利用粉煤灰制备沸石分子筛及对含铜废水的处理

以粉煤灰为原料,在温和条件下水热合成粉煤灰基沸石分子筛,并通过正交试验研究了碱浓度、晶化时间、晶化温度对粉煤灰吸附重金属Cu2+性能的影响,确定在晶化时间10 h、晶化温度80℃、NaOH的质量浓度为8％的工艺条件下合成的分子筛对Cu2+吸附效果最好.经X射线衍射仪分析表明,合成的产物含有NaP1型微孔沸石分子筛.通过比表面积分析仪分析测定样品的比表面积为45.98 m2/g.用优化工艺合成的分子筛去除含铜废水,1500 mg/L的沸石处理该废水30 min,去除率达到93.9％,结果表明,合成的分子筛具有良好的吸附性能.因此,本实验合成工艺简单,条件温和,降低了能源成本和最小化环境影响,有利于工业大规模生产.     

粉煤灰合成13X型沸石的实验研究

利用工业废渣粉煤灰为原料,探讨了合成13X型沸石分子筛的工艺条件,并对该工艺下制得的13X型沸石分子筛产品进行了分析测试.在合成沸石产品的过程中,晶化温度、晶化时间、反应物液固比、碱液的浓度等对合成产品的质量具有明显影响, 实验确定的最佳工艺条件为:晶化时间8 h,晶化温度100 ℃,NaOH浓度1.4832 mol/L,液固比4∶1.     

粉煤灰基沸石分子筛的合成及应用进展

煤炭在燃烧利用过程中产生大量的粉煤灰。我国粉煤灰产量高居世界第1位,由于综合利用率只有70%,仍有大量粉煤灰露天堆存,造成严重的环境污染和资源浪费。消除粉煤灰的环境污染、提高其资源化利用率对我国循环经济的发展具有重要的现实意义。我国粉煤灰的利用由早期的粗放型规模化利用逐渐向精细型高值化利用转变。由于粉煤灰中富含硅铝元素,以粉煤灰为原料合成沸石分子筛是近年来粉煤灰高值化利用的研究热点。从4个方面对粉煤灰基沸石分子筛的合成及应用展开论述。首先,介绍了粉煤灰的形成、物化性质及其危害和治理利用现状。粉煤灰是一些矿物组成不同、形态不同的颗粒的机械混合物,其性质与原煤的成分、产地和燃烧方式有关。而粉煤灰的特性是决定其综合利用方式的关键。其次,论述了粉煤灰的3种主要活化方式,包括机械活化、水热活化和碱(盐)融活化。粉煤灰中的硅铝元素主要以非晶矿物玻璃体形式存在,其表面是致密的玻璃质外壳,粉煤灰合成沸石分子筛的关键问题是如何使硅和铝被充分活化,并得到有效利用。相比于机械研磨活化和碱(盐)熔融活化,水热活化有更高的活化效率和较低的能耗。第3部分论述了粉煤灰基沸石分子筛放入水热合成方法,重点介绍了直接水热合成法、碱融-水热合成法、微波/超声波-水热合成法、晶种法和转晶法。粉煤灰合成沸石分子筛一般均基于水热合成过程,多步水热处理可提高产物纯度,辅以超声、微波、碱熔融和添加晶种等方法可提高产率、晶化速率和结晶度。转晶法可极大拓展粉煤灰基沸石的骨架类型和酸性位,是更有利的粉煤灰基沸石分子筛的制备技术。最后,概述了粉煤灰基沸石分子筛的应用。粉煤灰基沸石分子筛的应用尚处于探索阶段,主要用于环境治理领域,包括工业废水中重金属离子的吸附脱除、大气污染物的吸附脱除以及温室气体CO2吸附。     

粉煤灰合成分子筛主要工艺的研究进展

粉煤灰中含有大量的Si、Al元素,可作为合成分子筛的主要原料.通过对粉煤灰合成分子筛的主要工艺进行比较分析,研究了各工艺的优缺点以及合成过程中的主要影响因素.粉煤灰合成分子筛的工艺已由一步水热法开发出:二步水热法、碱熔融法、有机/无机模板剂法、微波/超声波辅助加热法和无溶剂体系法.其中二步水热法、有机/无机模板剂法可通过在原料中添加了硅铝源或模板剂来控制反应方向,提高目标沸石的结晶度;碱熔融法可有效提高粉煤灰中有效物质的活性;微波/超声波辅助加热法可降低合成过程的能耗;无溶剂体系法可有效降低合成过程的水耗.每种合成工艺中可通过控制硅铝比、液固比、碱的种类和浓度、晶化温度等因素来降低合成成本.     

