一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：按焦磷酸鈣50～80%、氟化鈣4～26%、碳酸鈣16～45%的組分及質(zhì)量百分比配料，經(jīng)混合、球磨、烘干、壓制成型、煅燒、研磨、篩分制得的氟磷灰石粉體；再將氟磷灰石粉體與聚乙二醇水溶液、甲基纖維素水溶液和過氧化氫水溶液混合，經(jīng)微波輔助造孔、烘干等制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體；再經(jīng)常壓燒結(jié)制得多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料。本發(fā)明制備的多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料不僅具有耐輻照穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械及化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，還具有較高的比表面能和核素吸附容量，可用作高放廢液中放射性核素的高效吸附材料，從而有效地保護(hù)人類健康和生態(tài)環(huán)境。
【專利說明】
一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于用作放射性核素吸附材料的陶瓷的制備，涉及一種吸附放射性核素的 多孔氟磷灰石陶瓷制備方法。采用本發(fā)明制備的多孔氟磷灰石陶瓷特別適用于高放廢液中 放射性核素的吸附處理。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國已暫存一定量的軍工高水平放射性廢液(簡稱高放廢液），預(yù)計(jì)到2020年中國 民用核電運(yùn)行裝機(jī)容量將達(dá)5800萬千瓦，在建將達(dá)3000萬千瓦以上，屆時中國民用核能發(fā) 電將累積上萬噸乏燃料，未來乏燃料后處理過程將產(chǎn)生更多的高放廢液;高放廢液具有放 射性強(qiáng)、毒性大、半衰期長、酸性強(qiáng)和腐蝕性大等特點(diǎn)，它們的處理與處置技術(shù)復(fù)雜、難度 大、費(fèi)用高，已成為制約核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，對人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了 較大的長期潛在危害，是當(dāng)前世界各國放射性廢液治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其是高放廢液中 的放射性核素，亟待進(jìn)行安全吸附和處理。因此，研究放射性核素的吸附材料具有十分重要 的意義。
[0003] 高放廢液的成分復(fù)雜，通常含有30多種元素的200多種同位素，包括裂變產(chǎn)物、活 化產(chǎn)物、萃余的鈾和钚以及中子毒物等放射性核素，其中毒性較大的核素有 9()sr、mcs、131i 、2341]、2391311、237郵、241尬等，半衰期極長的核素有234 1] = 4.47><1〇9￡1，1291 = 1.61><1〇7￡1，237恥= 2.14 X 106a等;高放廢液中大量的放射性核素容易產(chǎn)生衰變，因而放射性極強(qiáng)，在對高放廢 液進(jìn)行固化處理之前，放射性核素的妥善吸附與安全存放就顯得尤為重要。綜上所述，找到 一種對放射性核素具有較好吸附性的吸附材料，使高放廢液中的放射性核素實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步利 用以及更低水平的排放，已成為當(dāng)前各國放射性廢液治理的熱點(diǎn)問題。
[0004] 放射性核素吸附材料主要包括有機(jī)離子交換樹脂和無機(jī)離子吸附材料。有機(jī)離子 交換樹脂存在耐熱性差、抗輻射性差和對高價金屬離子的交換勢大等缺點(diǎn)，從而限制了其 在放射性核素吸附方面的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，研究較多的無機(jī)離子吸附材料主要包括兩大 類:第一類是具有多孔結(jié)構(gòu)的沸石和活性炭;第二類是不具有多孔結(jié)構(gòu)的雜多酸鹽、復(fù)合離 子交換劑和多價金屬磷酸鹽等。首先，由于具有多孔結(jié)構(gòu)的沸石和活性炭中含有大量的孔 隙結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其具有較高的比表面能和吸附活性，從而對放射性核素具有較強(qiáng)的吸附能力， 但含鹽量對其吸附容量影響較大;此外，雖然雜多酸鹽、復(fù)合離子交換劑和多價金屬磷酸鹽 等吸附材料對放射性核素具有耐高溫、抗輻射和耐氧化等優(yōu)點(diǎn)，但是由于這類吸附材料不 具有多孔結(jié)構(gòu)，從而在一定程度上降低了其對放射性核素的吸附容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種吸附放射性核素的多孔氟磷 灰石陶瓷制備方法，特別是提供一種利用微波輔助造孔技術(shù)來制備多孔氟磷灰石陶瓷的方 法；本發(fā)明針對高放廢液中放射性核素的安全吸附處理，以焦磷酸鈣（Ca 2P207)、氟化鈣 (CaF2)、碳酸鈣(CaC0 3)等為原料，通過配方設(shè)計(jì)和固相反應(yīng)燒結(jié)工藝，采用微波輔助造孔技 術(shù)，在較低的溫度下制備純度高、比表面較大的多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料，為實(shí)現(xiàn)高放廢 液中放射性核素的有效吸附及其工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
[0006] 本發(fā)明的內(nèi)容是:一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是 步驟為：
[0007] a、制備氟磷灰石粉體：
[0008] 按焦磷酸鈣50~80%、氟化鈣4~26%、碳酸鈣16~45%的組分及質(zhì)量百分比取各 組分原料，混合得混合料；按混合料12~40%，磨球45~78%，以及無水乙醇或/和水10~ 35%的質(zhì)量百分比例，將混合料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)(設(shè)備可 以是南京南大儀器有限公司生產(chǎn)的QM-3SP2型行星式球磨機(jī))中球磨1~6小時，再將球磨后 的物料在50~100°C溫度下（干燥設(shè)備可以是北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn)的電熱 鼓風(fēng)干燥箱)烘干2~8小時，制得烘干的粉料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)(設(shè) 備可以是天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn)的769YP-24B型液壓機(jī)）上壓制成型，得到成型塊 體;再將成型塊體放入箱式電阻爐(設(shè)備可以是上海實(shí)研電爐有限公司生產(chǎn)的SX2-10-13型 箱式電阻爐）中，在溫度750~1600°C下，煅燒2~12小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒后 的氟磷灰石研磨20~40分鐘，再先后用40~170目、200~400目的篩子進(jìn)行篩分后，40~170 目的篩下料與200~400目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0009] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0010] 在1〇〇重量份的氟磷灰石粉體中加入30~80重量份的質(zhì)量百分比濃度為1 %~ 20 %的聚乙二醇水溶液和20~60重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2 %~15 %的甲基纖維素水 溶液，攪拌5~30分鐘，再加入5~35重量份的質(zhì)量百分比濃度為10 %~40 %的過氧化氫水 溶液，再次攪拌3~10分鐘，得混合料，在超聲波清洗器(設(shè)備可以是昆山市超聲儀器有限公 司生產(chǎn)的KQ-400KDB型高功率數(shù)控超聲波清洗器）中超聲波震蕩10~45分鐘，得混合漿料； 將混合漿料倒入玻璃容器(例如:玻璃燒杯或其它適用于微波條件下使用的容器）內(nèi)，將該 玻璃容器放入微波爐(設(shè)備可以是廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司生產(chǎn)的家用微波 爐）中進(jìn)行微波輔助造孔;再將微波輔助造孔后的混合料加入至濾紙模具中，在30~80°C的 溫度烘干12~24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體；
