【CN109603738A】一种粉煤灰改性方法及改性粉煤灰的应用【专利】

粉煤灰及其改性对含氟废水的处理详解

化学信息学论文（设计）论文题目：粉煤灰及其改性对含氟废水的处理 学院：化学与化工学院 专业：化学 班级：化学131班 学号： 1308110283 1308110289 1208110309 1308110307 学生姓名：田茂杰石军 田春红潘芳 2015年12月20日

论文（设计）诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日期：

目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章我国氟污染来源、现状及危害 (5) 1.1氟污染的来源 (5) 1.2我国氟污染的现状 (5) 1.3含氟废物的危害 (6) 1.3.1氟对环境的影响 (6) 1.3.2氟对畜牧业的影响 (6) 1.3.3氟对人体的影响 (7) 第二章处理含氟废水方法及其机理 (8) 2.1处理含氟废水的方法 (8) 2.2粉煤灰在水处理中应用作用机理 (9) 2.2.1吸附 (9) 2.2.2接触絮凝 (10) 2.2.3中和沉淀 (10) 2.2.4过滤截留 (10) 第三章. 粉煤灰成分及结构 (11) 3.1粉煤灰组成和分类........................................................ 错误！未定义书签。 3.2粉煤灰的物化性质........................................................ 错误！未定义书签。第四章废水中氟含量的测定方法. (12) 4.1分光光度法 (12) 4.2离子选择电极法 (12) 4.4吸光光度法 (13) 4.5比色法 (13) 第五章粉煤灰及其改性处理含氟水的实验方法 (14) 5.1材料 (14) 5.2 改性粉煤灰的制备 (14) 5.3单因素试验 (14) 5.3.1粉煤灰粒径对氟离子去除率的影响 (14) 5.3.2改性方式对氟离子去除率的影响 (14) 5.4多因素正交试验 (14) 5.5氟离子质量浓度的测定及去除率的计算 (15) 总结 (15) 第六章结束语............................................................................ 错误！未定义书签。参考文献.. (17)

活化粉煤灰填充聚氯乙烯板材的研究

活化粉煤灰填充聚氯乙烯板材的研究 3 吕瑶姣 刘跃龙　张季爽 (湖南大学环境科学与工程系,长沙410082)　(湖南大学化学化工学院,长沙410082) 摘要　用不同的活化粉煤灰代替活性碳酸钙作聚氯乙烯板材中的填料,制取试样并测试其性能。结果表明,选用好的改性剂,采用合适的活化方法时,得到的活化粉煤灰应用于聚氯乙烯板材中,其各项指标均符合标准规定,特别是在酸碱介质中表现出很好的耐腐蚀特性。关键词　粉煤灰　化学改性　聚氯乙烯 3国家自然科学基金资助项目(29070326) 1　引言 作者曾对粉煤灰活化[1],活化粉煤灰在橡胶制品中作填料等作过研究报导 [2] ,为拓展活化粉煤灰的应 用范围,将活化粉煤灰送株洲塑料厂,用其作聚氯乙烯板材中的填料。实验中按厂家生产配方,只是用活化粉煤灰代替原配方中的活性碳酸钙,制作试样并测试其性能,本文报告其研究结果。2　实验原料 实验所用粉煤灰为湘潭电厂浮选粉煤灰和株洲电厂微珠,其化学成分和粒度分布列于表1和表2。 表1　粉煤灰中主要成分的含量(质量百分数) % 成分 S iO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO M gO 烧失量 株电粉煤灰45～5922～313～5114～2161127～16湖电浮选灰42～5723～30 3～8 2～7 015～2 5～10 表2　粉煤灰的粒度分布 灰种类中位径Πμm 频率最大的粒径Πμm 75%灰的粒径Πμm 25%灰的 粒径Πμm 比表面积Πm 2?g -1 湘电浮选灰3711025153≤64181≤1919801197株电微珠 12158 12190 ≤15137 ≤9192 01432 3　粉煤灰的活化 粉煤灰活化[3],[4] 由于活化剂的性质不同,实验中 采用了湿法和干法两种工艺 311　湿法活化 用正交试验设计确定的活化条件为:常温下以水:粉煤灰=3∶1形成混合液,分批加入定量的活化剂,充分搅拌反应30min ,过滤后在选定温度下烘干。312　干法活化 选择合适的溶剂将活化剂配成稀溶液,再将该溶 液按比例均匀喷洒到已筛分的粉煤灰中,充分混合后 在选定温度下反应1～2h 。或将所需活化剂溶解在合适的溶剂中,再将其喷洒到灰中,在球磨机中研磨反应4～10h ,取出后在选定温度下烘干。313　实验用粉煤灰 本研究选用了4种活化粉煤灰作聚氯乙烯板材的填料,其活化方法和性能见表3。在配方中的填充量是:1# 、2# 、3# 3个样为3%,4# 样为6%,对照样中活性碳酸钙的填充量为3%。 表3　实验用活化粉煤灰性能表 灰种类 活化剂 活化剂用量% 活化方法灰粒径 1#株电微珠ND 242017干法(喷雾)-300目2#湘电浮选灰ND 242017干法(喷雾) -160目3#湘电酸洗浮选灰 HR 018湿法 -160目4#湘电浮选灰 HR 112 干法(研磨活化4h ) -300目9815% -400目90% 4　实验结果 活性碳酸钙和几种活化粉煤灰作填料的聚氯乙烯板材试样的性能按G B4454284标准方法测试,其结果列于表4。5　结果讨论 (1)从实验结果看出,用017%ND 242活化剂,采 用干法喷雾的活化方法对株电微珠和湘潭电厂浮选粉煤灰进行活化,用所得活化灰代替活性碳酸钙在聚氯乙烯板材中作填料,在填充量完全相同的情况下, 其试样性能(1#和2# )没有明鲜的差异。这说明,在用粉煤灰作聚氯乙烯板材的填料时,不必先进行微珠分选,可直接利用粉煤灰。因这样使用效果相当,但可简化工艺,降低成本。 7 4环　境　工　程 2001年6月第19卷第3期