粉煤灰分步溶出硅铝制备纯沸石分子筛的研究

研究了一种由粉煤灰合成纯沸石分子筛的新工艺,粉煤灰与碳酸钠混合焙烧生成硅酸钠和硅铝酸钠,用少量水浸取其中的硅酸钠,含硅铝酸钠的残余物用碱液浸取.实验发现,在碱溶过程中溶液中的硅铝存在过饱和现象,在过饱和期内实现固液分离,可提取粉煤灰中的硅铝用于合成X型、A型、P型纯沸石产品.1 kg粉煤灰合成310～560 g纯沸石.晶化导向剂和晶种对沸石晶型和晶化时间有很大影响.经仪器和化学分析方法对沸石产品从矿物组成和阳离子交换容量进行表征,制得产品的阳离子交换容量可达3.2～ 4.7meq/g,纯度较高.     

利用粉煤灰制备X型分子筛的研究进展

粉煤灰如何资源化利用已成为人们研究的热点,因其组成中含有大量的硅和铝成分,粉煤灰被开发用来制备高附加值的沸石产品.本文综述了X型分子筛的特点与应用情况,介绍了合成原理.总结了利用粉煤灰合成NaX型分子筛的传统方法和新工艺,如水热合成法,碱熔融法,碱熔-脱硅法等.分析了沸石合成过程中的影响因素,主要包括粉煤灰组成、加碱煅烧、反应配比、晶化时间和温度.探讨了未来研究的方向,上述分析为今后应用粉煤灰合成X型分子筛提供理论依据.     

粉煤灰基X型沸石分子筛的合成制备及其去除氨性能研究

粉煤灰是燃煤电站的主要副产物,是全球性的重大环境问题,对公众健康和环境污染构成威胁.本研究提出了一种利用工业废弃物粉煤灰合成制备X型沸石分子筛的有效工艺,系统分析了不同条件下,固体碱预处理和引入晶种对合成X型沸石分子筛性能的影响,探讨了X型沸石分子筛对铵离子去除率的影响.结果表明:OH-浓度、Si/Al比、固液比、陈化时间和晶化时间对合成X型沸石分子筛的最化条件分别为0.75 mol/L、2.8、9 mL/g、0.5 h和10 h,实现了对NH+4的高效去除.有效降低了分子筛制备成本,实现了粉煤灰的资源化、高值化利用,实现"以废治废"双赢目标.     

Si/Al等因素对粉煤灰水热合成沸石种类的影响研究

研究了不同Si/Al、碱度、晶化时间、晶化温度等因素对粉煤灰水热合成沸石种类、质量的影响,并对各影响因素进行了分析.试验结果表明Si/Al为2.1时,粉煤灰水热合成的沸石以A型为主;当Si/Al在2.5时,出现A、P型及少量X型沸石的混晶;Si/Al在3.0和4.0时,合成的沸石以方钠石为主,增加碱度和晶化时间,沸石会向P型转化.     

粉煤灰沸石合成转化的研究

综述了以粉煤灰为原料合成沸石的方法,包括传统的湿法合成-水热合成法,干法合成-碱熔法、盐熔法,二步合成法（两步水热合成法,碱熔水热混合法,微波辐射合成法,晶种添加法）等工艺,分析了影响粉煤灰沸石转化的各种因素,如固液比、SiO2/Al2O3比例、反应温度、晶化时间等。     

利用粉煤灰合成Na-X沸石的研究

以太原某热电厂粉煤灰为原料,采用碱熔融法,考察了碱度、晶化温度和晶化时间对合成Na-X沸石的影响.结果表明,在粉煤灰/NaOH为1:1.2(摩尔比),熔融温度550℃,NaOH浓度为3.75 mol/L(即加水40 mL),晶化温度90℃,晶化时间6 h的条件下合成纯度较高的NA-X沸石;粉煤灰通过碱熔融法合成的Na-X沸石质量明显优于传统水热法.