[0011] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0012 ]將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以1~10°C /min的升溫速率加 熱至300~400°C，并保溫1~4小時，隨后以1~10°C/min的升溫速率加熱至600~800°C，并 保溫2~6小時，最后以1~10°C/min的升溫速率加熱至1000~1600°C，并保溫1~5小時后， 即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0013]本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟b中所述微波輔助造孔時，所述微波爐的功率較好的是設(shè)置 在100~1000瓦，微波輔助造孔的時間較好的為0.5~15分鐘。
[0014]本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟a中所述壓制成型的條件較好的是:在2~20MPa的壓力下， 保壓1~30分鐘。
[0015] 本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟b中所述聚乙二醇水溶液中，所述聚乙二醇的分子量較好的 為3000~12000;聚乙二醇的生產(chǎn)企業(yè)有：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、阿拉丁試劑(上海） 有限公司、西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司等。
[0016] 本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟b中所述甲基纖維素水溶液中，所述甲基纖維素的粘度較好 的為100~1200mPa · S;甲基纖維素的生產(chǎn)企業(yè)有：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、阿拉丁試 劑(上海)有限公司、西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司等。
[0017]本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟a中所述水可以是去離子水、蒸餾水或生活用自來水。
[0018]本發(fā)明的內(nèi)容中：步驟c中所述制得多孔氟磷灰石陶瓷的孔隙率為15 %~60%、孔 隙尺寸為30~500微米。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果：
[0020] (1)氟磷灰石[Fluorapatite，CaiQ(P04)6F2]具有極高的耐福照穩(wěn)定性和地質(zhì)穩(wěn)定 性，是迄今發(fā)現(xiàn)在自然界中能夠穩(wěn)定存在20億年的礦物之一;天然氟磷灰石通常伴生高濃 度的放射性核素(U、Th、Pu等)及其放射性衰變產(chǎn)物，這些放射性核素及其放射性衰變產(chǎn)物 會釋放出大量的α、β、γ射線;氟磷灰石在經(jīng)過極長時間的上述射線輻照后仍能保持極高的 穩(wěn)定性;因此，氟磷灰石陶瓷能夠很好地滿足放射性核素吸附材料對耐輻照穩(wěn)定性的要求； [0021] (2)氟磷灰石具有極高的機(jī)械穩(wěn)定性，能夠有效地防止放射性核素的輻照效應(yīng)對 吸附材料的結(jié)構(gòu)破壞，此特性非常適合放射性核素吸附的柱式操作，減少吸附柱中吸附材 料的粉化和吸附柱的堵塞，從而提高放射性核素的吸附效率；因此，氟磷灰石能夠作為一種 吸附放射性核素的理想材料；
[0022] (3)氟磷灰石中的鈣離子與高放廢液中的9<3Sr2+等放射性核素離子具有十分相似 的離子半徑和化學(xué)性質(zhì)，這類放射性核素非常容易與氟磷灰石中的鈣離子產(chǎn)生離子交換， 從而實(shí)現(xiàn)氟磷灰石對放射性核素的有效吸附；
[0023] (4)氟磷灰石具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，氟磷灰石的溶度積常數(shù)Ksp為3.19 Χ10-61， 這表明氟磷灰石是一種溶解度極低、化學(xué)穩(wěn)定性極高的礦物材料;在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下穩(wěn) 定存在20億年，也充分說明了氟磷灰石陶瓷具有極強(qiáng)的抵抗鹽腐蝕能力，從而有效地降低 高放廢液含鹽量對氟磷灰石放射性核素吸附容量的影響；
[0024] (5)氟磷灰石具有良好的熱穩(wěn)定性，氟磷灰石具有退縮性溶解度，即溶解度隨著環(huán) 境溫度升高而變得愈來愈低，該特性正好能夠確保氟磷灰石陶瓷在具有較高溫度的放射性 廢液環(huán)境中長時間穩(wěn)定存在；因此，具有良好熱穩(wěn)定性的氟磷灰石陶瓷能夠極大地降低高 危害放射性核素的脫附和釋放，能夠限制或防止核素進(jìn)入生態(tài)圈，從而有效地保護(hù)生態(tài)環(huán) 境，促進(jìn)核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展；
[0025] (6)采用本發(fā)明，微波輔助造孔技術(shù)的運(yùn)用，能夠在不改變氟磷灰石陶瓷性能的條 件下，制備比表面能大的多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料，同時微波輔助造孔過程中使用的造 孔劑過氧化氫不會產(chǎn)生額外雜質(zhì)，僅分解成水和氧氣；因此多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料的 制備過程不會產(chǎn)生二次污染，從而有效地保護(hù)了人類健康；
[0026] (7)采用本發(fā)明，以焦磷酸鈣(Ca2P207)、氟化鈣(CaF 2)、碳酸鈣(CaC03)等為原料，利 用微波輔助造孔技術(shù)制作多孔氟磷灰石坯體，采用常壓燒結(jié)法制備多孔氟磷灰石陶瓷吸附 材料，工藝技術(shù)簡潔實(shí)用，可獲得耐輻照性能好、比表面能大、吸附容量高的多孔氟磷灰石 陶瓷，其工藝技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)高放廢液中放射性核素吸附處理的工程化應(yīng)用；
[0027] (8)本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理是:過氧化氫溶液分解成水和氧氣產(chǎn)生氣泡，氣泡和分散劑 聚乙二醇、粘結(jié)劑甲基纖維素、氟磷灰石粉體一起構(gòu)成具有多孔結(jié)構(gòu)的氟磷灰石陶瓷坯體， 再經(jīng)過常壓燒結(jié)燒掉分散劑聚乙二醇、粘結(jié)劑甲基纖維素，只是保留多孔結(jié)構(gòu)，并且不引入 其他雜相，最終獲得多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料;經(jīng)過微波輔助造孔后最終制備出的多孔 樣品的化學(xué)組成沒有發(fā)生變化仍然是氟磷灰石，而氟磷灰石在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的天然核反 應(yīng)堆里穩(wěn)定存在20億年以上而不產(chǎn)生化學(xué)組成的變化生成其他物相，同時內(nèi)部含有伴生錒 系核素(U、Th、Pu)和稀土元素（Sm、Nd)，證明其具有的耐輻照穩(wěn)定性非常高。氟磷灰石具有 極高的化學(xué)穩(wěn)定性，氟磷灰石的溶度積常數(shù)Ksp為3.19ΧΠΓ 61，這表明氟磷灰石是一種溶解 度極低、化學(xué)穩(wěn)定性極高的礦物材料;在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下穩(wěn)定存在20億年，也充分說明了 氟磷灰石陶瓷具有極強(qiáng)的抵抗鹽腐蝕的能力，從而有效地降低高放廢液含鹽量對氟磷灰石 的放射性核素吸附容量的影響；
