CN102631890A - 一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法，本方法包括如下步骤：1)原料粉煤灰的预处理；2)粉煤灰的热改性处理；3)改性粉煤灰粉体的制备；4)粉煤灰与吸附助剂混合造粒得到改性粉煤灰吸附剂。该吸附剂可用于处理富营养化的水体中的氮磷元素。本发明合成的吸附剂具有操作简单、经济快速、合成安全性高以及环境污染小等优点，可用于处理生活和工业含氮磷的污水，为合理利用资源，经济快速处理氮磷污水开辟了新的发展前景。
Description
技术领域：
本发明涉及改性粉煤灰吸附剂的制备方法，属于粉煤灰吸附剂制备的技术领域。
背景技术：
粉煤灰是煤或煤粉燃烧后的细粒分散状残余物，主要来源于排出的工业废渣。随着经济的飞速发展，煤炭用量增加，粉煤灰排放量也与日俱增。当今发达国家粉煤灰大多已经商品化和资源化，美国已经将粉煤灰列为12种固体资源的第七种，欧洲部分国家综合利用率已达到100％。我国是世界煤炭消耗量最大的国家，但是我国的粉煤灰利用率仅为25％，因此，扩大粉煤灰的综合利用时大势所趋。
粉煤灰本身有很多球状颗粒，干缩性小，抗裂性好，抗腐蚀性好，通过焙烧处理可以使其比表面积大大增加，并且与特定的吸附助剂混合造粒可以大大提高其吸附性能，所以由粉煤灰制备的吸附剂，可以广泛引用于恶劣的环境中，如深度污染的、强酸强碱的废水中。
目前改性粉煤灰吸附剂的制备方法主要是通过酸反应和碱反应，而酸反应和碱反应方法程序繁琐，固液分离难，对工业设备的要求也相对苛刻。不利于改性粉煤灰吸附剂的大量和快速制备。
发明内容：
本发明的目的针对现有技术所存在的问题和不足，旨在提供一种简单易行的改性粉煤灰吸附剂的制备方法。本发明具有操作简单、经济快速、合成安全性高以及环境污染小等优点，且所用仪器设备均为普通设备，如：粉碎机、电热鼓风干燥箱、马弗炉和搅拌机等。然后通过热改性的方法制备改性粉煤灰吸附剂，为粉煤灰的综合利用和改性粉煤灰吸附剂的制备开辟了新的发展前景，可用于农业和环境等领域。
1、一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)原料粉煤灰的预处理：原料粉煤灰于干燥箱内80℃烘干后磨碎，过200目筛；
2)粉煤灰的热改性处理：预处理后的粉煤灰与碳酸钠按质量比1-10∶1混合后放入马弗炉进行焙烧，焙烧温度为100-500℃，焙烧时间为2-5小时；
3)改性粉煤灰粉体的制备：将焙烧产物用粉碎机磨碎得到改性粉煤灰粉体，颗粒大小无限定；
4)改性粉煤灰吸附剂的制备：改性粉煤灰粉体与吸附助剂按100∶1-5的质量比混合，用常规造粒方法得到改性粉煤灰吸附剂；
所述步骤4)中的吸附助剂为氧化钙、氯化镁或聚丙烯酰胺。
本发明制备的吸附剂可应用于农业和环境治理等领域。本发明制备改性粉煤灰吸附剂具有操作简单、经济快速、合成安全性高以及环境污染小等优点，可用于含氮磷污水的处理等实际应用中，为粉煤灰的综合利用和改性粉煤灰吸附剂的制备开辟了新的发展前景。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1：
1)原料粉煤灰的预处理：原料粉煤灰于干燥箱内80℃烘干后磨碎，过200目筛；
2)粉煤灰的热改性处理：预处理后的粉煤灰与碳酸钠按质量比5∶1混合后放入马弗炉进行焙烧，焙烧温度为250℃，焙烧时间为3小时；
3)焙烧产物的粉碎：将焙烧产物用粉碎机磨碎得到改性粉煤灰粉体；
4)改性粉煤灰吸附剂的制备：改性粉煤灰粉体与氧化钙按100∶1的质量比混合，用常规造粒方法得到改性粉煤灰吸附剂；
5)改性粉煤灰处理实际废水：取10克改性粉煤灰吸附剂投加到100毫升实际含磷废水中，其中含磷浓度为1800mg/L，含氮浓度为400mg/L，静态吸附24小时，测定处理后废水中的氮磷浓度分别为53mg/L，含氮浓度为22mg/L。
实施例2：
1)原料粉煤灰的预处理：原料粉煤灰于干燥箱内80℃烘干后磨碎，过200目筛；
2)粉煤灰的热改性处理：预处理后的粉煤灰与碳酸钠按质量比1∶1混合后放入马弗炉进行焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为2小时；
3)焙烧产物的粉碎：将焙烧产物用粉碎机磨碎得到改性粉煤灰粉体；
4)改性粉煤灰吸附剂的制备：改性粉煤灰粉体与氯化镁100∶2的质量比混合，用常规造粒方法得到改性粉煤灰吸附剂；
5)改性粉煤灰处理实际废水：取10克改性粉煤灰吸附剂投加到100毫升实际含磷废水中，其中含磷浓度为1500mg/L，含氮浓度为300mg/L，静态吸附24小时，测定处理后废水中的氮磷浓度分别为42mg/L，含氮浓度为15mg/L。
实施例3：
1)原料粉煤灰的预处理：原料粉煤灰于干燥箱内80℃烘干后磨碎，过200目筛；
2)粉煤灰的热改性处理：预处理后的粉煤灰与碳酸钠按质量比10∶1混合后放入马弗炉进行焙烧，焙烧温度为100℃，焙烧时间为5小时；
3)焙烧产物的粉碎：将焙烧产物用粉碎机磨碎得到改性粉煤灰粉体；
4)改性粉煤灰吸附剂的制备：改性粉煤灰粉体与聚丙烯酰胺按100∶5的质量比混合，用常规造粒方法得到改性粉煤灰吸附剂；
5)改性粉煤灰处理实际废水：取10克改性粉煤灰吸附剂投加到100毫升实际含磷废水中，其中含磷浓度为1000mg/L，含氮浓度为200mg/L，静态吸附24小时，测定处理后废水中的氮磷浓度分别为30mg/L，含氮浓度为12mg/L。
Claims (2)
1.一种改性粉煤灰吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)原料粉煤灰的预处理：原料粉煤灰于干燥箱内80℃烘干后磨碎，过200目筛；
2)粉煤灰的热改性处理：预处理后的粉煤灰与碳酸钠按质量比1-10∶1混合后放入马弗炉进行焙烧，焙烧温度为100-500℃，焙烧时间为2-5小时；
3)改性粉煤灰粉体的制备：将焙烧产物用粉碎机磨碎得到改性粉煤灰粉体；
4)改性粉煤灰吸附剂的制备：改性粉煤灰粉体与吸附助剂按100∶1-5的质量比混合，用常规造粒方法得到改性粉煤灰吸附剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的吸附助剂为氧化钙、氯化镁或聚丙烯酰胺。
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