[发明专利]利用低品位硅藻土制备多孔硅吸附材料的方法及多孔硅吸附材料

说明书

本发明公开了一种利用低品位硅藻土制备多孔硅吸附材料的方法及多孔硅吸附材料，其方法包括如下步骤：1)制备焙烧硅藻土；2)碱浸脱硅；3)过滤、洗涤；4)制备高活性石灰乳；5)制得多孔硅吸附材料。本发明的原料来源丰富广泛，原料成本低廉，通过廉价的石灰石和低品位硅藻土制备出吸附材料，制备技术简单，工艺流程短，综合能耗较低，生产成本低；利用本发明方法制备的多孔硅吸附材料的松散堆积密度为0.20～0.32g/m³，比表面积为130～160m²/g，对甲醛、苯、SO₂以及挥发性重金属具有良好的吸附性能。

技术领域：

本发明涉及一种制备多孔硅吸附材料的方法及多孔硅吸附材料，特别是涉及一种利用低品位硅藻土制备多孔硅吸附材料的方法及多孔硅吸附材料。

背景技术：

硅藻土(Diatomite)是一种生物成因的硅质沉积岩，其主要化学成分是SiO₂，通常SiO₂的含量越高表明硅藻土的精度级别越高。我国的硅藻土矿产储量较为丰富，但是，大部分硅藻土矿产品位较低，二氧化硅含量大多在50％左右，低品位硅藻土占到总体储量的70％左右。由于企业产品单一，助滤剂、催化剂等产品对硅藻土的质量等级要求比较高，造成硅藻土开采过程中，只开采一级硅藻土，大量的低品位硅藻土被遗弃，没有得到适当的利用；同时，在今后的回采过程中，硅藻土矿的开采成本和难度增大。

目前，低品位硅藻土(SiO₂≤80％)主要用于生产保温材料和轻型建筑材料，附加值较低。因此，如何实现低品位硅藻土的资源化、高值化大宗利用成为迫切需要解决的问题。

中国发明专利(CN103253951A)报道了一种低品位硅藻土基复合多孔材料的制备方法，以低品位硅藻土、糖滤泥和工业废渣为原料，通过配料、球磨、造粒、陈腐、成型、干燥和烧结制成产品，但是该方法工艺流程较长，烧结过程能耗较高，用于装饰建材方面附加值较低；中国发明专利CN102600818A报道了一种硅藻土负载氧化钙基吸附材料，其是利用浸渍沉淀法将氧化钙负载到硅藻土基体中，但是该方法存在工艺复杂等缺陷，同时，该吸附材料只是针对CO₂的吸收，对挥发性有机物吸附性能不足；中国发明专利CNIO2641720A报道了一种改性硅藻土复合吸附材料的制备方法，其首先是将硅藻土与溶解在三价铁盐溶液中的壳聚糖混合均匀；然后加入乙醇后沉淀、过滤、洗涤干燥；最后将干燥产物置于戊二醛的乙醇溶液中发生交联反应，沉淀干燥后得到复合吸附材料，但是该方法制备技术复杂，工艺流程较长，生产成本较高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种低成本、流程短、技术简单的利用低品位硅藻土制备多孔硅吸附材料的方法，及对甲醛、苯、SO₂以及挥发性重金属具有良好的吸附性能的多孔硅吸附材料。

本发明的目的由如下技术方案实施：一种利用低品位硅藻土制备多孔硅吸附材料的方法，其包括如下步骤：1)制备焙烧硅藻土；2)碱浸脱硅；3)过滤、洗涤；4)制备高活性石灰乳；5)制得多孔硅吸附材料；其中，

1)制备焙烧硅藻土：将低品位硅藻土破碎粉磨，在200～300℃条件下焙烧1-3h，去除其中的有机质，然后进行筛分，得到粒度大于325目的焙烧硅藻土；去除有机质有利于碱浸脱硅反应的进行，避免进入脱硅液中，同时可以提高多孔吸附材料的纯度，降低其中的杂质含量。

2)碱浸脱硅：将所述焙烧硅藻土和一定浓度的氢氧化钠溶液混合搅拌，进行碱浸脱硅反应，得到悬浮料浆体系；

3)过滤、洗涤：将所述悬浮料浆体系进行过滤分离得到滤饼和滤液，采用工艺水对所述滤饼进行洗涤，洗涤后的洗涤水与滤液混合后过筛除去悬浮杂质，得到脱硅溶液，所述滤饼经多次洗涤后得到脱硅渣；

4)制备高活性石灰乳：将生石灰加水进行消化得到高活性石灰乳；高活性石灰乳是指其中溶解的氧化钙含量高，没有非活性的氧化钙杂质。