粉煤灰的结构特性与改性技术及其在废水处理中的应用

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1、桂林工学院硕士学位论文粉煤灰的结构特性与改性技术及其在废水处理中的应用姓名：王小高申请学位级别：硕士专业：矿物学、岩石学、矿床学指导教师：冯有利20070301桂林工学院硕士学位论文摘要本文论述了粉煤灰的研究现状及合成沸石的主要方法和机理，主要是通过合成沸石物质来改性粉煤灰。通过XRD分析，桂林某电厂粉煤灰结晶相主要是石英和莫来石，大部分为无定型，具有较强的化学活性。通过扫描电镜对其形貌分析，此粉煤灰的晶体形貌为珠状颗粒。粉煤灰主要成分为Si02和A1203，其含量达到75％以上，其Si02／A1203为1．8，比较适合改性制备沸石物质。利用碱熔融法对粉煤灰进行改性

2、合成沸石，通过x射线和电镜扫描分析，有沸石物质合成，碱熔融合成法改性粉煤灰，取得良好的成果，原状粉煤灰与Na2C03的质量比为1：2；所用NaOH的浓度为lmol／L：老化晶化温度为100"C。得到的最优改性产品对浓度为20mgCL的Cu2+模拟废水的吸附率达97％。利用微波辐射加热改性粉煤灰合成反应可得到NaPI单种沸石，其转化率为15--35％。反应中15分内即有沸石生成，30min时粉煤灰转化率达到最大。相对最优合成参数为：溶液粉煤灰比为3，NaOH浓度为2mol／L，合成温度为80～1000C，合成时间为30min，沸石转化率为35％。采用微波加热改性粉煤灰

3、合成沸石，因时间短，不利于早期成核，也不利于使反应达到完全，在反应体系中，晶核的形成、晶体的生长速率、粉煤灰转化为沸石率等受多种因素控制。酸法改性并没有新的矿物相产生，但是粉煤灰表面结构遭到破坏，使其千疮百孔，提高了粉煤灰的孔隙率和比表面积，使其吸附能力大幅度提升。用合成沸石处理含重金属离子废水，60分钟左右，可使废水中的重金属离子去除率达96％以上，达到吸附平衡。用合成沸石处理含重金属离子废水的去除率大小随合成沸石用量增加而增加，用量愈大去除率愈大，用量愈小，去除率愈小。同等条件下，处理重金属离子废水，从粉煤灰合成沸石的去除率比粉煤灰高。合成沸石产品净化重金属废水

4、机理包括，合成沸石的阳离子吸附，残留的粉煤灰的物理化学吸附和碱的化学沉淀作用，其中吸附作用占主要的。关键词：粉煤灰；改性；沸石；废水处理；吸附桂林工学院硕士学位论文AbstractTheresearchsituationofflyashandthemainmethodandthemechanismofsyntheticzeolitehasbeenexplained．Themainstudyiszeoliteformationfromflyash．OnthestudyofcoalflyashfromtheoneofGuilincityPowerPlantwefound

5、itWasamorphousmaterialwith,somecrystallinephasessuchasquartzandmullitethroughXRD．BySEM．wecanseethecoalflyashWasofpearlmorphology．ChemistryanalysisindicatedthatthecontentsofSi02andA1203，intheflyashsamplearehigherthan75％，andtheratioofsi02／A12031．8．ItbelongtohighA1andlowSi02／A1203ratenyas

6、handcanbeusedasthematerialofsynthesizingzeolitefromnyash．Theflyingashhasbeenmodifiedtrealmcntandseveralchangestookplaceinitsphysicalproperty．ThereexistsnewmineralfacesAtypeandNaPtypezeolites．ThebestmodifyingmethodforflyingashandthecombinationtreatingCu2+bearingwastewaterhasbeenestablis

7、hedbyorthogonalexperiment，thatistheratioofflyingashtoNa2C03equalto1：2(叭％)，NaOHconcentrationislmol／L,29modifiedflyingashadsorptionratioCanreachto97％for250mlCu2+concentration20mg／L．NaPlzeoliteCanbesynthesizedfromcoalflyashthatproducethehydrothermalsynthesizingreactionbyradiationheating