[0028] (9)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中具有多孔結(jié)構(gòu)的沸石和活性炭相比，多孔氟磷灰石也擁 有類似的孔隙結(jié)構(gòu)，然而，含有放射性核素的高放廢液含鹽量對沸石和活性炭的吸附容量 影響較大;但是，由于氟磷灰石的化學(xué)穩(wěn)定性很高，因此高放廢液含鹽量對放射性核素在氟 磷灰石的吸附不會造成較大的影響;本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中不具有多孔結(jié)構(gòu)的雜多酸鹽、復(fù) 合離子交換劑和多價金屬磷酸鹽等相比，現(xiàn)有技術(shù)材料都是致密結(jié)構(gòu)的，然而多孔氟磷灰 石具有很好的孔隙結(jié)構(gòu)，其孔隙率為15%~60%，與不具有多孔結(jié)構(gòu)的致密材料相比，孔隙 率越大，與環(huán)境的接觸面積越大，比表面積越大，比表面能越大，比表面能越大越容易吸附 放射性核素;此外，氟磷灰石中的鈣離子與高放廢液中的 9()Sr2+等放射性核素離子具有十分 相似的離子半徑和化學(xué)性質(zhì)，這類放射性核素非常容易與氟磷灰石中的鈣離子產(chǎn)生離子交 換，從而實(shí)現(xiàn)氟磷灰石對放射性核素的有效吸附；
[0029] (10)采用本發(fā)明制備的多孔氟磷灰石陶瓷吸附材料不僅對含鹽量等因素不敏感， 不產(chǎn)生二次污染，而且具有耐輻照穩(wěn)定性高、耐高溫性能好、機(jī)械及化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、放射性 核素吸附容量大等優(yōu)點(diǎn)；同時，本發(fā)明制備工藝技術(shù)簡單、簡潔實(shí)用、容易操作、實(shí)用性強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面給出的實(shí)施例擬對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍 的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào) 整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031] 實(shí)施例1:
[0032] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣50%、氟化鈣 26%、碳酸鈣24%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料12%、磨球 78%、無水乙醇10%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨1小時，球磨后的物料在50°C下烘干2小 時;烘干的粉料以2MPa的壓力壓制1分鐘;將壓制成型的塊體在750°C箱式電阻爐中煅燒2小 時；將煅燒后的塊體研磨20分鐘，再先后用40目、200目的篩子進(jìn)行篩分，40目的篩下料與 200目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入30重量份的 質(zhì)量百分比濃度為1%的聚乙二醇水溶液和20重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2%的甲基纖 維素水溶液，攪拌5分鐘，再加入5重量份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的過氧化氫水溶液，再次 攪拌3分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)10分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯 內(nèi)，置于100瓦的微波爐中進(jìn)行0.5分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模具 中，在30°C溫度下烘干12小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石陶 瓷坯體放入箱式電阻爐中，以1°C/min的升溫速率加熱至300°C，并保溫1小時，隨后以1°C/ min的升溫速率加熱至600 °C，并保溫2小時，最后以1°C/min的升溫速率加熱至1000°C，并保 溫1小時，即制得孔隙率15%、孔隙尺寸30微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0033] 實(shí)施例2:
[0034] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣65%、氟化鈣 17%、碳酸鈣18%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料26%、磨球 52%、去離子水22%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨3小時，球磨后的物料在75°C下烘干5小 時;烘干的粉料以1 IMPa的壓力壓制15分鐘;將壓制成型的塊體在1175°C箱式電阻爐中煅燒 7小時;將煅燒后的塊體研磨30分鐘，再先后用100目、270目的篩子進(jìn)行篩分，100目的篩下 料與270目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入55重量 份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的聚乙二醇水溶液和40重量份的質(zhì)量百分比濃度為8 %的甲基 纖維素水溶液，攪拌17分鐘，再加入20重量份的質(zhì)量百分比濃度為25 %的過氧化氫水溶液， 再次攪拌7分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)22分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃 燒杯內(nèi)，置于550瓦的微波爐中進(jìn)行4分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模 具中，在55°C溫度下烘干18小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石 陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以5°C/min的升溫速率加熱至350°C，并保溫2.5小時，隨后以5 °C/min的升溫速率加熱至700°C，并保溫4小時，最后以5°C/min的升溫速率加熱至1300°C， 并保溫3小時，即制得孔隙率37%、孔隙尺寸265微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0035] 實(shí)施例3:
