CN101700491B - 一种粉煤灰的改性方法 - Google Patents

一种粉煤灰的改性方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101700491B
CN101700491B CN2009102370248A CN200910237024A CN101700491B CN 101700491 B CN101700491 B CN 101700491B CN 2009102370248 A CN2009102370248 A CN 2009102370248A CN 200910237024 A CN200910237024 A CN 200910237024A CN 101700491 B CN101700491 B CN 101700491B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flyash
volume ratio
reaction
solvent
pei
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009102370248A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101700491A (zh
Inventor
顾锡慧
滕厚开
刘红光
陈军
李立峰
郝杨
杨子立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN2009102370248A priority Critical patent/CN101700491B/zh
Publication of CN101700491A publication Critical patent/CN101700491A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101700491B publication Critical patent/CN101700491B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明涉及对废弃物粉煤灰进行表面改性使其成为高吸附容量并具有杀菌性能的吸附材料的一种方法，将20目的粉煤灰与无机酸改性剂溶液(HCl∶H2SO4＝1∶3的混合液)以液灰比为3∶1混合，在超声波作用下得到部分改性粉煤灰；以硅烷偶联剂处理粉煤灰表面，再利用硅烷偶联剂的反应活性进一步接枝反应，制得具有固定化聚季胺盐杀菌性能且吸附容量较高的吸附材料。

Description

一种粉煤灰的改性方法
技术领域
本发明涉及粉体改性技术，为一种粉煤灰的改性方法，是对废弃物粉煤灰表面接枝高分子杀生基团，并改善其吸附性能的方法。
背景技术
粉煤灰是一种工业废渣，我国历年累积堆放总量已达10亿吨以上，目前对粉煤灰的利用率只有41.7％，大部分仍占用大量土地堆存起来，污染了环境，破坏了生态平衡。通过对粉煤灰物理化学性质的深入研究，其颗粒的形态和表面结构与活性炭相似，具有较大的比表面积，同时粉煤灰中存在大量Al、Fe等活性点，使之具有较强的吸附能力。粉煤灰在废水处理方面具有广阔的应用前景，但由于其吸附容量不高，因此，能否提高粉煤灰的吸附容量并能有效解决吸附材料因生物污堵丧失吸附性能的问题是其工业大规模利用的关键。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能提高粉煤灰吸附容量并能使其免于发生生物污堵问题的改性方法。
从粉煤灰的化学组成和物理性能可知，由于粉煤灰的比表面积较大、表面能高，且存在着许多铝、硅等活性点，因此，具有较强的吸附能力。吸附包括物理吸附和化学吸附。其中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。本发明通过改性剂对粉煤灰进行表面处理，使原本比较光滑致密的颗粒表面变得粗糙，颗粒表面出现了许多大的孔洞，空隙的通透性也有大的改善，增加了粉煤灰颗粒的吸附能力；而且改性后的粉煤灰释放出铝离子和铁离子，可有效降低水中悬浮胶粒的电位，使悬浮胶粒脱稳，被粉煤灰吸附。同时，粉煤灰还起到絮凝沉降作用和混凝沉降架桥作用。另外，对表面的有机改性使粉煤灰具有高效、长效、光谱、快速的杀菌特性，能够有效解决吸附剂使用过程中常见的生物污堵问题。
发明的有益效果：
本发明利用物理和化学相结合的方法对粉煤灰进行改性处理，超声波在液体体系中产生空化、剧烈搅拌等效果，大大缩短了化学改性的时间，提高了其比表面积，效果好，成本低，杀生基团的引入解决了改性粉煤灰吸附剂使用过程中生物增生污堵的问题，延长其使用寿命。本发明以废治废，可以重复利用粉煤灰，符合循环经济的理念。
