Thành phần hóa học chính của quặng apatit gồm P2O5, F, CaO. Trong đó có P2O5 có thể chuyển hóa thành PO43- được biết đến là tâm hấp phụ các ion kim loại nặng.
2.2.4. Biến tính đá ong thành các vật liệu hấp phụ
2.2.4.1.Chế tạo vật liệu M1 [5], [16]
Quá trình biến tính đá ong thành vật liệu M1 bằng sắt (III) nitrat, natri photphat, natri silicat và đất hiếm xeri (đi từ CeO2) được tiến hành theo các bước sau:
- Bước 1: Cho 8,70g CeO2 98% vào cốc thủy tinh chịu nhiệt, thêm vào 5mL nước cất và khuấy đều. Tiếp tục thêm vào 20-25mL HNO3 đặc và đun ở 80-900C, vừa đun vừa khuấy tới khi tan hết CeO2, thu được dung dịch Ce4+. Cho dung dịch Ce4+ ở trên vào 250 mL dung dịch Fe(NO3)3 0,5M. Khuấy đều thu được dung dịch (1).
- Bước 2: Pha 250mL dung dịch Na2SiO3 và Na3PO4 0,5M thu được dung dịch (2). - Bước 3: Thêm 25,0 g đá ong tự nhiên vào dung dịch (2). Sau đó Thêm từ từ dung dịch (1) vào dung dịch (2). Khi thêm phải khuấy dung dịch liên tục bằng máy khuấy từ hoặc máy khuấy cơ. Khi nhỏ hết dung dịch (1), kiểm tra pH của dung dịch. Chỉnh pH của dung dịch tới pH = 6,5-7 bằng dung dịch HNO3 hay dung dịch NaOH 0,1M. Tiếp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tục khuấy thêm khoảng 30 phút đến 1 giờ.
- Bước 4: Thủy nhiệt dung dịch trong 48-72 giờ ở 60-700C.
- Bước 5: Lọc rửa mẫu vật liệu đã thủy nhiệt nhiều lần bằng nước cất. Sấy khô mẫu vật liệu ở 1100C trong 2 giờ. Để nguội, nghiền và rây lấy các kích thước hạt khác nhau, thu được vật liệu. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch và đậy kín [16].
Quy trình biến tính đá ong được trình bày trong hình 2.1.
Hình 2.1. Quy trình biến tính đá ong
2.2.4.2. Chế tạo vật liệu M2
Quá trình chế tạo vật liệu M2 hoàn toàn tương tự như quá trình chế tạo vật liệu Bổ sung NaOH hoặc HNO3
Lọc, rửa, sấy khô
Đá ong biến tính Kết tinh thủy nhiệt
Dung dịch PO43- + SiO32- - Dung dịch Ce4+ + Fe3+ Đá ong thô Khuấy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
M1 (mục 2.2.4.1) nhưng ở bước 2 thay dung dịch hỗn hợp Na2SiO3 và Na3PO4 0,5M bằng dung dịch Na2SiO3 0,5M. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch và đậy kín.
2.2.4.3. Chế tạo vật liệu M3
Quá trình chế tạo vật liệu M3 hoàn toàn tương tự như quá trình chế tạo vật liệu M1 (mục 2.2.4.1) nhưng ở bước 3 có thêm 25g quặng apatit. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch, đậy kín.
2.2.4.4. Chế tạo vật liệu M4
Pha dung dịch (1) gồm Fe(NO3)3 0,5M và tiến hành tương tự như mục 2.2.4.1, thu được vật liệu M4. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch, đậy kín.
2.2.4.5. Chế tạo vật liệu M5
Quá trình chế tạo vật liệu M5 tương tự như quá trình chế tạo vật liệu M2 (mục 2.2.4.2) nhưng ở bước 1, dung dịch (1) là dung dịch Fe(NO3)3 0,5M. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch và đậy kín.
2.2.4.6. Chế tạo vật liệu M6
Quá trình chế tạo vật liệu M6 tương tự như quá trình chế tạo vật liệu M3 (mục 2.2.4.3) nhưng ở bước 1, dung dịch (1) là dung dịch Fe(NO3)3 0,5M. Bảo quản vật liệu trong lọ polietylen sạch và đậy kín.