[0036] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣80%、氟化鈣 4%、碳酸鈣16%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料；按混合料35%、磨球 35%、無水乙醇30%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨6小時，球磨后的物料在80 °C下烘干8小 時;烘干的粉料以20MPa的壓力壓制30分鐘;將壓制成型的塊體在1600 °C箱式電阻爐中煅燒 12小時;將煅燒后的塊體研磨40分鐘，再先后用170目、400目的篩子進(jìn)行篩分，170目的篩下 料與400目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入80重量 份的質(zhì)量百分比濃度為20%的聚乙二醇水溶液和60重量份的質(zhì)量百分比濃度為15%的甲 基纖維素水溶液，攪拌30分鐘，再加入35重量份的質(zhì)量百分比濃度為40 %的過氧化氫水溶 液，再次攪拌10分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)45分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入 玻璃燒杯內(nèi)，置于1000瓦的微波爐中進(jìn)行8分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾 紙模具中，在80°C溫度下烘干24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷 灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以l〇°C/min的升溫速率加熱至400°C，并保溫4小時，隨后 以10°C/min的升溫速率加熱至800°C，并保溫6小時，最后以10°C/min的升溫速率加熱至 1600°C，并保溫5小時，即制得孔隙率60%、孔隙尺寸500微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0037] 實(shí)施例4:
[0038] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣50%、氟化鈣 26%、碳酸鈣24%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料12%、磨球 78%、去離子水10%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨1小時，球磨后的物料在50°C下烘干2小 時;烘干的粉料以2MPa的壓力壓制1分鐘;將壓制成型的塊體在750°C箱式電阻爐中煅燒2小 時；將煅燒后的塊體研磨20分鐘，再先后用40目、200目的篩子進(jìn)行篩分，40目的篩下料與 200目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入30重量份的 質(zhì)量百分比濃度為1%的聚乙二醇水溶液和20重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2%的甲基纖 維素水溶液，攪拌5分鐘，再加入5重量份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的過氧化氫水溶液，再次 攪拌3分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)10分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯 內(nèi)，置于100瓦的微波爐中進(jìn)行0.5分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模具 中，在30°C溫度下烘干12小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石陶 瓷坯體放入箱式電阻爐中，以1°C/min的升溫速率加熱至300°C，并保溫1小時，隨后以1°C/ min的升溫速率加熱至600 °C，并保溫2小時，最后以1°C/min的升溫速率加熱至1000°C，并保 溫1小時，即制得孔隙率15%、孔隙尺寸30微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0039] 實(shí)施例5:
[0040] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣65%、氟化鈣 17%、碳酸鈣18%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料26%、磨球 52%、無水乙醇22%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨3小時，球磨后的物料在75°C下烘干5小 時;烘干的粉料以1 IMPa的壓力壓制15分鐘;將壓制成型的塊體在1175°C箱式電阻爐中煅燒 7小時;將煅燒后的塊體研磨30分鐘，再先后用100目、270目的篩子進(jìn)行篩分，100目的篩下 料與270目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入55重量 份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的聚乙二醇水溶液和40重量份的質(zhì)量百分比濃度為8 %的甲基 纖維素水溶液，攪拌17分鐘，再加入20重量份的質(zhì)量百分比濃度為25 %的過氧化氫水溶液， 再次攪拌7分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)22分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃 燒杯內(nèi)，置于550瓦的微波爐中進(jìn)行4分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模 具中，在55°C溫度下烘干18小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石 陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以5°C/min的升溫速率加熱至350°C，并保溫2.5小時，隨后以5 °C/min的升溫速率加熱至700°C，并保溫4小時，最后以5°C/min的升溫速率加熱至1300°C， 并保溫3小時，即制得孔隙率37%、孔隙尺寸265微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0041 ] 實(shí)施例6:
[0042] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣80%、氟化鈣 4%、碳酸鈣16%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料；按混合料35%、磨球 35%、去離子水30%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨6小時，球磨后的物料在80 °C下烘干8小 時;烘干的粉料以20MPa的壓力壓制30分鐘;將壓制成型的塊體在1600 °C箱式電阻爐中煅燒 12小時;將煅燒后的塊體研磨40分鐘，再先后用170目、400目的篩子進(jìn)行篩分，170目的篩下 料與400目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入80重量 份的質(zhì)量百分比濃度為20%的聚乙二醇水溶液和60重量份的質(zhì)量百分比濃度為15%的甲 基纖維素水溶液，攪拌30分鐘，再加入35重量份的質(zhì)量百分比濃度為40 %的過氧化氫水溶 液，再次攪拌10分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)45分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入 玻璃燒杯內(nèi)，置于1000瓦的微波爐中進(jìn)行8分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾 紙模具中，在80°C溫度下烘干24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷 灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以l〇°C/min的升溫速率加熱至400°C，并保溫4小時，隨后 以10°C/min的升溫速率加熱至800°C，并保溫6小時，最后以10°C/min的升溫速率加熱至 1600°C，并保溫5小時，即制得孔隙率60%、孔隙尺寸500微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0043] 實(shí)施例7:
[0044] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣50%、氟化鈣 26%、碳酸鈣24%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料12%、磨球 78%、無水乙醇10%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨1小時，球磨后的物料在50°C下烘干2小 時;烘干的粉料以2MPa的壓力壓制1分鐘;將壓制成型的塊體在750°C箱式電阻爐中煅燒2小 時；將煅燒后的塊體研磨20分鐘，再先后用40目、200目的篩子進(jìn)行篩分，40目的篩下料與 200目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入30重量份的 質(zhì)量百分比濃度為1%的聚乙二醇水溶液和20重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2%的甲基纖 維素水溶液，攪拌5分鐘，再加入5重量份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的過氧化氫水溶液，再次 攪拌3分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)10分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯 內(nèi)，置于100瓦的微波爐中進(jìn)行0.5分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模具 中，在30°C溫度下烘干12小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石陶 瓷坯體放入箱式電阻爐中，以1°C/min的升溫速率加熱至300°C，并保溫1小時，隨后以1°C/ min的升溫速率加熱至600 °C，并保溫2小時，最后以1°C/min的升溫速率加熱至1000°C，并保 溫1小時，即制得孔隙率15%、孔隙尺寸30微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0045] 實(shí)施例8:
[0046] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣65%、氟化鈣 17%、碳酸鈣18%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料;按混合料26%、磨球 52%、去離子水22%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨3小時，球磨后的物料在75°C下烘干5小 時;烘干的粉料以1 IMPa的壓力壓制15分鐘;將壓制成型的塊體在1175°C箱式電阻爐中煅燒 7小時;將煅燒后的塊體研磨30分鐘，再先后用100目、270目的篩子進(jìn)行篩分，100目的篩下 料與270目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入55重量 份的質(zhì)量百分比濃度為10 %的聚乙二醇水溶液和40重量份的質(zhì)量百分比濃度為8 %的甲基 纖維素水溶液，攪拌17分鐘，再加入20重量份的質(zhì)量百分比濃度為25 %的過氧化氫水溶液， 再次攪拌7分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)22分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃 燒杯內(nèi)，置于550瓦的微波爐中進(jìn)行4分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾紙模 具中，在55°C溫度下烘干18小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷灰石 陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以5°C/min的升溫速率加熱至350°C，并保溫2.5小時，隨后以5 °C/min的升溫速率加熱至700°C，并保溫4小時，最后以5°C/min的升溫速率加熱至1300°C， 并保溫3小時，即制得孔隙率37%、孔隙尺寸265微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0047] 實(shí)施例9:
[0048] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，是:按焦磷酸鈣80%、氟化鈣 4%、碳酸鈣16%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混合得混合料；按混合料35%、磨球 35%、無水乙醇30%的質(zhì)量百分比稱量后進(jìn)行球磨6小時，球磨后的物料在80 °C下烘干8小 時;烘干的粉料以20MPa的壓力壓制30分鐘;將壓制成型的塊體在1600 °C箱式電阻爐中煅燒 12小時;將煅燒后的塊體研磨40分鐘，再先后用170目、400目的篩子進(jìn)行篩分，170目的篩下 料與400目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體;在100重量份的氟磷灰石粉體中加入80重量 份的質(zhì)量百分比濃度為20%的聚乙二醇水溶液和60重量份的質(zhì)量百分比濃度為15%的甲 基纖維素水溶液，攪拌30分鐘，再加入35重量份的質(zhì)量百分比濃度為40 %的過氧化氫水溶 液，再次攪拌10分鐘，攪拌后的混合料經(jīng)45分鐘超聲波震蕩制得混合漿料;將混合漿料倒入 玻璃燒杯內(nèi)，置于1000瓦的微波爐中進(jìn)行8分鐘的微波輔助造孔;將造孔后的混合料加入濾 紙模具中，在80°C溫度下烘干24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;將制得的多孔氟磷 灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐中，以l〇°C/min的升溫速率加熱至400°C，并保溫4小時，隨后 以10°C/min的升溫速率加熱至800°C，并保溫6小時，最后以10°C/min的升溫速率加熱至 1600°C，并保溫5小時，即制得孔隙率60%、孔隙尺寸500微米的多孔氟磷灰石陶瓷。
[0049] 實(shí)施例10:
[0050] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0051 ] a、制備氟磷灰石粉體：
[0052]按焦磷酸鈣50%、氟化鈣5%、碳酸鈣45%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混 合得混合料;按混合料12%，磨球78%，以及無水乙醇或/和水10%的質(zhì)量百分比例，將混合 料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)(設(shè)備可以是南京南大儀器有限公司 生產(chǎn)的QM-3SP2型行星式球磨機(jī)）中球磨1小時，再將球磨后的物料在50 °C溫度下(干燥設(shè)備 可以是北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn)的電熱鼓風(fēng)干燥箱)烘干8小時，制得烘干的粉 料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)(設(shè)備可以是天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn)的 769YP-24B型液壓機(jī))上壓制成型(壓制成型的條件是:在2MPa的壓力下，保壓30分鐘），得到 成型塊體;再將成型塊體放入箱式電阻爐(設(shè)備可以是上海實(shí)研電爐有限公司生產(chǎn)的SX2-10-13型箱式電阻爐）中，在溫度750°C下，煅燒12小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒后的 氟磷灰石研磨20分鐘，再先后用40目、200目的篩子進(jìn)行篩分后，40目的篩下料與200目的篩 