聚丙烯纤维表面改性研究

聚丙烯纤维表面改性研究 聚丙烯纤维的表面改性提高了玻化微珠复合保温材料力学强度和软化系数，但纤维表面处理方式的增强效果明显不同，下面是推荐的一篇探究聚丙烯纤维表面改性的论文范文，供大家阅读参考。 以玻化微珠为轻质骨料，水泥、石膏和粉煤灰等胶凝材料为主要原料，经模压成型制备的玻化微珠无机保温材料，其密度与力学强度要求往往不能兼顾.在此体系中引入增强纤维，可以使保温材料在较小密度下具有较高强度，且适宜掺量的增强纤维不会对保温材料的密度和导热系数有较大影响. 聚丙烯纤维是一种柔性纤维，在水泥砂浆和混凝土制品中有着出色的阻裂效果[1-2],但聚丙烯纤维表面能低，表面不含任何活性基团，往往影响其应用效果.对聚丙烯纤维表面进行适当改性，可增强其与水泥等无机胶凝材料的界面结合力，提高复合材料的力学强度. 1试验 1.1原材料 玻化微珠：山东创智新材料科技有限公司产Ⅱ类玻化微珠，其主要性能指标见表1;聚丙烯纤维(PP)：四川华神化学建材有限责任 公司产，其基本性能指标见表2;水泥：中联水泥厂产42.5R快硬硫 铝酸盐水泥;粉煤灰：华电国际邹县发电厂Ⅰ级粉煤灰，符合GB/T 1596-xx《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的各项要求;醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(简称VAE乳液)：南京丹沛化工有限公司产，固含量(文中涉及的固含量、浓度和掺量等除特别注明外均为质量分数)55.5%;

聚乙烯醇缩甲醛胶，固含量3.38%;建筑石膏粉：0.2mm方孔筛筛余量8.7%,初凝时间5min,终凝时间26min;氢氧化钠：分析纯化学试剂，NaOH含量≥96%. 1.2聚丙烯纤维表面改性处理 碱处理：取适量聚丙烯纤维放入浓度为5%的NaOH溶液中浸泡 8h后取出，用蒸馏水洗净表面，晾干备用. 包覆改性处理：将碱处理后的聚丙烯纤维放入VAE乳液稀释液(m(VAE乳液)∶m(水)=1∶1)中搅拌浸泡20min,取出纤维并压挤出多 余液体，物理分散、烘干后待用. 1.3试验方法 按m(玻化微珠)∶m(聚乙烯醇缩甲醛胶)∶m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(石膏)=1.00∶1.00∶0.80∶0.20∶0.08,准确称量各物料. 聚丙烯纤维掺量与相应的试样编号见表3,其中P组为掺加未改性聚丙烯纤维的复合保温材料试样、A组为掺加碱处理聚丙烯纤维的试样、C组为掺加VAE乳液包覆改性聚丙烯纤维的试样. 先将玻化微珠、聚丙烯纤维、水泥、粉煤灰和石膏混合均匀， 聚乙烯醇缩甲醛胶通过喷射枪以雾化状态均匀喷射到混合料中，再将混合料倒入500mm×300mm×80mm的模具中整平，并在0.47MPa压力 下模压成型，1h后脱模，得到500mm×300mm×50mm的保温板材. 在20℃,相对湿度95%的条件下养护3d后，将保温板材放入60℃电热鼓风干燥箱中烘干备用.

