粉煤灰改性及改性粉煤灰除氟性能研究.pdf

1、粉煤灰是電廠排放的廢棄物,其主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3等,這些物質(zhì)易與大多數(shù)吸附質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),因而粉煤灰應(yīng)具有一定的吸附性能。但大量研究結(jié)果表明,粉煤灰成分復(fù)雜、未經(jīng)處理的粉煤灰吸附性能普遍不佳,有必要對其進(jìn)行改性處理。本文對粉煤灰進(jìn)行改性處理,制備用于脫除水溶液中氟離子的高效吸附劑。首先對粉煤灰進(jìn)行了改性方法的探索,篩選適宜的粉煤灰改性方法;采用靜態(tài)吸附法,考察了粉煤灰改性條件及吸附操作條件如反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度

2、、溶液pH值、吸附劑用量等因素對改性粉煤灰對氟離子吸附容量的影響,并對粉煤灰改性機(jī)理及改性粉煤灰對氟離子的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行了研究,主要研究結(jié)果如下:(1)以改性后的粉煤灰對溶液中氟離子的吸附容量為依據(jù),探索用于脫除水溶液中氟離子的改性粉煤灰的制備方法。結(jié)果表明,超聲波輔助硫酸復(fù)合改性所得粉煤灰對F-的吸附效果較好;(2)通過對超聲波輔助硫酸改性粉煤灰制備工藝的考察,得出超聲波輔助硫酸復(fù)合改性粉煤灰適宜制備條件;在對原灰及改性粉煤灰

3、的X-射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等表征結(jié)果的基礎(chǔ)上,初步分析了粉煤灰改性機(jī)理。結(jié)果表明硫酸溶液濃度、干燥溫度對改性粉煤灰的吸附容量影響比較大。經(jīng)超聲波輔助硫酸作用,粉煤灰的Si-Al網(wǎng)絡(luò)聚合結(jié)構(gòu)被破壞,使粉煤灰顆粒內(nèi)部可溶性Si、Al、Fe轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚晕镔|(zhì),出現(xiàn)Ca、Fe的晶相,形成了Si-O-Fe、Al-O-Fe結(jié)構(gòu)。同時,在超聲波環(huán)境中,硫酸對粉煤灰的腐蝕作用被加強(qiáng),使粉煤灰表面變