本发明专利技术公开了一种利用FCC废催化剂制备的高强度地质聚合物及制备方法，涉及地质聚合物的制备技术领域。该方法将FCC废催化剂研磨后，向其中加入激发剂搅拌均匀、将搅拌均匀所得混合物倒入模具中成型并震实，最后在一定养护条件下养护到龄期，并脱模即得地质聚合物。本发明专利技术以FCC废催化剂为原料，加入以水玻璃为主要成分的激发剂激发FCC废催化剂的活性，形成的地质聚合物无机材料，后通过养护形成高强度的地质聚合物，形成建材，具有工艺流程简单、成本低、无害化效果好等优点。
High Strength Geopolymer Prepared from FCC Waste Catalyst and Its Preparation Method
The invention discloses a high strength geological polymer prepared by using FCC waste catalyst and a preparation method thereof, which relates to the technical field of preparation of geological polymer. The method grinds FCC waste catalyst, stirs it with activator, pours the mixture into the mould to form and compact, and finally cures it to its age under certain curing conditions, and demoulds it to get geopolymer. The invention takes FCC waste catalyst as raw material, adds activator with sodium silicate as main component to activate FCC waste catalyst, forms geopolymer inorganic material, and then forms high strength geopolymer through curing to form building material, which has the advantages of simple process flow, low cost and good harmless effect.
【技术实现步骤摘要】
利用FCC废催化剂制备的高强度地质聚合物及制备方法
本专利技术涉及地质聚合物的制备
，具体涉及一种利用FCC废催化剂制备的地质聚合物及制备方法。
技术介绍
催化裂化装置中由于催化剂受重金属污染而使催化剂活性加速下降，导致催化剂的反应选择性变差，如果只靠自然跑损和补充新剂是无法维持平衡剂的活性和选择性的，因此需要定期卸出一部分平衡剂以保证装置内催化剂的活性和选择性水平。这种卸出的平衡剂称为催化裂化废催化剂(以下简称废催化剂)。废催化剂活性低，并含有一定量的重金属，污染性强，无害化处理困难，不合规范的随意处理会对人类生存环境构成严重威胁。国内外不少研究机构开始利用废催化剂中的某些成分作为原材料进行再利用，这不仅减少了环境污染，而且降低了产品成本。专利CN201510194951.1提出了一种催化裂化废催化剂再利用的方法，该方法以催化裂化废催化剂、焙烧高岭土微球为主要原料，在补充硅源、不添加外加铝源的情况下，通过原位晶化的方法制备新鲜催化裂化催化剂从而使催化裂化废催化剂得到再利用。本专利技术提供的催化裂化废催化剂再利用的方法与现有催化裂化废催化剂再利用的方法相比，方法简单，能耗低，所制备的新鲜催化裂化催化剂能够进行工业应用。专利CN201610489957.6提出了一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法，本方法是将含有稀土的催化裂化废催化剂置于100-150℃下的20％-65％的硫酸溶液中酸溶，然后向上述溶液中加入氨水得到稀土富集液，采用蒸发的方法将富集液中水分蒸发后得到硫酸稀土复盐产品。该种方法操作简单，成本低，稀土回收率高，是一种高效节能的稀土回收方法。上述现有技术中所公开的方法都认为FCC废催化剂上的稀土、重金属以及分子筛都是有价值的物质，考虑的都是如何进行回收利用。而且，FCC废催化剂中存在Ni、V、Sb等重金属，是一种危险废弃物。其主要成分是SiO2、Al2O3等硅铝氧化物和金属氧化物，满足地质聚合物的成分要求条件，并且经过700℃的焙烧，具有较高的反应活性。但是在目前制作的地质聚合物过程中，简单的常温养护会出现裂纹，后期强度不高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用FCC废催化剂制备的高强度地质聚合物及制备方法，其是以FCC废催化剂为原料，通过调控对成型的地质聚合物养护参数，提高所合成地质聚合物的强度，本专利技术方法在提高地质聚合物强度的同时，还实现了对FCC废催化剂的资源化利用。本专利技术的任务之一在于提供一种利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，依次包括以下步骤：a将所述FCC废催化剂研磨后，向其中加入激发剂搅拌均匀；b将步骤a搅拌均匀所得混合物倒入模具中成型并震实；c在一定养护条件下养护到龄期，并脱模即得地质聚合物。上述技术方案所带来的直接有益技术效果是：将FCC废催化剂中的重金属进行固化无害化处置，得到的地质聚合物重金属不再浸出，不再危害环境，相当于解决了危险废物危害环境的基本问题。