Mat. 2019, 274, 94-101.）。霞石具有孔径6.21Å的孔道，且包含由六元环构成的小ε笼，属于P63空间群，拥有良好的可通过性。霞石中的各种笼结构和通道可以承载多种阳离子（主要是Na+，Ca2+，K+）和阴离子（CO3 2-，SO4 2-，PO4 3-，OH-，Cl-），以及H2O和CO2分子。
霞石与方钠石有着相似的化学组成。但从晶体学上，霞石属于六方晶系，而方钠石属于立方晶系。方钠石中有β笼，直径为6.26Å，其孔径为2.47Å。相比于方钠石，霞石具有更大的孔径以及更好的通道连通性。因此，在应用上，霞石比方钠石具有更好的吸附离子性能，能够去除水中各种有毒金属离子，如Cd2+、Pb2+和Ni2+。
目前文献报道的关于霞石的制备方法，主要是利用黏土等含氧化铝载体以水热合成法制备霞石 (Micropor. Mesopor. Mat. 2011, 137, 32-35. )。然而，这些方法普遍存在制备成本高，操作流程复杂，合成时间长，处理温度高等不足。同时，由于霞石与方钠石的化学组成相似，在制备霞石的过程中，经常会出现方钠石，需要精细调变制备条件，才能得到霞石。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用赤泥对废FCC催化剂进行结构转变而得到的纳米棒状霞石，并使废FCC催化剂中的重金属氧化镍转变为结合态。
提供一种利用废FCC催化剂和赤泥制备所述纳米棒状霞石的制备方法，是本发明的另一发明目的。
本发明所述的纳米棒状霞石是以碱活化处理的废FCC催化剂和酸活化处理的赤泥为原料，经水热合成反应得到的棒状形貌的产物，所述纳米棒状霞石长度500～600nm，直径约50nm。
进而，本发明还提供了一种包括以下步骤的纳米棒状霞石的制备方法。
1）、按照NaOH与废FCC催化剂的质量比不小于0.8，将所述废FCC催化剂和NaOH用水混合，加热至不低于500℃进行高温碱活化，得到NaOH活化废FCC催化剂。
2）、以稀硝酸溶液中的纯硝酸计，按照赤泥与纯硝酸的质量比为(1～5):1，将赤泥置于稀硝酸溶液中浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
3）、将所述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥加水混合得到泥浆，密闭加热进行水热晶化反应，制备得到纳米棒状霞石。
其中，所述NaOH活化废FCC催化剂与硝酸活化赤泥的质量比优选为(5～10):1。
进而，本发明所述的原料废FCC催化剂需要先焙烧去除积炭后，再以NaOH进行高温碱活化。具体地，是将所述废FCC催化剂加热至500～800℃进行焙烧。
更优选地，本发明是将所述废FCC催化剂加热焙烧4～10h。
进一步地，本发明是在所述废FCC催化剂中加入NaOH后，再按照水与废FCC催化剂的质量比为(0.5～1):1加入水进行混合。
更进一步地，本发明所述高温碱活化的处理时间优选为2～6h。
优选地，本发明用于活化赤泥的稀硝酸溶液的浓度为5～20wt%。
本发明所述纳米棒状霞石的制备方法中，所述水热晶化反应优选在120～180℃下进行，水热晶化反应时间12～24h。
本发明利用高温碱活化的废FCC催化剂和稀硝酸活化的赤泥为原料，制备得到了尺寸大小均一、分散均匀的纳米棒状霞石。重要的是原废FCC催化剂中的重金属氧化物被完全转变，纳米棒状霞石中只有NiTxOy尖晶石相存在，NiO态逐渐消失。
工业固体废弃物的处理具有流程复杂，运行维护成本高，而且容易产生二次污染等诸多问题。本发明利用霞石能够固定金属离子的特性，以两种工业固体废弃物作为原料，通过碱和酸的简单活化处理，实现了重金属化合形式的原位无排放转变。而且整个转变过程没有二次排放，降低了成本，解决了重金属污染问题。本发明不仅达到了“以废制废”的目的，更是实现了“变废为宝”的愿景。
附图说明
图1是实施例1原料废FCC催化剂的XRD图。
图2是实施例1原料废FCC催化剂的SEM图。
图3是实施例1原料废FCC催化剂中Ni的XPS图。
图4是实施例1制备纳米棒状霞石的XRD图。
图5是实施例1制备纳米棒状霞石的SEM图。
图6是实施例1制备纳米棒状霞石中Ni的XPS图。
图7是对比例1制备方钠石的XRD图。
图8是对比例1制备方钠石的SEM图。
图9是对比例1制备方钠石中Ni的XPS图。
具体实施方式
下述实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1。
将某炼油厂的废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后，用粉碎机粉碎成均匀的粉末。
图1给出了上述废FCC催化剂粉末的X射线衍射图。由图可知，废FCC催化剂中存在有特征衍射峰2θ≈6.3°，15.8°和23.9°的Y沸石，特征衍射峰2θ≈23°-25°的ZSM-5沸石和Al2O3三种成分。进而，图2的废FCC催化剂粉末扫描电镜图显示出杂乱的粉末颗粒混合形貌。
图3是废FCC催化剂粉末中Ni元素的2p 3/2光电子能谱图。图中显示样品中同时存在有氧化态的NiO（854.2eV）和与硅、铝结合作用强的NiTxOy（856.3eV）两种不同的结合态。
称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，用粉碎机粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将某铝厂产出的赤泥用粉碎机粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
图4给出了上述纳米棒状霞石的X射线衍射图。图中衍射峰为归属于霞石结构的特征衍射峰，且没有杂相，说明硝酸活化后的赤泥能够直接影响产物的晶体结构，使得方钠石晶型转变为霞石晶型。
图5的扫描电镜图表明，所制备纳米棒状霞石为纳米棒状，直径约为50nm，长度约为500～600nm，纳米棒尺寸大小均一，且均匀分散。
图6是纳米棒状霞石中Ni元素的2p 3/2光电子能谱图。图中标记出单一的与硅、铝结合作用强的NiTxOy（856.3eV）的结合态，说明纳米棒状霞石表面没有弱结合的氧化态NiO，废FCC催化剂表面弱的结合态NiO全部转变为强结合态的NiTxOy。
对比例1。
将实施例1中的赤泥粉碎为细粉，不经任何处理，得到未活化赤泥。
称取实施例1制备的NaOH活化废FCC催化剂，与上述的未活化赤泥以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干得到方钠石。