本发明为一种粉煤灰的改性方法，其特征在于：
(1)粉煤灰吸附容量的提高
以HCl∶H2SO4＝1∶3-1∶5体积比的混合液作为改性剂溶液，将20目的粉煤灰，以粉煤灰∶改性剂体积比为1∶1-3∶1与改性剂溶液混合均匀，在超声波作用下进行搅拌反应3h，超声波作用时的频率为20-40KHz，声强为0.1-0.3W/cm2，超声作用时温度控制20-30℃，烘干后得到部分改性粉煤灰，比表面积可达50-130m2/g；
(2)固定化高分子杀菌基团的接枝
以二甲苯为溶剂，以二甲苯∶硅烷偶联剂体积比为20∶1-40∶1配成硅烷偶联剂处理剂，取上述部分改性粉煤灰，以改性粉煤灰∶硅烷偶联剂处理剂体积比为1∶5-5∶1超声反应6h以上，超声波频率为20-40KHz，声强为0.5-0.8W/cm2，超声作用时温度控制在100-120℃；经过抽滤、洗涤和真空干燥，得到表面活化粉煤灰；
以DMF或异丁醇为溶剂，以溶剂∶聚醚酰亚胺体积比为16∶1-12∶1配成聚醚酰亚胺接枝剂，将表面活化粉煤灰与聚醚酰亚胺接枝剂以体积比为1∶3-1∶5混合，在超声波条件下反应6h进行接枝反应，超声波频率为20-40KHz，声强为0.5-0.8W/cm2，超声作用时温度控制在80-100℃；再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰产品。
按照本发明所述的改性方法，其优选方案特征在于：
(1)粉煤灰吸附容量的提高
以HCl∶H2S04＝1∶4体积比的混合液作为改性剂溶液，将20目的粉煤灰，以粉煤灰∶改性剂体积比为2∶1与改性剂溶液混合均匀，在30℃超声波作用下进行搅拌反应3h，烘干后得到部分改性粉煤灰，比表面积可达50-130m2/g；
(2)固定化高分子杀菌基团的接枝
以二甲苯为溶剂，以二甲苯∶硅烷偶联剂体积比为30∶1配成硅烷偶联剂处理剂，取上述部分改性粉煤灰，以改性粉煤灰∶硅烷偶联剂处理剂体积比为4∶1在100℃超声反应6h以上，经过抽滤、洗涤和真空干燥，得到表面活化粉煤灰；
以DMF或异丁醇为溶剂，以溶剂∶聚醚酰亚胺体积比为13∶1配成聚醚酰亚胺接枝剂，将表面活化粉煤灰与聚醚酰亚胺接枝剂以体积比为1∶4混合，在超声波条件90℃下反应6h进行接枝反应。
具体实施方式
实施例1
①原料取自某电厂粉煤灰，将20g粉煤灰与60ml的改性剂溶液均匀混合，控制超声声强0.1W/cm2、温度30℃、反应3h，过滤烘干的部分改性粉煤灰；
②将部分改性粉煤灰与6.3ml γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和溶剂二甲苯92.7ml混合，控制超声声强0.5W/cm2、100℃温度、反应6h，将所得粉煤灰产物抽滤、洗涤并干燥；
①上步得到的产物与以DMF为溶剂的聚醚酰亚胺混合，控制80℃、超声声强为0.5W/cm2、反应5h，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰，再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物即得改性粉煤灰。
实施例2
①原料取自某电厂粉煤灰，将15g粒径20目粉煤灰与45ml的改性剂溶液均匀混合，控制超声声强0.15W/cm2、温度25℃、反应2h，过滤烘干的部分改性粉煤灰；
②将部分改性粉煤灰与8ml γ-氨丙基三乙氧基硅烷和溶剂二甲苯92ml混合，控制超声声强0.5W/cm2、80℃温度、反应8h，将所得粉煤灰产物抽滤、洗涤并干燥；
③上步得到的产物与以DMF为溶剂的聚醚酰亚胺混合，控制80℃、超声声强为0.5W/cm2、反应5h，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰，再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物即得改性粉煤灰。
实施例3
①原料取自某电厂粉煤灰，将20g粒径20目粉煤灰与60ml的改性剂溶液均匀混合，控制超声声强0.15W/cm2、温度20℃、反应2h，过滤烘干的部分改性粉煤灰；
②将部分改性粉煤灰与8ml γ-氨丙基三乙氧基硅烷和溶剂二甲苯92ml混合，控制超声声强0.6W/cm2、85℃温度、反应6h，将所得粉煤灰产物抽滤、洗涤并干燥；
