一種用石棉尾礦酸浸渣制備硅質多孔材料的方法技術

將石棉尾礦酸浸及過濾后的固體渣洗滌、過濾和干燥后，在４００～８００℃下煅燒３０～１２０ｍｉｎ，得到一種硅質多孔材料。這種硅質多孔材料的ＳｉＯ２含量＞８６％，比表面積＞３００ｍ２／ｇ，顆粒內部孔隙發達，孔徑分布范圍主要集中于０．４５～２ｎｍ。該材料原料來源廣泛、生產成本較低、對Ｃｕ２＋、Ｐｂ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｄ２＋、Ｃｒ３＋等重金屬離子的吸附性能好，可用作含重金屬離子廢水、廢氣及相關領域的吸附材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用石棉尾礦酸浸渣制備硅質多孔材料的方法，屬于資源綜合利用與環境保護領域。2.
技術介紹
石棉尾礦包括石棉礦的圍巖和伴生礦物以及經分選以后廢棄的七級短棉，主要礦物成分為蛇紋石。主要化學成分為Si02 、 MgO和結構水。目前每選出一噸合格的3 5級石棉需用石棉礦石26 28噸，也即每產1噸成品棉要產生25 27噸尾礦。我國每年生產成品石棉約40萬噸，每年新增尾礦IOOO萬噸以上。幾十年來，堆積如山的石棉尾礦不僅占用了大量土地和覆蓋可采資源，而且尾礦中所含的粉狀物，遇風漫天飛，形成嚴重的環境污染。因此，迫切需要對其進行綜合利用。近年來，國內外對石棉尾礦進行了一些綜合利用研究。其中專利技術專利ZL 03157398.3采用硫酸溶解浸出石棉尾礦中的MgO、 A1203、 Fe203等成分及固液分離后，對液體進行氧化除鐵、生產超細氫氧化鎂，固體(酸浸渣)用堿進行溶解和固液分離后，采用酸析方法生產超細二氧化硅；專利技術專利CN101161591A采用鹽酸浸出石棉尾礦中的MgO、 A1203、 ？6203等成分及固液分離后，對液體進行氧化除鐵、生產納米級片狀超細氫氧化鎂，固體(酸浸渣)用堿進行溶解和固液分離后，生產球形納米白炭黑。上述兩個專利技術專利對石棉尾礦酸浸后的濾渣(簡稱酸浸渣)進行堿溶、分離、酸析、陳化工藝制備超細二氧化硅或納米白炭黑。研究表明，石棉尾礦酸浸渣是以Si02為主要成分、孔容和比表面積較大的一種粉體材料。雖然前述專利方法較好地利用石棉尾礦酸浸渣的主要化學成分制備高附加值的超細二氧化硅或納米級球形白炭黑，但工藝較復雜；特別是沒有直接利用酸浸渣孔容和比表面積較大的特性。本專利技術針對目前石棉尾礦綜合利用技術的現狀，特別是石棉尾礦酸浸渣綜合利用技術的現狀，提供一種直接利用石棉尾礦酸浸渣孔容和比表面積較大的特性生產硅質多孔材料的方法。這種方法不僅簡化了石棉尾礦酸浸渣的綜合利用工藝，直接利用了石棉尾礦酸浸渣空隙較發達、孔容和比表面積較大的特性，而且為含重金屬離子廢水處理、廢氣處理及其他相關領域提供了一種吸附性能較好、原料來源廣泛、生產成本較低的吸附材料的制備方法。這種多孔硅質材 料在節能、復合材料填料、混凝土增強劑等領域有廣泛的用途。3.
技術實現思路
將石棉尾礦酸浸及過濾后的固體渣(酸浸渣)洗滌、過濾和干燥后進行煅 燒，即得到硅質多孔材料。其工藝步驟如下(1) 將石棉尾礦酸浸渣用清水反復洗滌、過濾，以除去酸浸渣中殘留的可溶于水的鹽類物質，如MgS04或MgCl2、 A12(S04)3或A1C13、 FeS04或FeCl2等，直至濾液中沒有cr檢出；(2) 將洗滌過濾后的酸浸渣進行干燥；(3) 將干燥后的酸浸渣進行煅燒。以除去酸浸渣中的有機質及空隙中的結 構水和毛細管水。步驟(3)所述的煅燒，其工藝條件是煅燒溫度400 800。C;煅燒時間30 120min。用本專利技術制備的硅質多孔材料，其8102含量>86%;比表面積〉300mg;顆 粒內部孔隙發達，孔徑分布范圍主要集中于0.45 2nm。在適當條件下，這種材 料對012+、 Pb2+、 Ni2+、 Cd2+、 &3+五種重金屬離子的吸附率達95%以上，是一 種優良的重金屬離子吸附去除材料。4. 附圖說明附圖1是本專利技術實施例制備的多孔硅質材料的孔徑分布圖；圖2是本專利技術 實施例制備的硅質材料的形貌(SEM)圖；圖3是本專利技術實施例制備的多孔硅 質材料的顆粒內部剖面(TEM)圖。5. 具體實施例方式取石棉尾礦鹽酸浸出濾渣2Q0g，加清水600mL，攪拌洗滌10min，過濾；重 復加水攪拌洗滌然后過濾，直至濾液中沒有Cl—檢出(用0.1%的AgNCb溶液試 驗無沉淀)；將濾餅烘千至恒重后取出，用打散機打散；將打散后的粉體物料至 于馬弗爐中于600°C下煅燒60min，即得到硅質多孔材料。實施例二取石棉尾礦鹽酸浸出濾渣200kg，加清水600L，在分散攪拌機中洗滌10min， 用板框壓濾機過濾；濾餅再次用分散攪拌機加清水打散洗滌，然后壓濾脫水， 直至濾液中無C廠檢出(用0.1%的AgN03溶液試驗無沉淀)；采用QGS-1型強 力粉碎干燥機將濾餅干燥，干燥溫度260。c (干燥機出口溫度85。C);將干燥后 的粉體用(t)780x8600回轉窯(筒體轉速l 2r/min)進行煅燒，在600°C下煅燒 50min，即得硅質多孔材料。表1為實施例產品的物理化學性質檢測分析結果。表2為實施例二制備的硅 質多孔材料吸附012+、 Pb2+、 Ni2+、 Cd2+、 C一+的試驗結果。表l實施例產品的物理化學性質檢測分析結果<table>table see original document page 5</column></row><table>表2硅質多孔材料吸附Cu2+、 Pb2+、 Ni2+、 Cd2+、 03+的試驗結果<table>table see original document page 5</column></row><table>本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用石棉尾礦酸浸渣制備硅質多孔材料的方法，其特征在于其工藝步驟為：將石棉尾礦酸浸及過濾后的固體渣洗滌、過濾和干燥后進行煅燒，即得到硅質多孔材料。

【技術特征摘要】
1.一種用石棉尾礦酸浸渣制備硅質多孔材料的方法，其特征在于其工藝步驟為將石棉尾礦酸浸及過濾后的固體渣洗滌、過濾和干燥后進行煅燒，即得到硅質多孔材料。2. 根據權利要求1所述的硅質多孔材料的制備方法，其特征是...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭水林，檀竹紅，
申請(專利權)人：中國礦業大學北京，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]