图7给出了方钠石的X射线衍射图。图中的特征衍射峰归属于方钠石的晶体结构，说明废FCC催化剂上的Y沸石、ZSM-5沸石和氧化铝结构全部发生转变，成为了纯的方钠石结构。
从图8的方钠石扫描电镜图中，可以观察到边长约500～600nm的表面光滑的立方块状形貌。
图9是方钠石中Ni元素的2p 3/2光电子能谱图。图中标记出了氧化态的NiO（854.2eV）和与硅、铝结合作用强的NiTxOy（856.3eV）两种不同的结合态，但是可以明显看到氧化态的NiO含量明显降低。说明在废FCC催化剂转变的过程中，表面的氧化态NiO同时发生了结合态的转变，由弱结合变为强结合。
实施例2。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1.2:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
实施例3。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:0.8:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
比较例2。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:0.6:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到方钠石。
实施例4。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，600℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
实施例5。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
比较例3。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，450℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到方钠石。
实施例6。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入6毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
实施例7。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入4毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
比较例4。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入3毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到方钠石。
实施例8。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至180℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
实施例9。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至160℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
比较例5。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，550℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至100℃水热晶化反应24h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到方钠石。
实施例10。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应16h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
实施例11。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应12h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到纳米棒状霞石。
比较例6。
将废FCC催化剂在马弗炉中600℃焙烧4h，去除积炭后粉碎成粉末。称取20g焙烧后的废FCC催化剂，与NaOH固体和水按质量比1:1:0.6均匀混合，置于马弗炉中，500℃焙烧活化4h。冷却至室温，粉碎成均匀的粉末，得到NaOH活化废FCC催化剂。
将赤泥粉碎为均匀的细粉，按照每克赤泥中加入5毫升稀硝酸溶液的比例加入到5%稀硝酸溶液中，常温下浸泡活化，得到硝酸活化赤泥。
称取上述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥，以质量比8:1混合，加水搅拌得到泥浆，装入不锈钢反应釜中，密封，加热至140℃水热晶化反应10h。冷却后取出反应产物，直接烘干后，得到方钠石。

Claims (5)

1.一种纳米棒状霞石的制备方法，所述方法包括：
1）、按照NaOH与废FCC催化剂的质量比不小于0.8，水与废FCC催化剂的质量比为(0.5～1):1，将废FCC催化剂加热至500～800℃焙烧去除积炭后，与NaOH用水混合，加热至不低于500℃进行高温碱活化，得到NaOH活化废FCC催化剂；
2）、以稀硝酸溶液中的纯硝酸计，按照赤泥与纯硝酸的质量比为(1～5):1，将赤泥置于稀硝酸溶液中浸泡活化，得到硝酸活化赤泥；
3）、将所述NaOH活化废FCC催化剂和硝酸活化赤泥按照质量比为(5～10):1加水混合得到泥浆，密闭加热至120～180℃进行水热晶化反应12～24h，制备得到纳米棒状霞石。
2.根据权利要求1所述的纳米棒状霞石的制备方法，其特征是将所述废FCC催化剂加热焙烧4～10h。
3.根据权利要求1所述的纳米棒状霞石的制备方法，其特征是所述高温碱活化处理时间为2～6h。
4.根据权利要求1所述的纳米棒状霞石的制备方法，其特征是用于活化赤泥的稀硝酸溶液的浓度为5～20wt%。
5.按照权利要求1所述制备方法制备得到的纳米棒状霞石，所述纳米棒状霞石长度500～600nm，直径50nm。
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