盐酸改性粉煤灰制备及脱色性能研究

《盐酸改性粉煤灰制备及脱色性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、盐酸改性粉煤灰的制备及脱色性能研究一、实验目的粉煤灰是碳粒在燃烧中由于气体的挥发和化学反应，形成表面多孔、形状复杂的焦状颗粒，主要成分为SiO2、Al2O3及Fe2O3，其总量占粉煤灰的85%左右。应该说，粉煤灰大部分是玻璃状球体，其余为结晶物和未燃尽颗粒。它是一种由空心颗粒和实心颗粒、多空颗粒和规则颗粒、有机物和无机物相互混合的特殊粉体。多孔玻璃体表面吸附化学活性最高,其含量（尤其是SiO2和Al2O3的含量）和解聚能力决定了粉煤灰的潜在化学活性。尽管如此，传统粉煤灰颗粒表面通常具有致密的保护膜层，要激发粉煤灰的化学活性，就必须破坏其表面的Si-Si、Si-Al网络所构成的保

2、护膜。强酸（盐酸、硫酸及混合酸等）能破坏粉煤灰微珠表面保护层，使其内部高活性、多孔海绵体、无定形成分及活性较高的内核逐渐溶出，并与酸发生化学反应，生成表面含有大量羟基的硅酸盐成分，呈现负电性。另外，粉煤灰微珠外层被酸破坏后，表面粗糙度增加，比表面积增大，吸附性能提高。本研究的主要目的是利用强酸对粉煤灰进行改性，提高其化学活性和脱色效果。二、实验内容（1）探讨最佳改性条件①药剂浓度；②投加量；③反应时间；④粉煤灰粒度范围（2）表征改性方法对粉煤灰成分结构的影响①外观形貌；②成分（3）考察次氯酸钠氧化法对吸附脱色后粉煤灰的再生效果三、实验材料及方法（1）实验材料粉煤灰样品：取自济南

3、黄台电厂；药品：盐酸、亚甲基兰；仪器设备：磁力搅拌、离心机、烘箱、筛网（80-200目）。（1）实验方法①粉煤灰的制备a配制浓度为0.5、1.0、1.5、2.0mol/L的盐酸溶液；b分别取一定量粉煤灰溶于上述盐酸溶液中（投放比例为2ml/g）并进行磁力搅拌（搅拌速率为中速、反应温度为室温、搅拌时间为30-120min）；c反应后进行固液分离（离心处理、3000rpm，15min）；d用去离子水水洗2-3遍，重复离心，去除上清液，留下残余固体。e残余固体在120℃下烘干，碾碎，用筛网过滤。②脱色效果的考察a配制60mg/L的亚甲基兰溶液；b取一定量改性粉煤灰溶于亚甲基兰溶液中（

4、投放比例为100ml/g）并进行磁力搅拌（搅拌速率为中速、反应温度为室温），间隔30min采上清液测亚甲基兰浓度。c计算亚甲基兰去除率，确定效果最好的改性样品。③样品成分结构的表征a主要成分的测定；b利用扫描电镜对改性前后粉煤灰微珠表貌进行观察，主要为粗糙度和孔隙分布变化情况；c利用红外光谱测定样品主要官能团的变化。④再生性能的考察a配制15%的次氯酸钠溶液b取一定量吸附脱色后的改性粉煤灰样品溶于次氯酸钠溶液中（投放比例为1-10g/100ml）并进行磁力搅拌（搅拌速率为中速、反应温度为室温、反应时间为15-60min），采上清液测亚甲基兰浓度。c计算亚甲基兰去除率。一、分析讨

5、论（1）改性条件对脱色效果的影响；（2）改性条件对样品成分结构的影响；（3）盐酸改性强化脱色的作用机制。