CN115445572B - 一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料及其制备方法和应用，属于环保材料技术领域。本发明方法包括：将采集的斜发沸石矿石破碎、研磨、过筛，获得斜发沸石粉末；对斜发沸石粉末进一步煅烧后制备活化斜发沸石粉末；随后将斜发沸石粉末和/或活化斜发沸石粉末按比例添加至铝激发剂中，混匀；继续添加发泡剂混匀后，浇筑成型，固化即可。本发明针对传统的碱激发剂对晶态材料溶解性较差的不足，使得晶态的斜发沸石可以制备为具有较好机械强度的斜发沸石泡沫；并且，本发明制得的固化斜发沸石泡沫产物尺寸收缩小或基本不发生收缩；此外，本发明制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料耐水性强，在吸附应用中结构不发生坍塌破坏，保持其整体结构。

Description

一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料及其制备方法和应用。
背景技术
沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，是当今世界新型的矿产资源。据不完全统计，我国已发现400处沸石矿床(点)，总储量约30亿t，目前已知的天然沸石有40多种，其中分布最广的有斜发沸石、片沸石等。我国除浙江缙云县、安徽宣城县、河南信阳上天梯等地产斜发沸石外，黑龙江梅林县流纹珍珠岩、河北赤城县凝灰岩亦有斜发沸石产出。我国斜发沸石矿资源储量丰富，如河南信阳上天梯地区斜发沸石储量达0.6亿t。斜发沸石具有巨大的开发应用价值，但目前我国的斜发沸石的开发应用程度不高。
斜发沸石，其理论化学式为(Na，K，Ca)2-3[Al3(Al,Si)2Si13O16]·12H2O，是一种天然的分子筛，具有离子交换性、吸附性、催化性等优异的性能。刘文质等应用20～40目斜发沸石作为除氟吸附过滤器，在氟病区现场进行了试验，在原氟水含量为3～10mg/L的情况下，处理后含氟量为0.5～0.8mg/L，符合国家引用水标准，此外，原水的浊度、汞含量、总硬度等指标也有一定的改善。斜发沸石也可用于吸附核反应堆泄露出来的放射性元素锶和铯，去除污水中的重金属离子，气体的干燥吸附等领域。目前，斜发沸石已被广泛用于去除水中氟、有机物、放射性物质、氨氮、磷、砷、重金属离子等研究中。
斜发沸石虽然可作为一种有效的吸附剂用于含水处理、气体吸附等领域，但真正的将这种材料广泛的加以应用，还需解决关键性问题：斜发沸石通常需要进行破碎、粉碎为极细微的粉末状，但粉末状的沸石难以规模化应用。粉末的沸石在实际应用中存在以下问题：(1)形成粉尘，存储运输应用均存在风险；(2)处理成本高；(3)难回收，容易失去活性以及易聚集；(4)操作不便，污染环境等。
目前现有技术公开的一些关于斜发沸石作为环保处理材料的专利或文献也均存在一定的缺点。专利CN 108905970B公布的“基于斜发沸石改性的水体除镉吸附剂的制备方法及应用”中，将粉末状的沸石经高温、氯化镧改性及纳米碳纤维包覆改性后获得了粉末的基于沸石改性的水体除镉吸附剂；专利CN109809429B公布的“一种改性斜发沸石的制备方法和应用”，将斜发沸石粉末经高温与碱处理、过筛后获得了改性的斜发沸石粉末；专利CN110898800A公开的“一种天然斜发沸石类吸附剂及其应用”中，将沸石粉末利用两次铵盐改性后再用锶盐或钡盐离子交换后获得斜发沸石；专利CN112495340A公开的“一种改性斜发沸石的制备方法及水体净化剂”中，利用NaCl改性-稀土改性-高温活化的方式对斜发沸石进行活化，获得粉末的斜发沸石材料。以上专利的改性活化等手段增强了斜发沸石的吸附能力，但获得产物均为粉末状的沸石，非整体式的泡沫材料。
目前，尚没有相关文献专利报道有关斜发沸石泡沫材料的制备方法。虽然申请号为CN202210185397.0的专利申请公开了“一种类沸石材料及其制备方法和应用”，采用无机固体废物为原料合成类沸石材料：利用碱激发-固化-发泡等手段进行类沸石材料的制备，但其采用的碱激发剂仅对于非晶态的材料有较好的溶解/固化效果，对于斜发沸石分子筛晶态的材料其溶/固效果较差。并且，采用硅酸钾/氢氧化钾激发剂制备的斜发沸石泡沫还存在2个关键性难点：(1)耐水性差，由于固化效果一般，直接用于制备斜发沸石泡沫遇水坍塌；(2)收缩程度大，制备的材料存在较大程度的收缩。
综上所述，亟需开发出一种能将斜发沸石加工制备成耐水性好、且吸附性能优异的多孔泡沫环保材料的方法，用于解决上述技术问题。
发明内容
基于上述理由，针对现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于提供一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料及其制备方法和在去除重金属离子中的应用。本发明采用铝基激发剂，解决或至少部分解决了现有技术中存在的上述几个技术缺陷。
为了实现本发明的上述其中一个目的，本发明采用的技术方案如下：
一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
将采集的斜发沸石矿石破碎、研磨、过筛，获得斜发沸石粉末；对斜发沸石粉末进一步煅烧后制备活化斜发沸石粉末；随后将斜发沸石粉末和/或活化斜发沸石粉末按照一定比例添加至铝激发剂中，混匀；继续添加发泡剂混匀后，浇筑成型，固化，获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
