[发明专利]一种羟基磷灰石结晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羟基磷灰石结晶玻璃及其制备方法，更具体的涉及以废水沉降物为主要原料的羟基磷灰石结晶玻璃及其制备方法。

背景技术

羟基磷灰石材料广泛用于生物、医学、吸附与分离领域，具有良好的应用前景。制备羟基磷灰石材料的方法主要有共沉淀、溶胶-凝胶、水热合成等方法。这些方法各有优缺点，不论采用哪种方法，目前主要以含钙、磷的工业或化学试剂为原料，并在液态条件下进行反应形成羟基磷灰石。所得产物需要经仔细洗涤后获得羟基磷灰石或其前驱体，前驱体需煅烧才能转化为羟基磷灰石。上述制备羟基磷灰石的过程较复杂，且固液分离后排放的废水仍需要进一步处理,否则将产生污染问题。

废水处理是工业生产与发展过程中的面临的紧迫任务。FCC催化剂即流化床催化裂化催化剂，其生产过程中会产生大量废水，通过絮凝沉降处理后已能实现达标排放，但所得沉降物目前仍无有效回收方法，大量堆积仍会污染环境。此前，本课题组已经对该废水沉降物进行过研究，得到了其重新回收的方法，并申请了专利（201210336046.1），这为催化剂废水沉降物的无害化、资源化提供了思路。迄今为止，尚未发现利用该废水沉降物制备高附加值羟基磷灰石结晶玻璃的报道。如果既能将沉降物回收利用，又不会产生新的废弃物，将会具有很好的经济和环保效益。

发明内容

本发明提供了一种羟基磷灰石结晶玻璃，该玻璃在生物、医学、吸附与分离等领域有很好的应用前景。

本发明还提供了该羟基磷灰石结晶玻璃的制备方法，该方法以流化床催化裂化催化剂厂家废水沉降物为主要原料，在完全固态条件下制备出含高附加值羟基磷灰石的结晶玻璃，制备过程中废水沉降物被完全固化，无废物出现，该方法操作简单，易于实施，所得结晶玻璃可进一步破碎或磨制成结晶玻璃粉使用，应用价值高。

本发明中，所述的“羟基磷灰石结晶玻璃”指的是玻璃原料经高温熔化、成型冷却后不用经过进一步的热处理即可析出羟基磷灰石晶相的玻璃，结晶玻璃中仅含有羟基磷灰石晶相。

本发明主要是提供一种含有羟基磷灰石晶相的结晶玻璃。本发明通过对玻璃中SiO₂、Al₂O₃、CaO、 MgO、P₂O₅这5种组分的含量设计，使玻璃不用经热处理可以直接析出羟基磷灰石晶相。在玻璃配料中，本发明优选以废水沉降物为原料，使废水沉降物与其他原料组合能够制成含有羟基磷灰石的结晶玻璃。羟基磷灰石结晶玻璃与普通玻璃相比为高附加值产品，不仅能使废水沉降物得到合理有价值的利用，变废为宝，还使企业从废弃物回收利用中得到实惠，降低了企业处理固体废弃物的成本，为企业解决废弃物污染提供了动力。

本发明具体技术方案如下：

本发明羟基磷灰石结晶玻璃，包括以下质量百分比的组分：SiO₂ 40.69~42.59%，Al₂O₃ 12.65~13.20%，CaO 23.09~23.94 %, MgO 1.34~5.36%，P₂O₅ 9.22~9.57%，剩余组分8.99-9.36%。

本发明结晶玻璃组成中，SiO₂、Al₂O₃ 、CaO 、MgO 、P₂O₅ 这五种组分的含量之和为90.64~91.01%。剩余组分是由原料带入的、除这5种组分之外的其他组分。