CN109999531B - 一种低放射性负离子纳米材料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,将稀土材料加入酸溶液中溶解,过滤后得到a滤渣,a滤液;在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,反应后过滤去除b滤渣,得到b滤液;在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,反应后过滤去除c滤液,得到c滤渣;将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;粉体中加入水、乙二醇配成悬浮液;在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后研得到助剂,将助离心,倒出离心液得到成品。本发明去除了负离子材料中的放射性核素镭‑226、钍‑232、钾‑40,并通过微细处理制得纳米级别的负离子稳定分散液,解决了负离子纳米材料的放射性问题,使得将其应用于纺织品时避免产生安全性问题。
Description
技术领域
本发明负离子纳米材料技术领域,尤其涉及一种低放射性负离子纳米材料的生产方法。
背景技术
现今应用于纺织面料的负离子纳米材料,多为直接用稀土材料进行简单加工、去除杂质即可,忽视了负离子原材料中放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的危害,导致添加了负离子纳米材料的纺织品放射性严重超标,造成产品安全性问题。本发明旨在解决负离子纳米材料的放射性问题,对材料中的放射性核素进行深度萃取。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种低放射性负离子纳米材料的生产方法。
本发明的创新点在于去除了负离子材料中的放射性核素镭-226、钍-232、钾-40,并通过微细处理制得纳米级别的负离子稳定分散液,解决了负离子纳米材料的放射性问题,使得将其应用于纺织品时避免产生安全性问题。
技术方案:为了达到上述发明目的,本发明具体是这样来实现的:一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,包括以下步骤:
(1)将80~100质量份数的稀土材料加入120~200质量份数的酸溶液中溶解,酸溶液的浓度为5~10mol/L,溶解后进行过滤,过滤后得到a滤渣,a滤液;
(2)在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,可溶性硫酸盐溶液的浓度为5~15mol/L,可溶性硫酸盐溶液的质量为稀土材料质量的8~15% ,反应后过滤,过滤后去除b滤渣,得到b滤液;
(3)在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,可溶性碳酸盐溶液的浓度为5~10mol/L,可溶性碳酸盐溶液的质量为稀土材料质量的6~12.5%,反应后过滤,过率后去除c滤液,得到c滤渣;
(4)将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;
(5)在粉体中加入水、乙二醇作为分散剂,水的质量为稀土质量的0.2~6倍,乙二醇的质量为稀土质量的0.5~14倍,配成悬浮液;
(6)在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后研磨4~8小时得到助剂,所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,稳定剂为磷酸酯,偶联剂为钛酸酯,渗透剂的质量为稀土材料质量的0.1~0.6%,稳定剂的质量为稀土材料质量的0.3~1.3%,偶联剂的质量为稀土材料质量的0.5~1.5%;
(7)将助剂泵入离心机离心后,倒出离心液,所述离心液为成品,所述成品的粒径为20~800nm。
进一步,所述步骤(6)中研磨采用研磨机研磨,研磨机锆珠粒径为1~5μm。
进一步,所述步骤(1)中的酸溶液为盐酸溶液。
进一步,所述步骤(2)中的可溶性硫酸盐溶液为硫酸钠溶液。
进一步,所述步骤(3)中的可溶性碳酸盐溶液为碳酸钠、碳酸钾溶液。
本发明的有益效果:与传统技术相比,本发明具有如下优点:
本发明去除了负离子材料中的放射性核素镭-226、钍-232、钾-40,并通过微细处理制得纳米级别的负离子稳定分散液,解决了负离子纳米材料的放射性问题,使得将其应用于纺织品时避免产生安全性问题。
具体实施方式
