一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法与流程

文档序号:12733333阅读:481来源:国知局

本发明材料技术领域,具体涉及一种以粉煤灰为原料来制备吸附剂的方法。



背景技术:

粉煤灰是燃煤电厂粉煤燃烧排放的一种颗粒废弃物,其主要的化学成分为SiO2,Al2O3,Fe2O3以及少量的CaO,MgO,SO2等。我国是一个主要以煤炭为一次性能源的国家,燃煤电厂每年都要产生大量的粉煤灰,粉煤灰的排放不仅侵占大量土地,而且严重污染环境,如何将粉煤灰变废为宝加以利用,已经成为近几年来国内外环保领域的研发热点之一。

粉煤灰具有大的表面积和多孔性,有良好的吸附和沉降性能,利用粉煤灰进行废水的处理,可以起到以废治废,节约成本的目的。但是粉煤灰本身的吸附容量并不高,直接利用粉煤灰处理废水会造成吸附率比较低,处理时间长,用量大等缺点。因此提高粉煤灰的吸附容量便成为将其应用于废水处理领域的关键,通过改性是提高粉煤灰吸附容量和吸附率,减少处理时间和粉煤灰用量的一种有效方法。

常用的改性方法可以分为两大类:一是火法,是将粉煤灰和助熔剂按照一定比例混合后在高温下熔融,使粉煤灰分解;二是湿法,主要是通过强酸强碱的作用,打开粉煤灰封闭的孔道,以此增大粉煤灰的比表面积和孔隙率。目前最常用的改性方法有酸改性、碱改性、盐改性、表面活性剂改性、粉煤灰合成沸石等。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种对磷酸废水中总磷和氟离子具有特别好吸附效果的改性粉煤灰制备方法。

为达到上述目的,采用技术方案如下:

一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法,包括以下步骤:

1)粉煤灰预处理:将粉煤灰用蒸馏水清洗,过滤,得到预处理后的粉煤灰;

2)球磨处理:将步骤1)所得粉煤灰置于球磨罐中,加水制成浆料,加入磨球;球磨完成后,过滤,得到球磨后的粉煤灰;

3)盐溶液处理:将步骤2)所得粉煤灰加入盐溶液,浸泡,抽滤,洗涤,烘干后得到改性粉煤灰吸附剂。

按上述方案,步骤2)浆料的浓度为20-40wt%。

按上述方案,步骤2)浆料的体积和磨球的质量之比为(6-12):1mL/g。

按上述方案,步骤2)球磨时间为60min-180min。

按上述方案,步骤2)球磨转速为300r/min-500r/min。

按上述方案,步骤3)所述盐溶液为铁盐溶液。

按上述方案,步骤3)所述盐溶液氯化铁溶液。

按上述方案,步骤3)所述盐溶液浓度0.02mol/L-0.1mol/L;粉煤灰质量和盐溶液体积之比为(2-7):10g/mL。

按上述方案,步骤3)浸泡时间为5min-30min。

相对于现有技术,本发明有益效果如下:

本发明以粉煤灰为原料,通过球磨和某盐对其进行改性,得到了一种改性粉煤灰吸附剂,该吸附剂可以处理磷酸工业废水,去除氟离子和总磷的效果显著。

球磨使粉煤灰粒径变小,比表面积变大,同一时间里,能够有更多的分子接触从而发生吸附,使得吸附更快更充分了。铁盐的改性使得粉煤灰颗粒表面吸附了较多量的铁离子,由于表面颗粒的正电性增加,对水体中阴离子的静电吸引增强。另外,由于铁离子的絮凝沉降作用,去除率也增加。

本发明扩宽了粉煤灰资源综合利用的新途径,拓展高附加值吸附剂的原材料来源,实现废弃物资源化,以废治废,对实现循环经济和节能减排都有非常积极的作用,而且本发明制备的改性粉煤灰吸附剂比普通的粉煤灰具有吸附剂用量少、吸附效果显著、吸附时间少等特点。

具体实施方式

实施例1

将预处理后的粉煤灰放置于球磨罐中,加水,配置成20%的浆料,再按球料比6:1加入磨球,在300r/min球磨转速下球磨60min,过滤,得到球磨后的粉煤灰;将球磨后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰质量g:盐溶液体积mL)加入到0.02mol/L的氯化铁溶液中,浸泡5min后,抽滤,冲洗3次,烘干,得到改性粉煤灰吸附剂。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为94.2%,氟离子的去除率为90.8%。

对比例1:

将预处理后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰质量g:盐溶液体积mL)加入到0.02mol/L的氯化铁溶液中,浸泡5min后,抽滤,冲洗3次,烘干,得到改性粉煤灰吸附剂。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为54.2%,氟离子的去除率为48.7%。

对比例2

将预处理后的粉煤灰放置于球磨罐中,加水,配置成20%的浆料,再按球料比6:1加入磨球,在300r/min球磨转速下球磨60min,过滤,得到球磨后的粉煤灰并烘干。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为61.5%,氟离子的去除率为58.9%。

实施例2

将预处理后的粉煤灰放置于球磨罐中,加水,配置成30%的浆料,再按球料比12:1加入磨球,在500r/min球磨转速下球磨90min,过滤,得到球磨后的粉煤灰;将球磨后的粉煤灰按比例2:10(酸改性后的粉煤灰质量g:盐溶液体积mL)加入到0.05mol/L的氯化铁溶液中,浸泡15min后,抽滤,冲洗3次,烘干,得到改性粉煤灰吸附剂。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为90.7%,氟离子的去除率为89.2%。

实施例3

将预处理后的粉煤灰放置于球磨罐中,加水,配置成40%的浆料,再按球料比10:1加入磨球,在450r/min球磨转速下球磨120min,过滤,得到球磨后的粉煤灰;将球磨后的粉煤灰按比例7:10(酸改性后的粉煤灰质量g:盐溶液体积mL)加入到0.1mol/L的氯化铁溶液中,浸泡30min后,抽滤,冲洗3次,烘干,得到改性粉煤灰吸附剂。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为92.7%,氟离子的去除率为91.2%。

实施例4

将预处理后的粉煤灰放置于球磨罐中,加水,配置成30%的浆料,再按球料比10:1加入磨球,在450r/min球磨转速下球磨90min,过滤,得到球磨后的粉煤灰;将球磨后的粉煤灰按比例5:10(酸改性后的粉煤灰质量g:盐溶液体积mL)加入到0.1mol/L的氯化铁溶液中,浸泡30min后,抽滤,冲洗3次,烘干,得到改性粉煤灰吸附剂。将0.4g的改性粉煤灰吸附剂投入到50mL的磷酸废水(总磷浓度为50mg/L,氟离子浓度为19mg/L)中,吸附30min。此时,总磷的去除率为96.7%,氟离子的去除率为92.2%。

本发明所列举的各原料都能实现本发明,以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明;在此不一一列举实施例。本发明的工艺参数(如比例、时间等)的上下限取值、区间值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1