[发明专利]一种沸石材料吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种沸石材料吸附剂及其制备方法，所述沸石材料吸附剂为玄武岩基沸石材料，所述玄武岩基沸石材料为采用玄武岩与碱在500～800℃的高温下共混熔融处理后晶化制备得到。本发明首先利用玄武岩介孔和微孔结构三维四面体结构，得到了晶体完整度比较高的新型无机材料。该玄武岩基X型沸石材料粒径分布均匀，晶型完整，尺寸为2～3μm；用于废水吸铀时具有强大的铀吸附能力。本发明的玄武岩基X型沸石材料对铀的最大吸附量达到2442mg/g，是常见吸附材料对铀的吸附量的10倍。

技术领域

本发明属于资源利用与环境保护领域，特别涉及一种沸石材料吸附剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着核能的不断发展，放射性核废料逐渐增多，给环境和生态带来了沉重的负担和严重的危机。因此，如何妥善处理放射性核污染已成为一个世界性环境保护问题。目前，去除水环境中放射性元素的方法有：化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法 和吸附法等。其中，吸附法以其效率高、成本低、处理工艺简单且不易造成二次污染等 优点，已被广泛地应用到实际废水处理中。

沸石是一种具有介孔和微孔结构的三维四面体水合铝硅酸盐矿物，广泛应用于分离 和炼油工业、饲料添加剂等领域。动物饲养中的ES，用于去除重金属阳离子、阴离子和染料的废水处理中的吸附剂。然而，工业合成沸石来自于化学源，其成本很高，这限制 了它在很大程度上的应用。

发明专利CN201510407036.6涉及一种含铀废水去污剂，所述含铀废水去污剂由粒度 为40～150目的沸石与粒度小于60目的磷酸盐组成，所述沸石与磷酸盐的体积比为50～75:1，所述沸石包括天然绿沸石和人造沸石；当具有一定条件的含铀放射性废水以适当流速流经填充有所述去污剂的反应床层后，废水中的铀离子即被去除，从而得到铀元素含 量可达到国家排放标准的水体；而被去除的铀元素则被截留在反应床层中并形成一定形 式的次生含铀矿物，这些生成的次生含铀矿物可通过酸浸出进行提炼利用；该发明能够 同时实现既去除污染又回收铀元素的目的，具有较大的推广应用价值。

专利申请CN201810938366.1公开了一种含铀低放废水生态化净化处理系统及处理方 法。含铀低放废水生态化净化处理系统是层状结构，由上到下的分别为20～30cm的富集 植物吸收层、20～30cm的改性沸石净化层、20～30cm的砾石集水层构成，它的上面有1cm的PVC滴灌管且管与管间距50cm构成的滴灌管网；砾石集水层中有穿孔排水管。 含铀低放废水经滴灌管网由上到下分别经过富集植物吸收层、改性沸石净化层、砾石集 水层处理净化3～5h，净化后的出水由砾石集水层中穿孔排水管排出。该发明能够低成本 的有效解决铀矿冶、铀尾矿等放射性污染水体中铀的放射性及重金属毒性的双重污染问 题。

但上述方案要么对含放射性元素废水的处理效果有限，要么处理体系过于复杂。因 此，本领域仍然需要一种对放射性元素吸附效果优异的沸石材料吸附剂及其制备方法。

发明内容

为了解决现有技术中吸附剂对废水中放射性元素吸附效果有限的问题，或者解决现 有技术中吸附体系的成本过高的问题。本发明首先提供一种新的沸石材料吸附剂及其制 备方法。

玄武岩是一种具有污染性质的固体废弃物，其颗粒细小，遇风极易飘散，造成扬尘污染环境。对玄武岩进行利用既是一种解决粉尘污染的方法也是提高固废资源化的途径之一。目前，全世界粉尘的综合利用率在3％～57％之间，平均利用率是16％。我国大量 的玄武岩储量使玄武岩成为一种物美价廉的物质。

本发明的发明人通过试验发现，将玄武岩废料通过碱熔融-水热晶化法制备得到一种 玄武岩基X型沸石材料。再使得该玄武岩基X型沸石材料在超声参与下，能使得含铀废水中的铀得到大幅度的吸附处理。

在一种具体的实施方式中，所述玄武岩基X型沸石材料为水合铝硅酸盐矿物。