实施例1:一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,包括以下步骤:将80质量份数的稀土材料加入120质量份数的酸溶液中溶解,酸溶液可为盐酸溶液,酸溶液的浓度为5mol/L,稀土金属的氧化物几乎都溶解于酸溶液,特别是放射性核素镭-226、钍-232、钾-40,溶解后进行过滤,过滤后得到a滤渣,a滤液;在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,可溶性硫酸盐溶液可为硫酸钠溶液,可溶性硫酸盐溶液的浓度为5mol/L,可溶性硫酸盐溶液的质量为稀土材料质量的8% ,镭-226与硫酸盐发生反应,生成不溶于水的硫酸镭沉淀,钍-232与硫酸盐产生的硫酸钍溶解度较小,大部分沉淀,反应后过滤,过滤后去除b滤渣,得到b滤液;在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,可溶性碳酸盐溶液可为碳酸钠、碳酸钾溶液,可溶性碳酸盐溶液的浓度为5mol/L,可溶性碳酸盐溶液的质量为稀土材料质量的6%,这时稀土金属离子全部生成碳酸盐沉淀,反应后过滤,过率后去除c滤液,得到c滤渣,从而得到去除放射性核素钾-40的c滤液;将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;在粉体中加入水、乙二醇作为分散剂,水的质量为稀土质量的0.2倍,乙二醇的质量为稀土质量的0.5倍,配成悬浮液;在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后用锆珠粒径为1μm研磨机研磨4小时得到助剂,渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,稳定剂为磷酸酯,偶联剂为钛酸酯,渗透剂的质量为稀土材料质量的0.1%,稳定剂的质量为稀土材料质量的0.3%,偶联剂的质量为稀土材料质量的0.5%;将助剂泵入离心机离心去除未分散的大颗粒后,倒出离心液,离心液为成品,成品的粒径为20~800nm。从而制得去除了放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的负离子材料粒径为20~800nm的稳定分散液。
实施例2:一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,包括以下步骤:将90质量份数的稀土材料加入160质量份数的酸溶液中溶解,酸溶液可为盐酸溶液,酸溶液的浓度为7mol/L,稀土金属的氧化物几乎都溶解于酸溶液,特别是放射性核素镭-226、钍-232、钾-40,溶解后进行过滤,过滤后得到a滤渣,a滤液;在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,可溶性硫酸盐溶液可为硫酸钠溶液,可溶性硫酸盐溶液的浓度为10mol/L,可溶性硫酸盐溶液的质量为稀土材料质量的11% ,镭-226与硫酸盐发生反应,生成不溶于水的硫酸镭沉淀,钍-232与硫酸盐产生的硫酸钍溶解度较小,大部分沉淀,反应后过滤,过滤后去除b滤渣,得到b滤液;在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,可溶性碳酸盐溶液可为碳酸钠、碳酸钾溶液,可溶性碳酸盐溶液的浓度为7mol/L,可溶性碳酸盐溶液的质量为稀土材料质量的8.5%,这时稀土金属离子全部生成碳酸盐沉淀,反应后过滤,过率后去除c滤液,得到c滤渣,从而得到去除放射性核素钾-40的c滤液;将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;在粉体中加入水、乙二醇作为分散剂,水的质量为稀土质量的3倍,乙二醇的质量为稀土质量的7倍,配成悬浮液;在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后用锆珠粒径为3μm研磨机研磨6小时得到助剂,渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,稳定剂为磷酸酯,偶联剂为钛酸酯,渗透剂的质量为稀土材料质量的0.4%,稳定剂的质量为稀土材料质量的0.8%,偶联剂的质量为稀土材料质量的1.0%;将助剂泵入离心机离心去除未分散的大颗粒后,倒出离心液,离心液为成品,成品的粒径为20~800nm。从而制得去除了放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的负离子材料粒径为20~800nm的稳定分散液。
