[发明专利]一种赤泥基锶磁性NaP沸石吸附材料的制备方法

说明书

一种赤泥基锶磁性NaP沸石吸附材料的制备方法，其属于无机吸附材料领域。本发明先用水热法制备了硬磁性材料锶铁氧体SrFe₁₂O₁₉，再对工业固体废物赤泥进行酸浸和碱熔融预处理，然后通过水热法制备出了磁性NaP沸石吸附材料(SrFe₁₂O₁₉@NaP)。本发明方法合成原料来源丰富，制备操作方法简单，所需设备少，能耗低。制备的SrFe₁₂O₁₉@NaP磁性能稳定、吸附性能高，比表面积大，在SrFe₁₂O₁₉@NaP剂量为1g/L、吸附温度为25℃的条件下，赤泥基锶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP吸附100mL的pH为7和初始浓度为50mg/g的亚甲基蓝溶液，120min后赤泥基锶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP对亚甲基蓝的去除率和吸附量分别是95.4％和47.9mg/g；在外加磁场作用下能快速回收，且吸附饱和后的赤泥基锶磁性沸石SrFe₁₂O₁₉@NaP经0.5mol/L氯化钠(NaCl)溶液3次脱附使用后的吸附量仍达到33.2mg/g。本发明制备出的产品可广泛用于去除水中有机污染物领域。

技术领域

本发明涉及一种以赤泥为原料制备赤泥基锶磁性NaP沸石(SrFe₁₂O₁₉@NaP)吸附材料的方法，属于无机环境吸附材料技术领域。

背景技术

赤泥是氧化铝厂利用拜耳法生产氧化铝过程中排出的强碱性固体废物，其主要化学成分是Al₂O₃和SiO₂，它们的成分与沸石的构成成分相似，因此赤泥是成为合成沸石的重要潜在原料。沸石是一种水化结构的铝硅酸盐晶体，具有特定的骨架结构，由二氧化硅和氧化铝四面体组成，四面体由共享的氧原子连接。沸石由于其带负电荷的表面、内部孔隙、化学成分及特殊的性质，在过滤、离子交换、催化和吸附过程中有着重要应用。NaP沸石(Na₆Al₆SiO₃₂·12H₂O)因具有较高的CEC，常作为吸附剂处理重金属离子和有机污染物。NaP沸石制备的常用方法包括水热法和碱熔融水热法等。吸附剂在吸附污染物后会分散于液体中，分离和回收困难制约着吸附材料的实际应用。复合磁性吸附材料通过外加磁场实现吸附剂的回收再利用，克服了常规离心或过滤等回收方式能耗高、耗时长和工艺复杂的缺点，同时避免了对环境造成二次污染。

锶铁氧体(SrFe₁₂O₁₉)属于硬磁性材料，因具有较高的磁化强度、较高矫顽力和较强的抗退磁能力，而常用于磁性复合材料的磁性基体。目前，常见的SrFe₁₂O₁₉制备方法包括浸渍焙烧法、原位水解法、溶胶-凝胶法和化学沉淀法等。