③上步得到的产物与以异丁醇为溶剂的聚醚酰亚胺混合，控制85℃、超声声强为0.5W/cm2、反应5h，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰，再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物即得改性粉煤灰。
实施例4
①原料取自某电厂粉煤灰，将15g粒径20目粉煤灰与45ml的改性剂溶液均匀混合，控制超声声强0.2W/cm2、温度20℃、反应1.5h，过滤烘干的部分改性粉煤灰；
②将部分改性粉煤灰与6.3ml γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和溶剂二甲苯92.7ml混合，控制超声声强0.5W/cm2、80℃温度、反应5h，将所得粉煤灰产物抽滤、洗涤并干燥；
③上步得到的产物与以异丁醇为溶剂的聚醚酰亚胺混合，控制85℃、超声声强为0.5W/cm2、反应6h，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰，再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物即得改性粉煤灰。

Claims (2)

1.一种粉煤灰的改性方法，其特征在于：
(1)粉煤灰吸附容量的提高
以HCl∶H2SO4＝1∶3-1∶5体积比的混合液作为改性剂溶液，将20目的粉煤灰，以粉煤灰∶改性剂体积比为1∶1-3∶1与改性剂溶液混合均匀，在超声波作用下进行搅拌反应3h，超声波作用时的频率为20-40KHz，声强为0.1-0.3W/cm2，超声作用时温度控制20-30℃，烘干后得到部分改性粉煤灰，比表面积可达50-130m2/g；
(2)固定化高分子杀菌基团的接枝
以二甲苯为溶剂，以二甲苯∶硅烷偶联剂体积比为20∶1-40∶1配成硅烷偶联剂处理剂，取上述部分改性粉煤灰，以部分改性粉煤灰∶硅烷偶联剂处理剂体积比为1∶5-5∶1超声反应6h以上，超声波频率为20-40KHz，声强为0.5-0.8W/cm2，超声作用时温度控制在100-120℃；经过抽滤、洗涤和真空干燥，得到表面活化粉煤灰；
以DMF或异丁醇为溶剂，以溶剂∶聚醚酰亚胺体积比为16∶1-12∶1配成聚醚酰亚胺接枝剂，将表面活化粉煤灰与聚醚酰亚胺接枝剂以体积比为1∶3-1∶5混合，在超声波条件下反应6h进行接枝反应，超声波频率为20-40KHz，声强为0.5-0.8W/cm2，超声作用时温度控制在80-100℃；再经洗涤、过滤、烘干除去表面残余物，得到表面接枝聚季氨盐的改性粉煤灰产品。
2.按照权利要求1所述的改性方法，其特征在于：
(1)粉煤灰吸附容量的提高
以HCl∶H2SO4＝1∶4体积比的混合液作为改性剂溶液，将20目的粉煤灰，以粉煤灰∶改性剂体积比为2∶1与改性剂溶液混合均匀，在30℃超声波作用下进行搅拌反应3h，烘干后得到部分改性粉煤灰，比表面积可达50-130m2/g；
(2)固定化高分子杀菌基团的接枝
以二甲苯为溶剂，以二甲苯∶硅烷偶联剂体积比为30∶1配成硅烷偶联剂处理剂，取上述部分改性粉煤灰，以部分改性粉煤灰∶硅烷偶联剂处理剂体积比为4∶1在100℃超声反应6h以上，经过抽滤、洗涤和真空干燥，得到表面活化粉煤灰；
以DMF或异丁醇为溶剂，以溶剂∶聚醚酰亚胺体积比为13∶1配成聚醚酰亚胺接枝剂，将表面活化粉煤灰与聚醚酰亚胺接枝剂以体积比为1∶4混合，在超声波条件90℃下反应6h进行接枝反应。
CN2009102370248A 2009-11-09 2009-11-09 一种粉煤灰的改性方法 Active CN101700491B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102370248A CN101700491B (zh) 2009-11-09 2009-11-09 一种粉煤灰的改性方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009102370248A CN101700491B (zh) 2009-11-09 2009-11-09 一种粉煤灰的改性方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101700491A CN101700491A (zh) 2010-05-05
CN101700491B true CN101700491B (zh) 2011-07-20

Family