我国粉煤灰利用现状

我国粉煤灰综合利用现状与展望 郝小非1 饶先发2 李明周2 (1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，郑州，450006;2.江西理工大学，江西赣州，341000) 摘要：粉煤灰是我国固体废弃物污染的主要来源，它严重污染着环境，其资源优化利用一直都是我国政府和专家关注的对象，本文结合粉煤灰的基本性质和组成，重点介绍了粉煤灰在我国矿产资源综合利用方面的研究现状。 关键词：粉煤灰性质现状 粉煤灰是发电厂与各种燃煤锅炉排放的一种固体废弃物，据统计我国粉煤灰年排放量高达2亿吨，且每年都在递增，是工业废渣中产量最大的一种废渣。不仅污染了环境还占用大量土地，造成的环境问题已相当严重。因此对粉煤灰治理是刻不容缓的，其综合利用可以化害为利，变废为宝，从而实现经济和社会的协调发展，具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。 1.粉煤灰的综合利用回顾 长期以来我国利用粉煤灰主要是回填低洼地、矿井、煤矿塌陷区、砖厂的土坑等，此方法不需任何技术，方法简单，但易造成二次污染，利用效益较低。二十世纪八十年代后，各科研院所加大了对粉煤灰的研究开发和综合利用，将其在建筑材料方面的应用列为重点研究对象，认为其具有较高的化学内能和火山活性，是一种性能优良的水泥、混凝土的掺合料和特优的辅助性胶凝材料；其在建材制品、筑路工程方面的应用也迅速扩大。但往往也存在着很多缺点；利用粉煤灰配制混凝土既节省材料且性能优良，但需要粉煤灰的技术经济指标较高，况且掺量较少；利用粉煤灰制粉煤灰水泥既节省材料且掺量可达75%，但往往增加水泥的需水量，影响水泥强度及其水泥制品的耐久性。利用粉煤灰生产烧结砖和蒸养砖，具有能耗低、工艺简单、不产生二次污染、导热系数小、重量轻等特点，但抗冻融能力差，应用有限。 近年来，国家加大了对粉煤灰综合利用的引导、鼓励和给与相应企业的优惠政策，特别是随着《粉煤灰综合利用政策》的颁布，粉煤灰已在建材、建工、农业、材料、环境保护等其它领域得到应用和扩展，至今，我国粉煤灰综合利用技术有近200项，得到实施应用的有近70项。用于建材制品方面约占粉煤灰利用总量的35%，道路施工约占20%，农业应用约占15%，填充材料约占15%，建筑工程约占10%，提取矿物和高值利用约占5%[1]。 2.粉煤灰的物理、化学性质 粉煤灰是以富铝玻璃体存在，是多种矿物高分散度单体颗粒的集合体，具有颗粒小、比表面积大、孔隙率高、活性高、吸附能力强等特点，物相组成主要有石英、磁铁矿、莫来石、玻璃体和少量碳等。在显微镜下观察粉煤灰，可以看到一些大小不等的圆球形和形状不规则的非球体颗粒，密度为2-2.3g/cm2，松散干容重550-800kg/cm3,比表面积270-350m2/g, 孔隙率60-75%，强度可达7000kg/m2;分析我国30家大型发电厂粉煤灰的组成见表1[2]；由于其具有的独特的理化性质，使其具有颗粒小、比面积大、孔隙率高、活性高、吸附能力强等特点；及其较高的应用和研究价值。 粉煤灰的化学成分(%) 名称烧失量SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO R2O SO3 含量3~20 43~56 4~10 20~35 0.5~1.5 0.6~2.0 1.0~2.5 0.3~1.5 3.粉煤灰综合利用现状 3.1粉煤灰制泡沫玻璃 泡沫玻璃是一种新型的环保建筑节能材料,它是以碎玻璃、粉煤灰为主要原料,在加入发泡剂、改性剂、促进剂、稳泡剂之后经过细碎粉磨,形成配合料,再经过低温预热、高温溶融、发泡、稳泡、退火等工序而制成的一种无机非金属特种玻璃材料。其内部充满了无数微小均匀的连通或封闭气孔,是一种性能良好的保温隔热和吸音材料。方荣利等人[3]以配合料配合比m(粉煤灰)：m(碎玻璃):m(石灰石):(磷酸钠或硼 酸)=35:53.5:10:1.5,配合料细度控制在0.8mm方孔筛筛余小于5%，成型压力3～5MPa,以10～20℃/min 速率升温至850℃，发泡60min,再升温到950℃，烧结60min,精心退火，即得泡沫玻璃。生产的粉煤灰泡沫玻璃以其无机硅酸盐材质和独立的封闭微小气孔结构,集传统保温隔热材料优点于一身,具有容重低、强度