通过向FCC废催化剂中加入激发剂，并且通过调控养护参数，获得了高强度地质聚合物，通过下述实施例进一步证实了上述结论是成立的。作为本专利技术的一个优选方案，所述FCC废催化剂研磨后的粒径为100目。作为本专利技术的另一个优选方案，所述的激发剂为硅酸钠溶液，所述硅酸钠溶液的模数控制为1.5。优选的，向步骤a中加入氢氧化钠和氧化钙。进一步的，步骤a中在水泥净桨搅拌机总混合并搅拌均匀。进一步的，步骤b中在震动仪上震动5～15min。进一步的，所述养护条件为：温度25℃～85℃、湿度50％～95％，养护10天。本专利技术的任务之二在于提供上述方法制备得到的地质聚合物，所述地质聚合物的抗压强度为14.2MPa～29.4MPa。本专利技术的另一任务在于提供上述地质聚合物在墙体材料中的应用。本专利技术通过选用FCC废催化剂作为原料，实现了对FCC废催化剂的资源化合理利用，通过向FCC废催化剂中加入激发剂，通过调控对成型的地质聚合物养护参数，提高所合成地质聚合物的强度，形成高强度的建材，以备资源利用。具体实施方式本专利技术公开了一种利用FCC废催化剂制备的高强度地质聚合物及制备方法，为了使本专利技术的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。本专利技术所选取主要原料做如下说明：FCC废催化剂粒径应在100目。激发剂优选为硅酸钠水溶液，其模数为1.5。实施例1：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为25℃、50％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为14.2MPa。实施例2：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为室温25℃、75％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为18.1MPa。实施例3：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为25℃、95％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为19.3MPa。实施例4：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为55℃、50％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为28.7MPa。实施例5：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为55℃75％恒温养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为29.4MPa。实施例6：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为恒湿55℃95％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为26.3MPa。实施例7：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为85℃、50％养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为24.3MPa。实施例8：300g废催化剂实验，实验条件：粒径100目，加入模数为1.5的水玻璃；搅拌转速：自转300/min，公转110/min；成型模具：40*40*160mm；养护条件为85℃75％恒温养护10天。得到的地质聚合物镍元素的浸出毒性由2.85ppm降到0.09ppm；抗压强度为22.1MPa。实施例9：300g废催化剂实验，实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a将所述FCC废催化剂研磨后，向其中加入激发剂搅拌均匀；b将步骤a搅拌均匀所得混合物倒入模具中成型并震实；c在一定养护条件下养护到龄期，并脱模即得地质聚合物。
【技术特征摘要】
1.一种利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a将所述FCC废催化剂研磨后，向其中加入激发剂搅拌均匀；b将步骤a搅拌均匀所得混合物倒入模具中成型并震实；c在一定养护条件下养护到龄期，并脱模即得地质聚合物。2.根据权利要求1所述的利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，其特征在于：所述FCC废催化剂研磨后的粒径为100目。3.根据权利要求1所述的利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，其特征在于：所述的激发剂为硅酸钠溶液，所述硅酸钠溶液的模数控制为1.5。4.根据权利要求1所述的利用FCC废催化剂制备地质聚合物的方法，其特征在于：向步骤a中加...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志远，张宏哲，房师平，牟桂芹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37
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