粉煤灰改性及其吸附性能研究

随着我国电镀,皮革、染色、金属酸洗等工业的发展,重金属污染物Cr(VI)对环境的污染越来越严重,水中Cr(VI)含量超过环境质量标准限值,饮用后有致癌的危险,国家环保局早把废水中的Cr(VI)列为治理的重点[1]。粉煤灰是我国目前排放量最大的燃煤产品之一,但是其利用程度和利用水平不高,大多属粗放型利用。我国巨大的粉煤灰排放量将维持较长的时间。近年来,我国粉煤灰利用率有了很大的提高,这与国家有关部门的重视和科学研究的促进是分不开的,但其利用率仍然不高,全国利用率不到50%,大量的粉煤灰堆放不仅污染环境,还要占用土地,因此,如何开展粉煤灰的综合利用仍将是一项非常艰巨的任务。 粉煤灰是具有一定活性的多孔球状细小颗粒,有一定的吸附性能,近年来,在废水治理中的应用与研究也越来越重,取得了一定的成就,形成了以废治废的良性循环。但是其吸附性能普遍不佳,有必要对其进行改性处理。本研究主要采用火法对粉煤灰进行改性,将粉煤灰与氧化钙以一定比例混合(粉煤灰与氧化钙的比例分别为1:1、1:2、1:3),分别在800℃、900℃、1000℃条件下,分别焙烧3、4、5个小时,对Cr(VI)吸附性能进行测试,对铬离子最佳去除效果高达95%,其吸附能力与分析级活性炭相当。通过改性,经微观分析表明,形成了类沸石结构,其比表面积和孔隙率得到极大的提高. 研究表明:粉煤灰的改性在其组份一定的情况下,吸附性能随温度的增加而增加,在温度一定的情况下,在煤灰与CaO的比例越高,吸附性能越好。粉煤灰与CaO比重为1:1,温度为1000℃时,处理效果最好,改性灰的过滤速度明显缩短,由1个小时缩短为15分钟左右。并对粉煤灰辐照改性进行了初步研究。