改性粉煤灰对亚甲蓝的吸附及再生性能研究

第33卷第1期非金属矿Vol.33 No.1 2010年1月 Non-Metallic Mines January, 2010 粉煤灰是火力发电厂排放的固体废弃物，主要成分为SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO，由于表面结构致密，使其直接用于吸附效率低，在水处理时投放量大，且原灰灰水分离率低[1]，这样就必然会带来后续处理工作繁琐、劳动量增大等问题，因此限制了传统的粉煤灰在水处理中的大规模应用。实验证明，对粉煤灰进行不同类型的改性可改善或提高其吸附性能。近年来，国内外关于改性粉煤灰处理废水的实验研究很多，主要集中在改性剂种类、改性及吸附条件的选择方面，有关机理、吸附剂再生等方面的报道所见较少。本试验用盐酸为改性剂制得改性粉煤灰，并以此处理含亚甲蓝的实验废水，吸附后的粉煤灰用稀盐酸进行再生处理。通过其改性、吸附、再生条件的确定，探讨其改性、再生机理等问题。为实现粉煤灰资源的循环利用，使其真正资源化提供一条新的思路；同时也为排放量较少的实验废水处理找到一种廉价的原料。 1?实验部分 1.1 原料实验原料粉煤灰采自信阳华豫电厂，其化学成分组成（wt%）为：SiO2，54.20；Al2O3，26.30；Fe2O3，6.30；CaO， 2.79；K2O，1.03；TiO2，0.77；Na2O，0.26；SO3， 0.71 。1.2 试剂与仪器 试剂：盐酸，分析纯，信阳市帝昊化工有限公司；亚甲蓝，分析纯，北京化工厂。 仪器与设备：D8advanc型X-射线粉末衍射仪，德国Bruker公司；IR100/200红外光谱仪，北京纳克分析仪器有限公司；JJ-1 定时电动搅拌器，江苏金坛市中大仪器厂；电子恒温水浴锅，北京伟业仪器有限公司；TH2-82 型恒温振荡器，江苏大仓医疗器械厂；723OG 紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司。 1.3 实验方法 1.3.1 酸改性粉煤灰混凝剂的制备：取 165g粉煤灰置于1000mL的烧杯中，加入 750mL浓度为 2.0mol/L 的盐酸溶液，常温下搅拌反应3h左右。反应后的粉煤灰和浸取液一起烘干碾碎即得改性粉煤灰。 1.3.2 粉煤灰结构表征：利用X-射线衍射仪（扫描速度为 8。/min，CuKa，辐射λ=0.15418nm）和红外光谱仪分析粉煤灰的晶相结构及表面-OH、Si-O-Si等基团酸改性后的变化情况。 1.3.3 粉煤灰对废水的处理：在250mL 的锥形瓶中加入自制、浓度为58mg/L的亚甲蓝模拟废水100mL，在不同的粉煤灰用量、震荡时间、pH值及不同吸附温度下进行吸附处理，过滤后取上层清液，用分光光度 改性粉煤灰对亚甲蓝的吸附及再生性能研究 曹书勤1*?夏新奎2?肖?伟1?朱家春1 （1 信阳师范学院，河南信阳464000；2 信阳农业高等专科学校，河南信阳464000） 摘?要?用浓度为2.0mol/L的盐酸，在常温、酸灰质量比为1∶3的条件下对粉煤灰进行改性，改性后作为实验废水中亚甲蓝的吸附剂。当改性粉煤灰用量为50g/L、温度为30℃、pH值为8时，亚甲蓝的去除率可达98%左右。用0.5mol/L 的HCl对吸附后的粉煤灰进行再生实验，效果良好。再生粉煤灰对亚甲蓝的去除率仍能达到96%左右。 关键词酸改性粉煤灰实验废水吸附再生 中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)01-0064-04 Study on Absorption and Regeneration of Modified Fly Ash to Methylene Blue Cao Shuqin1*Xia Xinkui2Xiao Wei1Zhu Jiachun1 (1 Xinyang Normal University, Xinyang 464000; 2 Xinyang Agricultural College, Xinyang 464000) Abstract The use of modified fly ash absorbing the methylene blue of laboratorial wastewater has been studied. The modified fly ash was prepared when the concentration of hydrochloric acid was 2.0mol/L,modified temperature was at room temperature and the mass ratio of acid to fly ash was 1∶3. The results showed that the removal rate of methylene blue was about 98% when the amount of fly ash was 50g/L and pH value was 8 at 30℃. The effects was favorable and the removal rate of methylene blue could still reach to about 96% when using the regenerative modification fly ash which was prepared by the 0.5mol/L hydrochloric acid. Key words acid modified fly ash laboratorial wastewater adsorption regeneration 收稿日期：2009-11-27 *通讯联系人，E-mail: xycshq@https://www.360docs.net/doc/ca9749007.html,。 - 64 -