具体地，上述技术方案，所述斜发沸石矿石可直接来源于斜发沸石矿区，斜发沸石矿内的有效斜发沸石含量可不做具体限定。
进一步地，上述技术方案，所述斜发沸石粉末的尺寸优选为60-200目。
进一步地，上述技术方案，所述斜发沸石粉末的煅烧工艺如下：在750-950℃条件下恒温煅烧1-3h，较优选为2h。
进一步地，上述技术方案，所述斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末可以按任意质量比例进行混合，例如，所述斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末的质量比可以为10:0-0:10，较优选为2:8-4:6。
进一步地，上述技术方案，所述铝激发剂采用下述方法制备而成：
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照35-55：15-25：10-20的质量比混合，然后搅拌均匀，获得所述的铝基激发剂。
进一步地，上述技术方案，固相原料与铝基激发剂是按照1:0.6-1的质量比进行混合的；其中：所述固相原料指的是斜发沸石粉末和/或活化斜发沸石粉末。
进一步地，上述技术方案，所述发泡剂不限于使用双氧水，也可以采用铝粉、锌粉、硅微粉、碳化硅、金属硅、次氯酸钠、石灰岩、过硼酸钠等中的任意一种。
进一步地，上述技术方案，当所述发泡剂为双氧水时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的1-5％；当所述发泡剂为铝粉、锌粉时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的0.5-2‰；当所述发泡剂为硅微粉时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的10-20％；当所述发泡剂为碳化硅时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的80-90％；当所述发泡剂为金属硅时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的0.5-2‰；当所述发泡剂为次氯酸钠时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的20-30％；当所述发泡剂为石灰岩时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的3-5％；当所述发泡剂为过硼酸钠时，所述发泡剂的添加质量为固相原料质量的3-5％。
进一步地，上述技术方案，所述固化工艺具体如下：在45-105℃范围内固化12-24h。
本发明的第二个目的在于提供采用上述所述方法制备得到的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
进一步地，上述技术方案，所述轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的抗压强度在0.5-15MPa之间，体积密度在0.5-0.8g/cm3。
本发明的第三个目的在于提供采用上述所述方法制备得到的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料在去除重金属离子中的应用。
进一步地，上述技术方案，所述重金属离子可以为铅离子(Pb2+)，但不限于铅离子。
本发明采用的各原料本发明中所起的作用如下：
本发明采用去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠作为铝基激发剂，替代传统的碱(硅酸钠/钾、氢氧化钠/钾或上述混合物)激发剂，该激发剂可克服传统碱激发剂的缺点，避免发泡产物的巨大尺寸收缩效应或对晶态分子筛材料固化效果差的劣势。
并且，本发明采用斜发沸石和/或活化斜发沸石作为斜发沸石泡沫的主要原料，其中：活化斜发沸石与碱激发剂反应能更好的形成胶凝材料，其含量越高，斜发沸石泡沫机械强度越高。
本发明采用的各工艺步骤在本发明中所起的作用如下：
斜发沸石粉末的煅烧为了获得活化的斜发沸石粉末，通过调节其与斜发沸石粉末的比例，可以获得不同机械强度的斜发沸石泡沫。45-105℃范围内固化目的为将铝基激发剂与固相原料充分反应，获得具有一定强度的斜发沸石泡沫。
本发明涉及的反应机理如下：
铝基激发剂可以与固相物质发生反应，溶解获得活性硅铝，硅铝三维链接形成无机大分子，且偏铝酸钠中的活性铝可直接参与反应，对于即使溶解性较差的晶态的分子筛同样可以起到较好的固化作用。
与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
(1)针对传统的碱激发剂对晶态材料溶解性较差的不足，本发明使得晶态的斜发沸石可以制备为具有较好机械强度的斜发沸石泡沫；
(2)本发明制得的固化斜发沸石泡沫产物尺寸收缩小或基本不发生收缩；
(3)本发明制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料耐水性强，在吸附应用中结构不发生坍塌破坏，保持其整体结构。
附图说明
图1中(a)、(b)分别为本发明实施例1-6制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的实物照片和光学显微镜照片；
图2中a、b、c依次为本发明实施例7-9制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的实物照片；