实施例3:一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,包括以下步骤:将100质量份数的稀土材料加入200质量份数的酸溶液中溶解,酸溶液可为盐酸溶液,酸溶液的浓度为10mol/L,稀土金属的氧化物几乎都溶解于酸溶液,特别是放射性核素镭-226、钍-232、钾-40,溶解后进行过滤,过滤后得到a滤渣,a滤液;在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,可溶性硫酸盐溶液可为硫酸钠溶液,可溶性硫酸盐溶液的浓度为15mol/L,可溶性硫酸盐溶液的质量为稀土材料质量的15% ,镭-226与硫酸盐发生反应,生成不溶于水的硫酸镭沉淀,钍-232与硫酸盐产生的硫酸钍溶解度较小,大部分沉淀,反应后过滤,过滤后去除b滤渣,得到b滤液;在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,可溶性碳酸盐溶液可为碳酸钠、碳酸钾溶液,可溶性碳酸盐溶液的浓度为10mol/L,可溶性碳酸盐溶液的质量为稀土材料质量的12.5%,这时稀土金属离子全部生成碳酸盐沉淀,反应后过滤,过率后去除c滤液,得到c滤渣,从而得到去除放射性核素钾-40的c滤液;将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;在粉体中加入水、乙二醇作为分散剂,水的质量为稀土质量的6倍,乙二醇的质量为稀土质量的14倍,配成悬浮液;在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后用锆珠粒径为5μm研磨机研磨8小时得到助剂,渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,稳定剂为磷酸酯,偶联剂为钛酸酯,渗透剂的质量为稀土材料质量的0.6%,稳定剂的质量为稀土材料质量的1.3%,偶联剂的质量为稀土材料质量的1.5%;将助剂泵入离心机离心去除未分散的大颗粒后,倒出离心液,离心液为成品,成品的粒径为20~800nm。从而制得去除了放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的负离子材料粒径为20~800nm的稳定分散液。
Claims (5)
1.一种低放射性负离子纳米材料的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将80~100质量份数的稀土材料加入120~200质量份数的酸溶液中溶解,酸溶液的浓度为5~10mol/L,溶解后进行过滤,过滤后得到a滤渣,a滤液;
(2)在a滤液中加入可溶性硫酸盐溶液反应,可溶性硫酸盐溶液的浓度为5~15 mol/L,可溶性硫酸盐溶液的质量为稀土材料质量的8~15% ,反应后过滤,过滤后去除b滤渣,得到b滤液;
(3)在b滤液中加入可溶性碳酸盐溶液反应,可溶性碳酸盐溶液的浓度为5~10mol/L,可溶性碳酸盐溶液的质量为稀土材料质量的6~12.5%,反应后过滤,过率后去除c滤液,得到c滤渣;
(4)将a滤渣和c滤渣混合后研磨成5~10μm细小颗粒的粉体;
(5)在粉体中加入水、乙二醇作为分散剂,水的质量为稀土质量的0.2~6倍,乙二醇的质量为稀土质量的0.5~14倍,配成悬浮液;
(6)在悬浮液中加入渗透剂、稳定剂、偶联剂后研磨4~8小时得到助剂,所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,稳定剂为磷酸酯,偶联剂为钛酸酯,渗透剂的质量为稀土材料质量的0.1~0.6%,稳定剂的质量为稀土材料质量的0.3~1.3%,偶联剂的质量为稀土材料质量的0.5~1.5%;
(7)将助剂泵入离心机离心后,倒出离心液,所述离心液为成品,所述成品的粒径为20~800nm。
2.根据权利要求1所述的低放射性负离子纳米材料的生产方法,其特征在于,所述步骤(6)中研磨采用研磨机研磨,研磨机锆珠粒径为1~5μm。
3.根据权利要求1所述的低放射性负离子纳米材料的生产方法,其特征在于,所述步骤(1)中的酸溶液为盐酸溶液。
4.根据权利要求1所述的低放射性负离子纳米材料的生产方法,其特征在于,所述步骤(2)中的可溶性硫酸盐溶液为硫酸钠溶液。
5.根据权利要求1所述的低放射性负离子纳米材料的生产方法,其特征在于,所述步骤(3)中的可溶性碳酸盐溶液为碳酸钠、碳酸钾溶液。
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