一文了解粉煤灰超细粉碎设备及工艺

一文了解粉煤灰超细粉碎设备及工艺 超细粉碎是提高粉煤灰的活性和附加值的重要手段，其粒度越细，水化活性就越高，应用价值也就越高，实践表明： o15~10μm的超细粉煤灰可广泛用于高性能绿色混凝土； o10μm左右的超细粉煤灰可广泛替代无机或矿物填料； o5μm左右的超细粉煤灰经表面改性后可以替代部分炭黑。 1、粉煤灰超细粉碎设备 球磨机是工业中普遍应用的一种粉磨设备，具有很大的灵活性和市场适应能力。粉煤灰的超细粉碎可采用球磨机加高细度分级系统实现。 振动磨是一种高效率的粉磨设备，粉磨后颗粒球形度较好，颗粒分布较为连续，但能耗偏高。 冲击式粉碎机加分级系统也可用于粉煤灰的超细粉碎加工，但处理量较小。 蒸汽动力磨是采用电厂过热蒸汽作为粉碎动能介质，通过拉瓦尔喷嘴形成超音速气流，带动物料高速碰撞、剪切，整个过程在140℃左右下完成。

2、粉煤灰超细粉碎工艺 粉煤灰的粒度及颗粒形貌决定其应用性能，根据粉煤灰的理化特性及其成品细度要求选择合适的磨细工艺，是决定磨细灰的经济价值和加工成本的重要环节。 粉煤灰磨细加工工艺流程可分为开路和闭路两种系统，目前国内多采用开路系统。 典型的粉煤灰超细粉碎工艺 （1）粉煤灰开流高细磨粉磨工艺 采用开流高细磨磨细粉煤灰，通常可利用水泥磨改造形成高细磨的结构特征，并配用小规格研磨体进行粉磨。粉煤灰经电子秤计入磨，出磨即为成品。 该工艺虽然简单，有利厂操作和节省生产投资，但由于粉煤灰比重轻，入磨粒度小且含有大量细粉，往往容易异致过粉磨，使得大部分微珠的原始形貌

破坏严重，需水量增加，或者使产品研磨时间不足而容易跑粗，细度难以控制，质量不稳定，产品电耗也较大。 （2）粉煤灰闭路管磨机粉磨工艺 闭路粉磨工艺对管磨机的要求主要是从仓位、隔仓板结构参数及分选系统进行适当改进。粉煤灰经电子秤入磨，出磨半成品经提升机送入选粉机分选细粉即为成品；粗灰返回磨机与新给料混合再次进行粉磨-分选循环。 该工艺较好地解决了开流工艺的一些不足，但仍存在颗粒形貌破坏严重导致产，产品需水量增力的问题，生产工艺也较之复杂，综合电耗偏高。 （3）粉煤灰半终粉磨工艺 半终粉磨是将粉煤灰原灰首光进入选粉机分选，选出的细灰由收尘器收集为成品，粗灰则返回磨机与新给料混合再次进行粉磨-分选循环。