图3从左至右依次为应用实施例1中利用实施例1-6制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料吸附后的照片。
具体实施方式
下面通过实施案例对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
本发明下述各实施例中的斜发沸石矿石采集于信阳上天梯非金属矿区，其斜发沸石含量80％。本发明采用的其他原料例如氢氧化钠、偏铝酸钠、双氧水等可直接购买。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
下述各实施例中涉及的抗压强度数据均是在NKK4050微机控制电子万能试验机上直接测试获得，位移速度1mm/min；
下述各实施例中涉及的密度数据(ρr)为其质量与体积的比值；
下述各实施例中涉及的孔隙率(TP)的数据是根据式(1)计算所得，其中：真密度(ρ0)由贝士德BSD-TD-K真密度测试仪测试所得。
TP＝100*(1-ρr/ρ0) (1)
实施例1
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过60目筛，获得斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末经750℃煅烧2h后，制备活化斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末按照0:10质量比例混合，即不添加斜发沸石粉末，仅以煅烧所得活化斜发沸石粉末作为制备斜发沸石泡沫的固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为35：20：12的质量比混合，即称取35份去离子水，20份氢氧化钠，12份偏铝酸钠混合，利用高速分散机搅拌均匀，获得铝基激发剂。本步骤中，高速分散机搅拌为了获得均匀的浆料。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:0.67的质量比进行混合，即称取100份固相原料，67份铝基激发剂，以高速分散机搅拌均匀；随后加入5质量份双氧水发泡剂，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在80℃固化24h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在15MPa，孔隙率为75％，密度为0.51g/cm3。
实施例2
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过200目筛，获得斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末经800℃煅烧2h后，制备活化斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末按照2:8质量比例混合，取2份斜发沸石粉末与8份活化斜发沸石粉末经分散机混合均匀后获得斜发沸石泡沫的固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为35：25：10的质量比混合，取35份去离子水，25份氢氧化钠，10份偏铝酸钠混合，利用高速分散机搅拌均匀，利用高速分散机搅拌10min，获得铝基激发剂。本步骤中，高速分散机搅拌为了获得均匀的浆料。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:0.7的质量比进行混合，即称取100份固相原料，70份铝基激发剂，以高速分散机搅拌均匀；随后加入双氧水发泡剂，发泡剂添加5质量份，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在90℃固化24h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在10MPa，孔隙率为64％，密度为0.8g/cm3。
实施例3
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过100目筛，获得斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末经850℃煅烧2h后，制备活化斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末以4:6质量比例混合，获得制备斜发沸石泡沫的固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为40：20：12的质量比混合，利用高速分散机搅拌均匀，获得铝基激发剂。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:0.72的质量比进行混合，以高速分散机搅拌后混合均匀；随后加入所用固相原料5wt％的双氧水发泡剂，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在105℃内固化12h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在7MPa，孔隙率为69％，体积密度在0.65g/cm3。
实施例4
