The invention discloses a method for preparing ordered mesoporous silica with blast furnace slag, the process includes: first stage, high slag, hydrochloric acid leaching temperature stirring, filtration, two acid leaching, filtration, washing and drying, by silica gel; the second stage, sodium hydroxide dissolved silica gel, CTAB dissolved in deionized water constant temperature, stirring; the third stage hybrid silicon and CTAB solution, regulating pH, constant temperature stirring, crystallization, filtration, washing and drying, roasting, get the ordered mesoporous silica. Ordered mesoporous silica prepared by the invention belongs to the porous material model, due to their unique crystal lattice structure, large surface area and good thermal stability and acid resistant properties and has good adsorption and screening, cation exchange and catalytic functions, can be widely used in electronics, petroleum chemical, pharmaceutical, environmental, nano materials and other industries, has a high market value.
【技术实现步骤摘要】
一种高炉渣制备有序介孔二氧化硅的方法
本专利技术属于高炉渣固体废弃物资源化循环有效利用以及制备分子筛新型材料
,具体涉及一种以高炉渣为原料制备有序介孔二氧化硅的方法。
技术介绍
高炉渣是高炉炼铁生产中的副产品之一,也是整个钢铁生产流程中产生数量最多的一种废渣。高炉渣年生产量就可超过2亿吨,如此数量庞大的废渣如处理不当后果不堪设想。国内钢铁企业的高炉渣的总体利用附加值不高,已利用的部分主要是用于生产水泥、墙砖等建筑材料,而未得到及时处理的高炉渣则会被作为废弃物随意堆放,这不仅占用大量土地,高炉渣中的有害成分(如重金属元素和碱性氧化物)还会转入大气、水体和土壤,参与生态系统的物质循环,对环境造成长期的严重危害,因此如何对高炉渣进行高附加值的有效利用处理已成为我国各钢铁企业亟待解决的问题。
技术实现思路
介孔材料是一种孔径介于微孔和大孔之间的材料(孔径介于2~50nm)。根据孔在空间的排列分布特征,介孔材料又可分为有序和无序两种。利用阳离子表面活性剂作为结构模板剂合成的M41S系列有序介孔材料的方法已经得到广泛的使用。高炉渣的主要成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO等,若能以其为原料生产有序介孔SiO2,变废为宝,对提高企业经济效益、保护环境有着重要现实意义。有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种以高炉渣为原料制备有序介孔二氧化硅的方法,以针对性解决高炉渣利用附加值不高的问题。本专利技术的方法以高炉渣为原料,十六烷基三甲基溴化铵(以下简称CTAB)为结构模板剂,通过改变CTAB的用量、溶液pH、晶化时间、晶化温度以及焙烧温度,实现介孔二氧化硅的可控制备, ...
【技术保护点】
一种高炉渣制备有序介孔二氧化硅的方法,其特征在于,包括下述步骤:S1、60‑100℃下盐酸一次酸浸高炉渣3‑10小时,固液分离得到一次酸浸液和一次酸浸渣;S2、100‑150℃下水热合成釜中盐酸二次酸浸S1所得的一次酸浸渣,固液分离得到二次酸浸液和二次酸浸渣;S3、将CTAB完全溶解于去离子水中,得CTAB水溶液;S4、将S2所得的二次酸浸渣加入NaOH溶液中加热至SiO2溶解;S5、将S3的CTAB水溶液与S4的溶液进行混合并调节溶液pH至8‑12,继续搅拌1小时以上,置入水热合成釜,于60‑140℃下持续加热晶化6‑72小时,将产物抽滤并用去离子水洗涤至少三遍,将滤饼置于真空烘箱80℃下干燥,研磨成粉末状,得到介孔材料前驱体;S6、将S5所得的前驱体放入马弗炉,温度400‑700℃,升温速度2℃/min,焙烧2‑10小时,得到介孔二氧化硅产物。
【技术特征摘要】
1.一种高炉渣制备有序介孔二氧化硅的方法,其特征在于,包括下述步骤:S1、60-100℃下盐酸一次酸浸高炉渣3-10小时,固液分离得到一次酸浸液和一次酸浸渣;S2、100-150℃下水热合成釜中盐酸二次酸浸S1所得的一次酸浸渣,固液分离得到二次酸浸液和二次酸浸渣;S3、将CTAB完全溶解于去离子水中,得CTAB水溶液;S4、将S2所得的二次酸浸渣加入NaOH溶液中加热至SiO2溶解;S5、将S3的CTAB水溶液与S4的溶液进行混合并调节溶液pH至8-12,继续搅拌1小时以上,置入水热合成釜,于60...
【专利技术属性】
技术研发人员:国宏伟,江豪杰,李鹏,闫炳基,李洪玮,王金悦,
申请(专利权)人:苏州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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