对粉煤灰混凝土开裂的改性试验研究

对粉煤灰混凝土开裂的改性试验研究 发表时间：2019-05-29T10:09:14.860Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：杨力辉梁向东刘峰[导读] 从而可以在粉煤灰混凝土施工时可以把水泥基渗透结晶防水材料作为涂层涂抹在混凝土表面而且可以达到对粉煤灰混凝土改性的目的。 联勤保障部队第四工程代建管理办公室 110005 摘要：本文采用均匀试验方法，利用粉煤灰混凝土的抗压强度得出最佳配合比，在此基础上，涂抹水泥基渗透结晶防水材料（Cementitious Capillary Crystalline Waterproofin Material简称CCCW），提高粉煤灰混凝土的抗渗标号，并验证其抗压强度，实现了对粉煤灰混凝土改性研究的目的。 关键词：水泥基; 粉煤灰; 混凝土； 引言： 火山灰质矿物掺合料本质上包括粉煤灰.粉煤灰硅酸盐水泥是我国水泥的一个品种。但是，近年来却有不少混凝上搅拌站或施工单位反映:掺粉煤灰的混凝上容易开裂，掺得越多越易裂[1]。影响混凝土耐久性的重要因素之一是开裂，混凝土开裂的影响因素很复杂，混凝土裂缝数量、尺寸达到一定程度时，由于环境中腐蚀性介质的侵入混凝土会逐渐加速裂化。因此，在粉煤灰混凝土里加入水泥基渗透结晶防水材料，达到其改性的目的，同时混凝土的抗压强度影响不大。1原材料特性 （1）粉煤灰采用阜新粉煤灰厂生产的Ⅰ级粉煤灰，细度：0.045mm方孔筛筛余7.2%，其各项指标见下表：表1-1 粉煤灰各项指标 2影响因素的变化范围的确定本试验采用均匀设计来安排试验[3]。选定5个影响因素（水泥、水、砂率、Y型聚丙烯纤维含量、减水剂），安排10组试验，即5因素10水平均匀设计，试验选用的均匀设计表的使用表是S=5,均匀度偏差D=0.2414。试验选用水泥区间是490～535 kg/m3，用水区间是165～210kg/m3，砂率为36%～45%。混凝土中石子根据砂率确定其用量见表，减水剂掺量范围是1.0～2.0 kg/m3。粉煤灰掺量为30%。表2-1 实验室试验配合比

改性粉煤灰论文综述

文献综述 毕业论文：改性粉煤灰吸附处理含铅废水的研究 系(二级学院)：化学化工与材料学院专业年级：应用化学2010级本科姓名：指导教师： 前言 随着经济的快速发展，重金属废水大量排放，造成的污染也日益严重。目前处理含重金属离子废水的方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换、吸附法、膜分离法、生物法等。到目前为止，吸附法应用最广，其中应用较多的吸附剂有膨润土、有机膨润土、活性炭等。但由于活性炭成本较高，且近年来人们对低浓度重金属废水研究越来越多，因此粉煤灰作为一种价格低廉，来源广泛，吸附效果较好的吸附剂，尤其在处理低浓度重金属废水方面具有十分广阔的应用前景[1]。 正文 1.粉煤灰吸附的机理 从粉煤灰的理化性质看，粉煤灰处理废水的机理主要是吸附。吸附包括物理吸附和化学吸附，一般两种吸附作用同时存在。物理吸附效果取决于粉煤灰的多孔性及比表面积，比表面积越大，吸附效果越好，未燃炭粒对物理吸附产生重要影响内外许多研究结果表明，粉煤灰与吸附质之间的物理吸附符合Freundlich 吸附等温式，即lgq0=lgk f+1/n lgC (q0为平均吸附量，C为平衡浓度，k f、1/n 为经验常数)。有关研究表明：改性粉煤灰与吸附质之间既有符合Freundlich 吸附等温式规律的也有符合Langmair 吸附等温式规律的。张昌鸣通过对粉煤灰处理焦化废水的研究,粉煤灰吸附废水中挥发酚的Freundlich方程式为lgq e=- 0.976 +0.749lgc。谷庆宝等人推求出粉煤灰对直接耐晒兰染料的吸附等温式形式为q c=0.975c0.26。于鑫等人推出粉煤灰吸附Zn2+的吸附等温式为lgq e=-2.33+0.48lgc。化学吸附主要是其表面具有大量Si、AI等活性点，能与吸附质通过化学键发生结合。在酸性条件下，阴离子可与粉煤灰中带正电的硅酸铝、硅酸钙和硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。粉煤灰中的SiO2、Al2SiO5、NaAiSiO4；与金属阳离子也可发生离子交换。粉煤灰颗粒表面的硅醇基及硅醚基有较强极性的偶极矩，对多环芳烃、氰化物有良好的脱除能力。由于粉煤灰是多种颗粒的混合物，孔隙率较大，废水通过粉煤灰时，粉煤灰也能过滤截留一部分悬浮物。但粉煤灰的混凝沉淀和过滤只对吸附起补充作用，并不能替代吸附的主导地位[2][3]。 2.粉煤灰的活性激发技术 粉煤灰中虽然含有大量的铝硅酸盐玻璃体，但是其中[SiO4]4-聚合度很高，结构致密，化学性质稳定，其火山灰活性大部分是潜在的，活性发挥的速度非常缓慢[4]。有资料显示，粉煤灰∶Ca(OH)2=3∶1的体系，7 d反应程度只有1.5%～3%，180 d反应程度只有7%～20%。经过1 a水化的粉煤灰水泥，粉煤灰颗粒也只有1/3参加了水化[5]。因此，必须加以激发，才能充分发挥粉煤灰的潜在活性。粉煤灰活性的激发常用的方法有物理激发、化学激发和高温激发等方法。 2.1物理激发 物理激发即机械粉磨。早在70年代，北京市就着手磨细灰的开发应用，目前大部分粉煤灰经过普通粉磨，可得到比表面积在5 000 cm2/g以下的磨细粉煤灰。粉煤灰经机械粉磨，