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过200目筛，获得斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末经900℃煅烧2h后，制备活化斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末以6:4质量比例混合，获得制备斜发沸石泡沫的固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为50：25：20的质量比混合，利用高速分散机搅拌均匀，获得铝基激发剂。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:0.95的质量比进行混合，以高速分散机搅拌后均匀；随后加入所用固相原料5wt％的双氧水发泡剂，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在80℃范围内固化24h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度为1MPa，孔隙率为76％，体积密度在0.59g/cm3。
实施例5
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过200目筛，获得斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末经850℃煅烧2h后，制备活化斜发沸石粉末。将斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末以8:2质量比例混合，获得制备斜发沸石泡沫的固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为50：20：15的质量比混合，利用高速分散机搅拌均匀，获得铝基激发剂。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:0.85的质量比进行混合，以高速分散机搅拌后均匀；随后加入所用固相原料1wt％的双氧水发泡剂，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在60℃内固化24h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度为0.8MPa，孔隙率67％，体积密度在0.7g/cm3。
实施例6
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)固相原料配制
将斜发沸石矿石利用颚式破碎机破碎，进一步经研磨仪研磨后过100目筛，获得斜发沸石粉末。仅以所述的斜发沸石粉末作为固相原料。
(2)制备铝激发剂
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照质量比为55：25：20的质量比混合，利用高速分散机搅拌均匀，获得铝基激发剂。
(3)泡沫材料的制备
将步骤(1)准备好的固相原料与步骤(2)制备的铝基激发剂按照1:1的质量比进行混合，以高速分散机搅拌后均匀；随后加入所用固相原料5wt％的双氧水发泡，搅拌均匀后浇筑成型，使用模具成型尺寸为33mm*33mm*33mm的硅橡胶模具；最后放入电热鼓风干燥箱中，在105℃固化24h，即可获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在0.5MPa，孔隙率为77％，体积密度为0.59g/cm3。
实施例7
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：本实施例将实施例1中的双氧水发泡剂替换为1‰铝粉，其它条件与实施例1相同；其中：1‰铝粉指的是铝粉发泡剂的添加质量为所用固相原料质量的1‰。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在4MPa，孔隙率为77％，密度为0.49g/cm3。
实施例8
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：本实施例将实施例1中的双氧水发泡剂替换为1‰锌粉，其它条件与实施例1相同；其中：1‰锌粉指的是锌粉发泡剂的添加质量为所用固相原料质量的1‰。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料在5MPa，孔隙率为76％，密度为0.52g/cm3。
实施例9
本实施例的一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，与实施例1基本相同，区别仅在于：本实施例将实施例1中的双氧水发泡剂替换为15％硅微粉，其它条件与实施例1相同；其中：15％硅微粉指的是硅微粉发泡剂的添加质量为所用固相原料质量的15％。
经测试可知，本实施例所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料抗压强度在13MPa，孔隙率68％，密度为0.53g/cm3。
图1中(a)、(b)分别为本发明实施例1-6斜发沸石粉末与活化斜发沸石粉末在不同配比条件下制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的实物照片和光学显微镜照片。
