[发明专利]一种利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法

说明书

本发明公开了一种利用含氟硅渣制备SBA‑15分子筛并回收氟的方法，包含以下步骤：1)将含氟硅渣溶解于氢氧化钠溶液中，得溶液A；2)将模板剂、浓盐酸和水按一定比例混合均匀，得溶液B；3)在搅拌条件下，将溶液A加入溶液B，继续搅拌，然后转移至水热反应釜中晶化；4)晶化后液固分离得固体C和滤液D，固体C洗涤干燥后，焙烧一定时间得SBA‑15分子筛；5)向滤液D中投加金属盐反应，液固分离得金属氟化物和钠盐溶液。本发明具有SBA‑15分子筛成本低，可将含氟硅渣变废为宝，提高含氟硅渣的产品附加值的特点；此外，本发明还具有SBA‑15分子筛制备时间短发的特点，能够缩短生产时间，进一步降低成本。

技术领域

本发明涉及一种制备SBA-15分子筛的方法，特别是一种利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法。

背景技术

SBA-15是属于介孔分子筛的一种，它的合成是近年来兴起的又一项重要化工技术，其在催化、分离、生物及纳米材料等领域有广泛的应用前景，而其水热稳定性高等优势为催化、吸附分离以及高等无机材料等学科开拓了新的研究领域。可以预见的是，随着对于SBA-15的研究不断深入，这项成果必然在化工领域有着新的突破。

介孔分子筛SBA-15典型的合成过程是：在35-40℃的条件下，将三嵌段表面活性剂P123(Aldrich，EO20PO70EO20，Ma＝5800)溶于适量去离子水，向其中加入正硅酸乙酯(TEOS)、盐酸(HCl)，持续剧烈地搅拌24h以上，装入聚四氟乙烯瓶内晶化24h以上，过滤、洗涤并干燥，最后在550℃煅烧5h以上除去模板剂或者用溶剂回流洗去模板剂，然后过滤、洗涤并干燥，得到的白色粉末即为SBA-15。

上述典型的合成过程中，需要购买正硅酸乙酯原料进行生产，增加了SBA-15分子筛的成本。

而含氟硅渣磷工业附产制备无水氟化氢后所排出的固体废渣。其成分除无定型二氧化硅外还含有较多的氟元素，大大限制了其利用途径，并存在巨大的环境隐患。如果可以以含氟硅渣为原料制备SBA-15分子筛，并有效回收其中的氟元素，不仅可以大大降低SBA-15分子筛的成本，还可以变废为宝，提高产品附加值。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法。本发明具有SBA-15分子筛成本低，可将含氟硅渣变废为宝，提高含氟硅渣的产品附加值的特点；此外，本发明还具有SBA-15分子筛制备时间短发的特点，能够缩短生产时间，进一步降低成本。

本发明的技术方案：一种利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法，包含以下步骤：

1)将含氟硅渣溶解于氢氧化钠溶液中，得溶液A；

2)将模板剂、浓盐酸和水按一定比例混合均匀，得溶液B；

3)在搅拌条件下，将溶液A加入溶液B，继续搅拌，然后转移至水热反应釜中晶化；

4)晶化后液固分离得固体C和滤液D，固体C洗涤干燥后，焙烧一定时间得SBA-15分子筛；

5)向滤液D中投加金属盐反应，液固分离得金属氟化物和钠盐溶液。

前述的利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法，所述步骤1)中，氢氧化钠溶液浓度为1-8mol/L，溶解温度60-150℃，液固比为3-50，溶解时间15-120min。

前述的利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法，所述步骤2)中模板剂、浓盐酸和水的质量比为1：5-10：28-55。

前述的利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法，所述步骤2)中模板剂的种类为P123。

前述的利用含氟硅渣制备SBA-15分子筛并回收氟的方法，所述步骤3)中，搅拌速率150-1500rpm，搅拌时间3-36h。