粉煤灰改性技术综述

【开发利用】 粉煤灰改性技术综述 于秀华，程国君，徐初阳 （安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽　淮南 ２３２００１） 摘要：采用粉煤灰改性技术对粉煤灰进行表面改性，能显著提高粉煤灰的吸附性能和分散性，进一步拓宽其应用领域。 关键词：粉煤灰；改性；吸附；活性剂 中图分类号：ＴＱ５３６．４；ＴＱ３１６．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９３８６（２００９）０１－００２６－０２ The Progress of Research of Modification for Fly Ash Y u Xiuhua, Cheng Guojun, Xu Chuyang (School of Material Science and Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China) Abstrct: The structure and surface of fly ash can be achieved by some modification techniques, its dispersion and adsorption property be increased, and widening its field of application .The modification techniques of fly ash were summarized in the present paper. Key words: fly ash; modification; active agent; adsorption 粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质的混合材料，主要是燃煤电厂、冶炼、化工等行业排放的固体废物。由于粉煤灰中含有大量性能稳定的二氧化硅、氧化铝等成分，其应用范围和应用能效都受到限制，必须进行表面或结构改性，使其活性增强，如碱液改性、酸液改性、活性剂改性、离子改性、偶联剂改性等。 １ 碱液改性 国外于２０世纪８０年代中期采用碱性溶液对粉煤灰进行改性，实验表明，粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等，　具有较强吸附能力，而碱液改性粉煤灰能够进一步增加灰的表面积，可大大提高灰的吸附、离子交换性能［３］，其改性体系为水玻璃—粉煤灰—ＮａＯＨ溶液体系：称取粉煤灰和水玻璃置于锥形瓶中，加入３．５ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液３２０ｍＬ，在恒温９５℃左右搅拌７０ｈ，冷却至室温取出，离心并反复用蒸馏水洗涤数次至ｐＨ值＝１０，然后在１１０℃充分干燥，得到改性粉煤灰。碱液体系中附加的水玻璃是加速沸石改性物的形成。改性粉煤灰具有较高的阳离子交换、吸附性能及催化活性等。所以，广泛应用于农业、工业及环保等领域。李松等［４］直接运用碱石灰和粉煤灰混合，在坩埚中加热到５００℃，恒温１ｈ，冷却至室温，加入蒸馏水混合搅拌均匀，在１００℃改性，同样得到改性粉煤灰。２ 酸改性 粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，且呈多孔形状，具有一定的吸附性能，而酸碱作用能增大粉煤灰比表面积，提高吸附性能。粉煤灰的酸改性剂主要有 盐酸、硫酸和混酸。氧化物容易被酸侵蚀，所以，酸改性剂改性粉煤灰表面速度快、时间短、效率高。一般将粉煤灰与酸改性剂按一定比例混合，在室温下搅拌３０ｍｉｎ左右，过滤，在１２０℃充分干燥，得到改性粉煤灰［５］。而李松等［４］用盐酸与氯化钠混合溶液在９０℃搅拌改性粉煤灰２ｈ，处理后同样得到改性粉煤灰。律海波［６］用粉煤灰５０ｋｇ，投加１ｍｏｌ／Ｌ盐酸，搅拌均匀，使粉煤灰润湿，在室温通风至恒重即得改性粉煤灰。酸改性粉煤灰产物对炼油废水、印染废水、重金属废水、造纸废水等均有良好的吸附效果。 ３ 表面活性剂改性 粉煤灰改性采用的酸溶法、碱溶法均比较成熟，而对表面活性剂改性粉煤灰技术研究的相对较少。改性粉煤灰的表面活性剂主要为乳化剂系列和吐温８０，聚合物活性剂有聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；高分子单体改性剂有丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。张慧弟等［７］运用表面活性剂，通过干法和湿法两种方法对粉煤灰进行改性，产品的填充效果和絮凝效果均有所提高［８］。 ３．１　干法（火法） 称取一定量的粉煤灰，　放置在玻璃表面皿上，　再取一定量配制好的改性剂（配合引发剂）喷洒于粉煤灰表面，　充分搅拌后，　在１００℃烘箱干燥２ｈ，　即可得到粉煤灰粉体的表面改性产品［９］。 ３．２　湿法 将三口烧瓶置于恒温水浴中，将恒温水浴置于磁 ２６

改性粉煤灰的吸附机理及其在废水处理中的应用_滕宗焕

管廊两侧或单侧设排水明沟，明沟的宽度能满足清扫即可。鉴于钢铁企业地下水道管廊一般长度较长，如明沟设置有坡度会导致集水坑过深，而平时管廊内仅有少量的水，因此管廊排水明沟可按平坡设置。 ３．３管廊吊装孔设置 除正常的检修进出口外，地下水道管廊顶板上应设置吊装孔，用于施工时管道及一些较大设备 （如阀门、伸缩套筒接头等）的进出。在主干管廊的 直线段上每隔２００ｍ左右宜设置１个吊装孔，另外所有的支管廊上也应设置吊装孔，吊装孔应尽量靠近设备设置。吊装孔尺寸以满足设备最大件或最大（长）管道的进出为好，通常水道管廊的长度不宜小于６米，宽度不宜小于１ｍ。吊装孔在管道和设备安装完毕后可外扣混凝土盖板封堵或与伸出地面做成 通风井。 ４结论 综上所述，钢铁企业的地下水道管廊断面大而复杂且长度长，优化、设计工作十分复杂，要做到技术上可行、经济上合理，必须进行详细的设计和周密的计算。 参考文献 １钢铁工业给水排水设计手册．北京冶金工业出版社２００２，１．２室外排水设计规范ＧＢ５００１４－２００６．３建筑给水排水设计规范ＧＢ５００１５－２００３． ４给水排水工程施工手册．北京中国建筑工业出版社，１９９４，５． ———————————— —△作者通讯处：２０１９００上海宝山区铁力路２５１０号上海宝钢工程技 术有限公司环保公用部 Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉｎｙａｂｉａｏ＠ｂａｏｓｔｅｅｌ．ｃｏｍ """"""""""""""""""""""""""""""""""""""" ０引言 粉煤灰是燃煤过程中产生的固体废弃物，具有 多孔性，比表面积大，故有很好的吸附性能。粉煤灰通过物理吸附，化学吸附，离子交换吸附，静电吸附，絮凝吸附，沉淀和过滤等作用去除废水中的污染物。其中物理吸附和化学吸附起主要作用。 １粉煤灰表面改性 粉煤灰的主要成分为ＳｉＯ２，Ａ１２Ｏ３及Ｆｅ２Ｏ３，其总量占粉煤灰的８５％左右。碳粒（煤粉）在燃烧中由于气体的挥发和化学反应，形成表面多孔、形状复杂的焦状颗粒，比表面积约为（１．７～２．６）×１０－３ｍ２／ｇ， 其中大部分是玻璃球体，其余是结晶物质和未燃烬颗粒，形成一种空心颗粒与实心颗粒、多孔颗粒与规则颗粒、有机物质与无机物质相互混合的特殊粉体，其中，多孔玻璃体表面吸附化学活性最高。决定粉煤灰潜在化学活性的因素主要是其中玻璃体含量、玻璃体中可溶性ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３的含量及玻璃体的解聚能力，但粉煤灰具有致密的玻璃态结构和表面保护膜层，要提高粉煤灰的化学活性，就必须破坏表面三Ｓｉ－Ｓｉ三，三Ｓｉ－Ａｌ三网络所构成的保护膜，使其内部可溶性ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３的活性被释放出来 ［１］ 。 １．１粉煤灰火法活化改性 改性粉煤灰的吸附机理及其在 废水处理中的应用 滕宗焕 陈建中 摘 要 粉煤灰是一种工业固体废弃物，经过改性活化处理后，吸附能力大大提高，应用于废 水处理中，达到以废治废，实现资源可持续利用。本文综述了粉煤灰表面改性及其吸附机理，目前国内外改性粉煤灰在废水处理中的应用现状和存在的问题。 关键词 改性粉煤灰 吸附机理 废水处理