从图1实物照片(a)可以看出，制备的斜发沸石泡沫的整体结构，实施例1-3的照片中斜发沸石泡沫结构完整，实施例4-6出现了部分的缺失，这是由于斜发沸石和活化斜发沸石的吸水量不同，斜发沸石的吸水量更大，实施例的斜发沸石与活化斜发沸石的比例不同，即在相同的制备条件下，所获得的浆料流动性不同，因此在浇筑成型时，由于浇筑工艺等原因可导致发泡部分不均匀，进而影响其完整性。
图1中光学显微照片(b)则展示出所制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料均具有毫米级别的孔隙，且部分孔壁上有小孔连通相邻的泡结构。
图2为实施例7-9中，分别更换双氧水发泡剂为铝粉(a)、锌粉(b)、硅微粉(c)所制备的斜发沸石泡沫照片。从图2可以看出，图2铝粉(a)能够发泡获得泡沫结构的斜发沸石，孔隙尺度不均，锌粉(b)、硅微粉(c)作为发泡剂制备的斜发沸石泡沫孔隙尺度相对铝粉更为均一。
表1为实施例1-6制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料经吸附重金属离子后的长宽尺寸，所用模型长宽尺寸为33mm*33mm*33mm，由表1可知采用铝基激发剂制备的斜发沸石泡沫尺寸收缩较小，可忽略不计。
表1实施例1-6制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料经吸附重金属离子后的尺寸统计结果表
应用实施例1
将实施例1-9制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料用以模拟重金属Pb2+离子去除。实验条件为Pb2+溶液浓度为50mg/L(称取硝酸铅1.5986g利用去离子水溶解定容至1L)。利用NaOH/HNO3溶液调节Pb2+溶液，使其pH为5。将将实施例1-9制备的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料利用精密切割机切割为33mm*33mm*～4mm的块体(质量约2g)，按照斜发沸石泡沫：Pb2+溶液体积比为2g：250ml的比例添加入500ml的烧杯中，静置吸附时间24h，利用0.45μm滤膜过滤并调节其pH<7，利用ICP-MS测量溶液中Pb2+浓度，根据剩余浓度计算其吸附量及去除效率。Pb2+去除效率R％、及吸附量qt的计算如式(2)、式(3)所示：
所得结果如表2和表3。
表2实施例1-6制备的斜发沸石泡沫环保材料吸附Pb2+实验结果统计表
表3实施例7-9制备的斜发沸石泡沫环保材料吸附Pb2+实验结果统计表
由表2和表3可以看出，所制备的斜发沸石泡沫环保材料采用不同的斜发沸石、煅烧斜发沸石的比例不同，因此轻质斜发沸石泡沫材料的吸附性能存在一定的差异。斜发沸石的比例大的材料吸附性能略高于斜发沸石的比例小的环保材料。因此，在满足机械强度需求的前提下，轻质斜发沸石泡沫材料的制备可增大斜发沸石的比例。此外，采用不同的发泡剂对材料的吸附性能有一定的影响，但影响程度不大。所制备的材料均具备较为优异的铅离子去除能力。
并且，由本发明实施例1-9的物理性能测试数据以及去除重金属离子的效果数据可以看出，在本发明实施例2和实施例3条件下，制备的斜发沸石泡沫环保材料性能最优：实施例2和实施例3条件下，不仅斜发沸石泡沫强度较高，而且吸附性能也较好；而实施例1、实施例9虽然其抗压强度大，但斜发沸石含量最少，吸附性能不及实施例2和实施例3；实施例6斜发沸石含量最大，其吸附性能最好，但其机械强度最差。斜发沸石含量越大，其吸附性能越好。
图3为实施例1-6所制备的斜发沸石泡沫经吸附试验后的照片，由图3可知，斜发沸石泡沫在经重金属离子水溶液浸泡24h后，仍保持了较好的完整性，结构没有坍塌，说明其耐水性较好。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明揭露的技术范围，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将采集的斜发沸石矿石破碎、研磨、过筛，获得斜发沸石粉末；随后将斜发沸石粉末按照一定比例添加至铝激发剂中，混匀；继续添加发泡剂混匀后，浇筑成型，固化，获得所述的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料；
所述铝激发剂采用下述方法制备而成：
将去离子水、氢氧化钠、偏铝酸钠按照35-55：15-25：10-20的质量比混合，然后搅拌均匀，获得所述的铝基激发剂；
所述固化工艺具体如下：在45-105℃范围内固化12-24h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：固相原料与铝基激发剂是按照1:0.6-1的质量比进行混合的；其中：所述固相原料指的是斜发沸石粉末。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发泡剂为双氧水、铝粉、锌粉、硅微粉、碳化硅、金属硅、次氯酸钠、石灰岩、过硼酸钠中的任意一种。
4.权利要求1-3任一项所述方法制备得到的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料。
5.权利要求1-3任一项所述方法制备得到的轻质多孔斜发沸石泡沫环保材料在去除重金属离子中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述重金属离子为铅离子。
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