上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0053] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0054]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入30重量份的質(zhì)量百分比濃度為1 %的聚乙二 醇水溶液和60重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2%的甲基纖維素水溶液，攪拌5分鐘，再加入5 重量份的質(zhì)量百分比濃度為10%的過氧化氫水溶液，再次攪拌3分鐘，得混合料，在超聲波 清洗器(設(shè)備可以是昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)的KQ-400KDB型高功率數(shù)控超聲波清洗 器）中超聲波震蕩10分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯內(nèi)，將該玻璃燒杯放入微 波爐(設(shè)備可以是廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司生產(chǎn)的家用微波爐）中進(jìn)行微波 輔助造孔(微波爐的功率設(shè)置在100瓦，微波輔助造孔的時間為15分鐘）；再將微波輔助造孔 后的混合料加入至濾紙模具中，在30°C的溫度烘干24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯 體；
[0055] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0056]將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以1°C /min的升溫速率加熱至 300°C，并保溫4小時，隨后以1°C/min的升溫速率加熱至600°C，并保溫6小時，最后以1°C/ min的升溫速率加熱至1000°C，并保溫5小時后，即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0057] 實(shí)施例11:
[0058] 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0059] a、制備氟磷灰石粉體：
[0060] 按焦磷酸鈣80%、氟化鈣4%、碳酸鈣16%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混 合得混合料;按混合料40%，磨球45%，以及無水乙醇或/和水15%的質(zhì)量百分比例，將混合 料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)(設(shè)備可以是南京南大儀器有限公司 生產(chǎn)的QM-3SP2型行星式球磨機(jī)）中球磨6小時，再將球磨后的物料在100°C溫度下(干燥設(shè) 備可以是北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn)的電熱鼓風(fēng)干燥箱)烘干2小時，制得烘干的 粉料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)(設(shè)備可以是天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn) 的769YP-24B型液壓機(jī))上壓制成型(壓制成型的條件是:在20MPa的壓力下，保壓1分鐘），得 到成型塊體；再將成型塊體放入箱式電阻爐（設(shè)備可以是上海實(shí)研電爐有限公司生產(chǎn)的 SX2-10-13型箱式電阻爐）中，在溫度1600°C下，煅燒2小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒 后的氟磷灰石研磨40分鐘，再先后用170目、400目的篩子進(jìn)行篩分后，170目的篩下料與400 目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0061] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0062]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入80重量份的質(zhì)量百分比濃度為20%的聚乙二 醇水溶液和60重量份的質(zhì)量百分比濃度為15 %的甲基纖維素水溶液，攪拌30分鐘，再加入 35重量份的質(zhì)量百分比濃度為40 %的過氧化氫水溶液，再次攪拌10分鐘，得混合料，在超聲 波清洗器(設(shè)備可以是昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)的KQ-400KDB型高功率數(shù)控超聲波清 洗器）中超聲波震蕩45分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯內(nèi)，將該玻璃燒杯放入 微波爐(設(shè)備可以是廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司生產(chǎn)的家用微波爐）中進(jìn)行微 波輔助造孔(微波爐的功率設(shè)置在1000瓦，微波輔助造孔的時間為0.5分鐘）；再將微波輔助 造孔后的混合料加入至濾紙模具中，在80°C的溫度烘干12小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷 的坯體；
[0063] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0064] 將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以10°C/min的升溫速率加熱至 400 °C，并保溫1小時，隨后以10 °C/min的升溫速率加熱至800 °C，并保溫2小時，最后以10 °C / min的升溫速率加熱至1600°C，并保溫1小時后，即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0065] 實(shí)施例12:
[0066] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0067] a、制備氟磷灰石粉體：
[0068] 按焦磷酸鈣65%、氟化鈣15%、碳酸鈣20%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混 合得混合料;按混合料27%，磨球60%，以及無水乙醇或/和水13%的質(zhì)量百分比例，將混合 料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)(設(shè)備可以是南京南大儀器有限公司 生產(chǎn)的QM-3SP2型行星式球磨機(jī)）中球磨3.5小時，再將球磨后的物料在75°C溫度下(干燥設(shè) 備可以是北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn)的電熱鼓風(fēng)干燥箱)烘干5小時，制得烘干的 粉料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)(設(shè)備可以是天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn) 的769YP-24B型液壓機(jī))上壓制成型（壓制成型的條件是:在llMPa的壓力下，保壓15分鐘）， 得到成型塊體;再將成型塊體放入箱式電阻爐(設(shè)備可以是上海實(shí)研電爐有限公司生產(chǎn)的 SX2-10-13型箱式電阻爐）中，在溫度1175Γ下，煅燒7小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒 后的氟磷灰石研磨30分鐘，再先后用100目、300目的篩子進(jìn)行篩分后，100目的篩下料與300 目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0069] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0070]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入55重量份的質(zhì)量百分比濃度為10%的聚乙二 醇水溶液和40重量份的質(zhì)量百分比濃度為8 %的甲基纖維素水溶液，攪拌28分鐘，再加入20 重量份的質(zhì)量百分比濃度為25%的過氧化氫水溶液，再次攪拌7分鐘，得混合料，在超聲波 清洗器(設(shè)備可以是昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn)的KQ-400KDB型高功率數(shù)控超聲波清洗 器）中超聲波震蕩23分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯內(nèi)，將該玻璃燒杯放入微 波爐(設(shè)備可以是廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司生產(chǎn)的家用微波爐）中進(jìn)行微波 輔助造孔(微波爐的功率設(shè)置在600瓦，微波輔助造孔的時間為8分鐘）；再將微波輔助造孔 后的混合料加入至濾紙模具中，在55°C的溫度烘干18小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯 體；
