粉煤灰濕式化學法合成沸石及其對重金屬的吸附脫除研究

作者：王文霞,鄭梓涵,張軒,喬瑜,徐明厚

摘要：針對粉煤灰固廢的處理/處置問題,采用濕式化學的方法將其合成沸石,探索粉煤灰的資源化高值利用方式。通過設計四因素、三水平的正交合成試驗,結合陽離子交換容量的評價,確定濕式化學方法下粉煤灰合成沸石的最佳工況。為了檢驗合成的沸石對陽離子重金屬的吸附脫除效果,進行9種正交工況下合成的沸石對重金屬Pb(Ⅱ)的吸附脫除試驗,同時研究了合成的沸石對陰離子基團的吸附脫除。采用濕式化學法,粉煤灰合成沸石的最優工況為:NaOH濃度4 mol/L、液固比4 mL/g、研磨時間24 h、轉速350 r/min,對沸石合成效果影響較大的因素是研磨時間,其次是液固比、堿液濃度,行星球磨機的轉速影響最小。該試驗條件下合成的沸石對重金屬Pb的吸附脫除結果表明,不同正交工況合成的沸石對Pb(Ⅱ)的吸附以物理吸附為主,其脫除率均達70%以上,最高可達92.5%,主要依賴于合成沸石的陽離子交換容量;對重金屬Cr的吸附脫除結果表明,不同正交工況合成的沸石對Cr(Ⅵ)的吸附既有物理吸附也有化學吸附,對Cr(Ⅵ)的吸附脫除率最高可達35.7%,說明濕式化學法合成的沸石對重金屬陽離子和陰離子基團均有一定的吸附脫除效果。

發文機構：華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室 中國艦船研究設計中心

關鍵詞：粉煤灰濕式化學沸石重金屬吸附coal fly ashwet millingzeoliteheavy metaladsorption

分類號： TQ172[化學工程—水泥工業]TK17[化學工程—硅酸鹽工業]