ID=42155432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009102370248A Active CN101700491B (zh) 2009-11-09 2009-11-09 一种粉煤灰的改性方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101700491B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108815548A (zh) * 2018-07-05 2018-11-16 吉林大学 一种粉煤灰多孔微珠除味剂的制备方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102814473A (zh) * 2012-07-31 2012-12-12 马鞍山科润冶金材料有限公司 一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法
CN102825231A (zh) * 2012-07-31 2012-12-19 马鞍山科润冶金材料有限公司 一种热轧钢用连铸结晶器保护渣及其制造方法
CN102825227A (zh) * 2012-07-31 2012-12-19 马鞍山科润冶金材料有限公司 一种高锰耐磨钢用连铸结晶器保护渣
CN103382129B (zh) * 2013-06-26 2015-05-27 蚌埠德美过滤技术有限公司 一种以粉煤灰为基料的轻质陶瓷滤芯及其制备方法
CN103709793A (zh) * 2013-12-31 2014-04-09 安徽理工大学 粉煤灰超声强化表面改性并应用于替代炭黑填充橡胶
CN104628123B (zh) * 2015-01-28 2016-06-01 苏州赛华仪控股份有限公司 一种改性生物炉渣微生物载体及其制备方法
CN104892010B (zh) * 2015-05-19 2017-09-19 河北工程大学 一种从粉煤灰中提取硅、铝复合耐火材料的方法
CN104861406B (zh) * 2015-05-19 2017-07-21 河北工程大学 一种粉煤灰的接枝改性方法
CN104961368B (zh) * 2015-06-18 2017-01-18 合肥工业大学 一种工艺简单的改性粉煤灰的方法
CN105688847B (zh) * 2016-03-11 2018-08-14 四川大学 一种明胶/粉煤灰复合吸附材料及其制备方法
CN106270366A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 蚌埠市北晨微型机床厂 一种耐高温铸造用型砂
CN106423109B (zh) * 2016-10-04 2018-10-26 青岛大学 一种阳离子改性飞灰吸附剂及其制备方法
CN106362711B (zh) * 2016-10-04 2018-10-26 青岛大学 一种阳离子聚合物改性硅藻土吸附剂及其制备方法
CN106334539B (zh) * 2016-10-04 2018-10-26 青岛大学 一种阳离子聚合物改性蒙脱土吸附剂及其制备方法
CN106540652B (zh) * 2016-10-04 2018-10-26 青岛大学 一种季铵盐阳离子改性飞灰及其制备方法
CN107175165B (zh) * 2017-06-13 2018-11-16 太原理工大学 一种提高氧化煤泥浮选效果的疏水化表面改性方法
CN107489073A (zh) * 2017-08-24 2017-12-19 浙江科屹耐火材料有限公司 一种环保防火壁纸及其制备方法
CN107445185A (zh) * 2017-09-29 2017-12-08 广州百兴网络科技有限公司 一种粉煤灰制备聚合氯化铝的方法
CN108927104A (zh) * 2018-08-02 2018-12-04 深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司 一种质子化粉煤灰的制备方法
CN108889269A (zh) * 2018-08-02 2018-11-27 深圳市新诺生态环保技术有限公司 一种功能化粉煤灰的制备方法
CN108927117A (zh) * 2018-08-02 2018-12-04 深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司 一种粉煤灰-海藻酸钠复合吸附材料的制备方法
CN109332154B (zh) * 2018-09-29 2021-05-11 安徽理工大学 一种气、水、煤混合物的分离装置与分离方法