[0071] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0072] 將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以5 °C /min的升溫速率加熱至 350°C，并保溫2.5小時，隨后以6°C/min的升溫速率加熱至700°C，并保溫4小時，最后以5°C/ min的升溫速率加熱至1300°C，并保溫3小時后，即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0073] 實(shí)施例13:
[0074] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0075] a、制備氟磷灰石粉體：
[0076]按焦磷酸鈣60%、氟化鈣13%、碳酸鈣27%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混 合得混合料;按混合料30%，磨球45%，以及無水乙醇或/和水25%的質(zhì)量百分比例，將混合 料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)中球磨4小時，再將球磨后的物料在80 °C溫度下烘干5小時，制得烘干的粉料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)上壓制成 型(壓制成型的條件是:在15MPa的壓力下，保壓5分鐘），得到成型塊體;再將成型塊體放入 箱式電阻爐中，在溫度900°C下，煅燒8小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒后的氟磷灰石 研磨28分鐘，再先后用150目、300目的篩子進(jìn)行篩分后，150目的篩下料與300目的篩上料即 為制得的氟磷灰石粉體；
[0077] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0078]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入60重量份的質(zhì)量百分比濃度為15%的聚乙二 醇水溶液和50重量份的質(zhì)量百分比濃度為11 %的甲基纖維素水溶液，攪拌22分鐘，再加入 28重量份的質(zhì)量百分比濃度為25%的過氧化氫水溶液，再次攪拌7分鐘，得混合料，在超聲 波清洗器中超聲波震蕩35分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯內(nèi)，將該玻璃燒杯放 入微波爐中進(jìn)行微波輔助造孔（微波爐的功率設(shè)置在900瓦，微波輔助造孔的時間為8分 鐘）；再將微波輔助造孔后的混合料加入至濾紙模具中，在70°C的溫度烘干18小時，即制得 多孔氟磷灰石陶瓷的坯體；
[0079] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0080] 將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以7°C/min的升溫速率加熱至 330°C，并保溫2小時，隨后以6°C/min的升溫速率加熱至700°C，并保溫3小時，最后以6°C/ min的升溫速率加熱至1300°C，并保溫3小時后，即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0081] 實(shí)施例14:
[0082] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0083] a、制備氟磷灰石粉體：
[0084] 按焦磷酸鈣55%、氟化鈣16%、碳酸鈣29%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原料，混 合得混合料;按混合料20%，磨球65%，以及無水乙醇或/和水15%的質(zhì)量百分比例，將混合 料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)中球磨2小時，再將球磨后的物料在70 °C溫度下烘干3小時，制得烘干的粉料;將烘干的粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)上壓制成 型，得到成型塊體;再將成型塊體放入箱式電阻爐中，在溫度900°C下，煅燒6小時，得到煅燒 后的氟磷灰石;將煅燒后的氟磷灰石研磨25分鐘，再先后用60目、250目的篩子進(jìn)行篩分后， 60目的篩下料與250目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0085] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0086]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入40重量份的質(zhì)量百分比濃度為10%的聚乙二 醇水溶液和40重量份的質(zhì)量百分比濃度為8 %的甲基纖維素水溶液，攪拌20分鐘，再加入25 重量份的質(zhì)量百分比濃度為20%的過氧化氫水溶液，再次攪拌5分鐘，得混合料，在超聲波 清洗器中超聲波震蕩25分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯內(nèi)，將該玻璃燒杯放入 微波爐中進(jìn)行微波輔助造孔;再將微波輔助造孔后的混合料加入至濾紙模具中，在50°C的 溫度烘干18小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體；
[0087] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0088] 將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以3 °C /min的升溫速率加熱至 330°C，并保溫2小時，隨后以3°C/min的升溫速率加熱至660°C，并保溫4小時，最后以4°C/ min的升溫速率加熱至1300°C，并保溫2小時后，即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0089] 實(shí)施例15~21:
[0090] -種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，步驟為：
[0091] a、制備氟磷灰石粉體：
[0092] 按焦磷酸鈣50~80%、氟化鈣4~26%、碳酸鈣16~45%的組分及質(zhì)量百分比取各 組分原料，混合得混合料；按混合料12~40%，磨球45~78%，以及無水乙醇或/和水10~ 35%的質(zhì)量百分比例，將混合料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)中球磨1 ~6小時，再將球磨后的物料在50~100 °C溫度下烘干2~8小時，制得烘干的粉料;將烘干的 粉料裝入鋼制模具中，在液壓機(jī)上壓制成型，得到成型塊體;再將成型塊體放入箱式電阻爐 中，在溫度750~1600°C下，煅燒2~12小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒后的氟磷灰石 研磨20~40分鐘，再先后用40~170目、200~400目的篩子進(jìn)行篩分后，40~170目的篩下料 與200~400目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體；
[0093]各實(shí)施例中各組分原料的具體質(zhì)量百分比用量見下表：
[0094]
[0095] b、制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體：
[0096]在100重量份的氟磷灰石粉體中加入30~80重量份的質(zhì)量百分比濃度為10%的聚 乙二醇水溶液和20~60重量份的質(zhì)量百分比濃度為8%的甲基纖維素水溶液，攪拌5~30分 鐘，再加入5~35重量份的質(zhì)量百分比濃度為20 %的過氧化氫水溶液，攪拌3~10分鐘，得混 合料，在超聲波清洗器中超聲波震蕩10~45分鐘，得混合漿料;將混合漿料倒入玻璃燒杯 內(nèi)，將該玻璃燒杯放入微波爐中進(jìn)行微波輔助造孔;再將微波輔助造孔后的混合料加入至 濾紙模具中，在溫度30~80°C烘干12~24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷的坯體;各實(shí)施例 中各組分原料的具體重量份用量見下表：
[0099] c、常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷：
[0100]將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以1~10°C /min的升溫速率加 熱至300~400°C，并保溫1~4小時，隨后以1~10°C/min的升溫速率加熱至600~800°C，并 保溫2~6小時，最后以1~10°C/min的升溫速率加熱至1000~1600°C，并保溫1~5小時后， 即制得多孔氟磷灰石陶瓷。
[0101]上述實(shí)施例14~21中：步驟b中所述微波輔助造孔時，所述微波爐的功率設(shè)置在 100~1000瓦，微波輔助造孔的時間為0.5~15分鐘。
[0102]上述實(shí)施例14~21中：步驟a中所述壓制成型的條件是:在2~20MPa的壓力下，保 壓1~30分鐘。
[0103] 上述實(shí)施例中：所述聚乙二醇的分子量較好的為3000~12000;聚乙二醇的生產(chǎn)企 業(yè)有：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、阿拉丁試劑(上海)有限公司、西格瑪奧德里奇(上海）貿(mào) 易有限公司等。
[0104] 上述實(shí)施例中：所述甲基纖維素的粘度較好的為100~1200mPa · s;甲基纖維素的 生產(chǎn)企業(yè)有：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司、阿拉丁試劑（上海）有限公司、西格瑪奧德里奇 (上海)貿(mào)易有限公司等。
[0105] 上述實(shí)施例中：所述水可以是去離子水、蒸餾水或生活用自來水。
[0106] 上述實(shí)施例中:所述玻璃燒杯也可以替換成其它適用于微波條件下使用的容器。
[0107] 上述實(shí)施例10~21中：步驟c中所述制得多孔氟磷灰石陶瓷的孔隙率為15 %~ 60%、孔隙尺寸為30~500微米的范圍中。
[0108] 上述實(shí)施例中:所采用的各原料均為市售產(chǎn)品。
[0109] 上述實(shí)施例中：所采用的百分比例中，未特別注明的，均為質(zhì)量(重量)百分比例或 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的百分比例;所述質(zhì)量(重量)份可以均是克或千克。
[0110] 上述實(shí)施例中：各步驟中的工藝參數(shù)(溫度、時間、壓力、濃度等)和各組分用量數(shù) 值等為范圍的，任一點(diǎn)均可適用。
[0111] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
及上述實(shí)施例中未具體敘述的技術(shù)內(nèi)容同現(xiàn)有技術(shù)。
[0112] 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本
【發(fā)明內(nèi)容】
所述均可實(shí)施并具有所述良好效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是步驟為： a、 制備氟磷灰石粉體： 按焦磷酸鈣50~80%、氟化鈣4~26%、碳酸鈣16~45%的組分及質(zhì)量百分比取各組分原 料，混合得混合料;按混合料12~40%，磨球45~78%，以及無水乙醇或/和水10~35%的質(zhì)量 百分比例，將混合料、磨球、以及無水乙醇或/和水加入到行星式球磨機(jī)中球磨1~6小時，再 將球磨后的物料在50~100 °C溫度下烘干2~8小時，制得烘干的粉料;將烘干的粉料裝入鋼 制模具中，在液壓機(jī)上壓制成型，得到成型塊體;再將成型塊體放入箱式電阻爐中，在溫度 750~1600°C下，煅燒2~12小時，得到煅燒后的氟磷灰石;將煅燒后的氟磷灰石研磨20~40 分鐘，再先后用40~170目、200~400目的篩子進(jìn)行篩分后，40~170目的篩下料與200~400 目的篩上料即為制得的氟磷灰石粉體； b、 制備多孔氟磷灰石陶瓷的坯體： 在1〇〇重量份的氟磷灰石粉體中加入30~80重量份的質(zhì)量百分比濃度為1%~20%的聚 乙二醇水溶液和20~60重量份的質(zhì)量百分比濃度為0.2%~15%的甲基纖維素水溶液，攪拌5 ~30分鐘，再加入5~35重量份的質(zhì)量百分比濃度為10%~40%的過氧化氫水溶液，再次攪拌 3~10分鐘，得混合料，在超聲波清洗器中超聲波震蕩10~45分鐘，得混合漿料;將混合漿料 倒入玻璃容器內(nèi)，將該玻璃容器放入微波爐中進(jìn)行微波輔助造孔;再將微波輔助造孔后的 混合料加入至濾紙模具中，在30~80°C的溫度烘干12~24小時，即制得多孔氟磷灰石陶瓷 的坯體； c、 常壓燒結(jié)制備多孔氟磷灰石陶瓷： 將制得的多孔氟磷灰石陶瓷坯體放入箱式電阻爐，以1~l〇°C/min的升溫速率加熱至 300~400 °C，并保溫1~4小時，隨后以1~10°C/min的升溫速率加熱至600~800 °C，并保溫2 ~6小時，最后以1~10°C/min的升溫速率加熱至1000~1600 °C，并保溫1~5小時后，即制得 多孔氟磷灰石陶瓷。2. 按權(quán)利要求1所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步驟b 中所述微波輔助造孔時，所述微波爐的功率設(shè)置在100~1000瓦，微波輔助造孔的時間為 0.5~15分鐘。3. 按權(quán)利要求1或2所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步 驟a中所述壓制成型的條件是:在2~20MPa的壓力下，保壓1~30分鐘。4. 按權(quán)利要求1或2所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步 驟b中所述聚乙二醇水溶液中，聚乙二醇的分子量為3000~12000。5. 按權(quán)利要求1或2所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步 驟b中所述甲基纖維素水溶液中，甲基纖維素的粘度為100~1200mPa · s。6. 按權(quán)利要求1或2所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步 驟a中所述水是去離子水、蒸餾水或生活用自來水。7. 按權(quán)利要求1或2所述吸附放射性核素的多孔氟磷灰石陶瓷制備方法，其特征是：步 驟c中所述制得多孔氟磷灰石陶瓷的孔隙率為15%~60%、孔隙尺寸為30~500微米。
【文檔編號】C04B35/447GK106045495SQ201610357506
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】黃毅, 高曉南, 吳浪, 馬雪, 王進(jìn), 任雪潭, 張魁寶, 滕元成, 李玉香
【申請人】西南科技大學(xué)