论文部分内容阅读
在国内约有50%的粉煤灰用于混凝土生产,其余用途包括土壤改良,陶瓷行业,工业催化,吸附各种污染物,合成沸石和贵重金属回收。由此可以看出,粉煤灰的利用途径非常广泛,但是绝大多数都属于低附加值利用,在一定程度上造成了粉煤灰资源的浪费,所以粉煤灰的利用现状还是很严峻。本文采用粉煤灰分级处理获得的硅铝组分(N a2SiO3和N aAlO2)为原料,通过水热合成制备N aP型分子筛。考察了钠盐不同阴离子和有机空间位阻剂对N aP分子筛制备的影响,优化了N aP分子筛水热合成体系的工艺参数,采用XR D、SEM和BE T对N aP分子筛产品的晶型,形貌和孔容进行分析表征,对N aP分子筛吸附水溶液中N i2+,Cu 2+及Fe3+的性能进行了评价,最后对饱和吸附后的分子筛进行了再生。研究得到的结果如下:(1)将碳酸钠与粉煤灰反应活化能破坏粉煤灰中原有的硅铝晶格,使得其中的键位发生改变,并提高了粉煤灰的活性。粉煤灰活化阶段的考察条件为焙烧温度,焙烧时间和原料配比,得出最佳活化条件为:温度840℃,焙烧时间3h,原料配比(粉煤灰/纯碱)1:1.5。在此条件活化后的粉煤灰经酸浸后,粉煤灰中的铝离子提取量高至80.89%。(2)以粉煤灰为原料制备低硅铝比N aP型分子筛的适宜条件为:晶化温度120℃、晶化时间8h、n(H2O)/n(SiO2)=116、n(N a2O)/n(SiO2)=1.6。当钠盐中阴离子为Br-时,可增大P型分子筛产率和提高其纯度。添加有机空间位阻剂三乙醇胺(T E A)(n(T EA):n(A l2O3)=1:1),合成的P型分子筛粒径较小能提高分子筛的孔容。(3)对制备的N aP分子筛进行吸附性能测试,得出添加了三乙醇胺的P型分子筛吸附效果要好于其他两种,金属离子被吸附能力大小为Cu 2+>N i2+>Fe3+,对P型分子筛吸附Cu 2+的过程进行动力学分析,发现其过程符合La ger gren准二级动力学模型和La ngmuir吸附等温模型。(4)用不同方法对吸附后的P型分子筛进行再生研究,得出用助剂再生P型分子筛再生的最佳条件为:选用再生助剂0.01mol/L的EDTA-2N a在30℃下再生30min,去除率高达97.9%,但分子筛有一定的损失。采用超声波再生处理P型分子筛的最佳条件为:再生温度35℃,再生时间12min,超声波功率比为60%。在此条件下,处理过后的P型分子筛对水中铜离子的去除率可达到97.4%。