CN112028503B (zh) * 2020-09-08 2021-09-28 武汉理工大学 一种利用超声波快速激发矿粉潜在活性的方法
CN112591838A (zh) * 2020-10-29 2021-04-02 江苏京源环保股份有限公司 一种利用改性粉煤灰去除水中高浓度氯离子的方法
CN113499754B (zh) * 2021-06-23 2023-06-02 国家煤化工产品质量监督检验中心（安徽）（淮南市产品质量监督检验所） 一种基于煤矸石和粉煤灰的复合吸附材料及其制备工艺
CN115477524B (zh) * 2022-10-08 2023-07-25 蒋世祥 一种低碱水泥混凝土耐酸桩及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108815548A (zh) * 2018-07-05 2018-11-16 吉林大学 一种粉煤灰多孔微珠除味剂的制备方法
CN108815548B (zh) * 2018-07-05 2020-05-05 吉林大学 一种粉煤灰多孔微珠除味剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101700491A (zh) 2010-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101700491B (zh) 一种粉煤灰的改性方法
JP5526344B2 (ja) 下水汚泥の濃縮‐脱水および好気的空気乾燥を統合する方法
CN105597698B (zh) 一种生物质炭基磁性活性污泥的制备及其在含铀废水处理中的应用
Yusuff et al. ZnCl2-modified eucalyptus bark biochar as adsorbent: preparation, characterization and its application in adsorption of Cr (VI) from aqueous solutions
CN102824898B (zh) 一种三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料及其制备方法
CN105461183B (zh) 一种aox污染的剩余活性污泥的处理方法
CN109956690B (zh) 一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法
WO2009082886A1 (fr) Procédé de déshydratation de boue concentrée
CN109095590A (zh) LaFe1-xCuxO3处理水体残留阿特拉津的方法
CN108607507A (zh) 一种降解染料的高稳定性生物炭基碳化铁的制备方法
Xie et al. Dewaterability enhancement and heavy metals immobilization by pig manure biochar addition during hydrothermal treatment of sewage sludge
CN103480330B (zh) 一种吸附焦化废水的生物质改性吸附剂及其制备方法和应用
CN107774232A (zh) 一种含炭球的磁性活性炭混合物及其制备方法
CN107758823B (zh) 一种生活污水处理剂及其制备方法
CN106630131A (zh) 一种改性凹凸棒土颗粒的制备方法及利用其加速厌氧污泥颗粒化的方法
CN104084185A (zh) 一种改性活性炭及其制备方法与应用
CN105126740B (zh) 一种生物钙型磷酸根吸附多孔材料及其制备方法
CN108786723A (zh) 利用活化蒙脱石生物炭复合材料去除水体中雌激素的方法
CN114307990A (zh) 硅酸锂基吸附剂的制备方法及其应用
CN108996807A (zh) 一种用改性钢渣-沸石吸附降解生活污水中氮磷的方法
KR101330207B1 (ko) 활성흡착부재 및 그 제조방법과 상기 활성흡착부재를 이용한 수처리 장치 및 수처리 방법
CN107281998A (zh) 改性磁性氧化铝吸附剂及其制备方法和应用
CN107952414A (zh) 一种含油废水吸附剂及其制备方法
CN208933185U (zh) 一种带有生物转筒的污水处理设备
CN103801259A (zh) 一种粉煤灰复合过滤材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant