[发明专利]一种酸法锂渣制备的多孔自载沸石材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种酸法锂渣制备的多孔自载沸石材料及其制备方法和应用，涉及沸石材料技术领域。本发明将酸法锂渣进行煅烧，得到改性锂渣；将所述改性锂渣与碱性激发剂、发泡剂和稳泡剂混合，依次进行成型和加速养护，得到锂渣基地质聚合物发泡材料；将所述锂渣基地质聚合物发泡材料进行饱和蒸汽养护，得到多孔自载沸石材料。本发明制备的多孔自载沸石材料是一种低容重、高孔隙率而且负载方沸石，同时又具有一定抗压强度的固体块状吸附剂，该多孔自载沸石材料具有相比粉煤灰基地质聚合物、高岭土基地质聚合物以及锂渣基地质聚合物材料更优异的吸附性能，可应用于重金属离子的吸附中，并且解决了锂渣固废堆积的问题，保护环境、节约资源。

技术领域

本发明涉及沸石材料技术领域，特别涉及一种酸法锂渣制备的多孔自载沸石材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，人们对从锂源获取的锂产品日益增长，目前工业提锂的主要方法为浓硫酸-碳酸钙法，锂渣(LS)是其副产品。酸法锂渣作为一种固废，除一部分作为混凝土掺合料应用于建材行业外，大部分为堆积和填埋处理，导致资源的严重浪费，并污染环境，带来地质环境风险。因此，实现对酸法锂渣的综合利用，减少因堆积或填埋所带来的环境问题，将具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种酸法锂渣制备的多孔自载沸石材料及其制备方法和应用。本发明提供的方法将酸法锂渣制备成低容重、高孔隙率且负载方沸石的多孔自载沸石材料，吸附性能优异，可应用于重金属离子的吸附中，有效解决了酸法锂渣固废堆积的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种酸法锂渣制备多孔自载沸石材料的方法，包括以下步骤：

(1)将酸法锂渣进行煅烧，得到改性锂渣；

(2)将所述改性锂渣与碱性激发剂、发泡剂和稳泡剂混合，得到的混合物料依次进行成型和加速养护，得到锂渣基地质聚合物发泡材料；

(3)将所述锂渣基地质聚合物发泡材料进行饱和蒸汽养护，得到多孔自载沸石材料。

优选地，所述步骤(1)中煅烧的温度为600～800℃，时间为0.5～2h；升温至煅烧温度的升温速率为5～10℃/min。

优选地，所述步骤(2)中的碱性激发剂为氢氧化钠、水和水玻璃的混合物；所述碱性激发剂的模数为1.0～1.6；所述碱性激发剂的质量为改性锂渣质量的60～100％。

优选地，所述步骤(2)中的发泡剂为双氧水或铝粉，所述双氧水的质量浓度为35％；所述发泡剂的质量为改性锂渣质量的1～5％。

优选地，所述步骤(2)中的稳泡剂包括硬脂酸钙、十二烷基苯磺酸钠、月桂酸和植物油中的一种或几种；所述稳泡剂的质量为改性锂渣质量的0.5～1％。

优选地，所述步骤(2)中加速养护的温度为50～90℃，时间为8～24h。

优选地，所述步骤(3)中饱和蒸汽养护采用的饱和蒸汽的压力为1～2MPa；所述饱和蒸汽养护的时间为1～4h。

本发明提供了以上方案所述方法制备得到的多孔自载沸石材料，容重为300～800kg/m³，孔隙率为50～76％。

本发明提供了以上方案所述的多孔自载沸石材料在吸附重金属离子中的应用。