粉煤灰合成沸石和应用.pdf

第 41卷 第 4期 化 工 技 术 与 开 发 V01．41 No．4 2012年 4月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Apr．2012 粉煤灰合成沸石及应用 孙 宏 ，张 泽 ，宋 敏 (1．齐齐哈尔大学化学化工学院，黑龙江齐齐哈尔 161006；2．齐齐哈尔市环境监测中心站，黑龙江齐齐哈尔 161005) 摘 要：以粉煤灰为原料采用碱熔水热合成法合成沸石，通过XRD、SEM、IR等手段进行了物相、形貌、结构分析， 用分光光度法进行废水中亚甲基蓝 (MB)的去除率的分析。合成的沸石对废水中亚甲基蓝的去除率为86．9％，比原 灰提高T33．1％，表明合成的沸石比原灰的吸附量增加。 关键词：粉煤灰；沸石；合成；吸附 * 中图分类号：TQ424．2 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2012)04-0003-03 粉煤灰是火力发电厂燃煤过程产生的固体废弃 1．3 亚 甲基蓝吸附实验 物，粉煤灰的形成包括多孔炭粒、多孔玻璃体和玻璃 分别移取5mg·L-的亚甲基蓝(MB)溶液2．0、 珠等 3个阶段，粉煤灰的化学组成以SiO和A1O3 4．0、6．0、8．0、10．0mL于6只 10mL的比色管中，其浓 为主，同时含有少量的Fe2O3、CaO、MgO、Na20等化 度 分别为 1．0、2．0、3．0、4．0、5．0 g·mL～。以去离 合物 】【】。由于粉煤灰含有多孔炭粒和多孑L玻璃体， 子水为空 白，在最大吸收波长672nm测量吸光度， 这些颗粒中还含有不同数量的微小气泡和微小活性 绘制吸光度 一亚甲基蓝浓度工作曲线。MB的浓度 通道，因此粉煤灰表面呈多孔结构，比表面积较大， 在 0．005 g·mL-范围内有 良好的线性关系，R= 具有一定的表面活性 2【】。本文利用粉煤灰合成沸石， 0．9995。 使粉煤灰转化成沸石结构，比表面积显著增加 ，提 取 100mL50rag·L-的MB溶液于比色管中， 高了表面的吸附能力 ，改性后的粉煤灰沸石对有机 加入一定量的粉煤灰沸石，在一定温度下振荡一段 物吸附能力更强。 时间后，离心分离，取上清液0．1mL稀释至 10mL， 空白作参比，按上述的方法测定其浓度并计算其吸 1 实验部分 附量。 1．1 主要仪器与试剂 1．4 产物的结构与表征 Nicolet380型傅立 叶变换红外光谱仪，D8一 制备的产物通过SEM观察其形貌和颗粒度；利 FOCUS型x射线衍射仪，S-4300型扫描电子显微 用 IR进行结构测定；利用XRD测定沸石结晶度。 镜，TU一1901型紫外可见分光光度计，电热恒温水 浴，马弗炉。亚 甲蓝等试验试剂均为分析纯。粉煤 2 结果与讨论 灰来 自富拉尔基热电厂。 2．1 粉煤灰沸石XRD分析 1．2 粉煤灰合成沸石试验 图1中在22。一35。的区域出现宽大衍射特征峰， 将粉煤灰过0．049mm筛，然后和NaCO按质 表明有玻璃体存在；图2中出现了一些强度大而且 量比为 1：1．5充分混合，放人马弗炉中在 85O℃温度 峰形尖锐的衍射峰，表明有新的晶形矿物的生成，判 下焙烧 120min，熔融反应得到熟料。然后用 1：1盐 断其为方钠石的特征峰；石英的特征峰有所减少，表 酸溶解。在不同晶化温度和晶化时间条件下与不同 明粉煤灰与碱介质