粉煤灰活化改性研究及复合吸附剂的制备

粉煤灰的化学活性及激活方法摘要：粉煤灰是一种对环境产生严重污染的工业固体废弃物，但粉煤灰中含有大量以活性氧化物SiO2和Al2O3为主的玻璃微珠，因此粉煤灰既具有很好的吸附性能，又是制备水处理絮凝剂（化学活性）的好原料。

化学活性是指其中的可溶性SiO2、Al2O3等成分在常温下与水和石灰缓缓反应，生成不溶、稳定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。

需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量的游离石灰，无须再加石灰就可和水显示该化学活性。

本文主要介绍了粉煤灰的化学活性激活的三种方法，其中对于目前使用最广泛的碱性激发法做了重点介绍。

关键词：粉煤灰、化学活性、火山灰活性、激活正文：粉煤灰化学活性的决定因素是其伭瞄玻璃体含量、玻璃体中可溶性的SiO2、Al2O3唫量及玻璃体解聚能力。

决定粉煤灰潜在化学活性的因素是其中玻璃体含量、玻璃体中可溶性SiO2、Al2O3含量及玻璃体解聚能力。

由此可知要提高粉煤灰的早期活性,必须破坏表面≡Si-O-Si≡O和≡Si-O-Al≡网络构成双层保护层,使[SiO4]、[AlO4]四面体形成的三维连续的高聚体变成单体或双聚体等活性物。

为下一步反应生成C-S-H,C-A-H等胶凝物提供活性分子粉煤灰的活性是粉煤灰颗粒大小、形态、玻璃化程度及其组成瞄翼合反映，也是其应用价值大小的一个重要参数。

粉煤灰的活性大小不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。

常用的方法有如下三种：1 机械磨碎法机械磨碎对提高粉煤灰的活性非常有效。

通过细磨，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除玻璃颗粒粘结，改良表明特性，减少配合料在混合过程的摩擦，改善集料级配，提高物理活性（如颗粒效应、微集料效应）；另一方面，粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘结的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜，使内部可溶性的SiO2、Al2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。

2水热合成法粉煤灰是在高温流态化条件产生的，其传质过程异常迅速，在很短的时间（约2～3s）内被加热至1100～1300℃或更高温度，在表面张力作用下收缩成球形液滴，结构迅速变化，同时相互粘结成较大颗粒，在收集过程又由于迅速冷却，液相来不及结晶而保持无定形态，这种保持高温液相结构排列方式的介稳结构，内能结构处于近程有序，远程无序，常温下对水很稳定，不能被溶解（无定型态SiO2是可溶的）。

国内外粉煤灰制品研究现状综述粉煤灰是燃煤过程中产生的一种废弃物，由于其含有丰富的矿物质和特殊的物理和化学性质，被广泛应用于建筑材料和环境保护领域。

本文将对国内外粉煤灰制品的研究现状进行综述，旨在了解粉煤灰制品的应用前景和发展趋势。

一、国内粉煤灰制品研究现状近年来，国内在粉煤灰制品的研究与应用上取得了显著进展。

国内许多学者和研究机构对粉煤灰制品进行了深入的探索和研究。

在建筑材料领域，粉煤灰被广泛应用于水泥、混凝土、砌块、砖等制品中，以提高材料的力学性能和耐久性。

同时，在环境保护方面，粉煤灰在污水处理、废水处理和土壤修复等方面也发挥着重要作用。

1. 粉煤灰在建筑材料中的应用在水泥制品中，粉煤灰可以取代部分水泥，以改善材料的力学性能和耐久性。

研究表明，合理添加粉煤灰可以显著提高水泥制品的抗压强度、抗渗透性和耐久性。

此外，粉煤灰还可以用于制备混凝土、砌块和砖等材料，其应用效果也得到了广泛认可。

2. 粉煤灰在环境保护领域的应用粉煤灰在环境保护领域的应用主要体现在污水处理、废水处理和土壤修复方面。

粉煤灰被用作吸附剂、沉降剂和填料，可以有效去除水体中的有机物、重金属和悬浮物等污染物。

同时，粉煤灰还具有调节土壤pH值、改善土壤结构和提高土壤肥力的作用，被广泛应用于土壤修复工程中。

二、国外粉煤灰制品研究现状除了国内外，国外对粉煤灰制品的研究也取得了一定的成果。

在欧美等发达国家，粉煤灰制品已经应用于各个领域，并取得了显著的经济和环境效益。

在建筑材料领域，粉煤灰在水泥、混凝土、砌块等制品中的应用已经非常成熟，并且有相关的标准和规范进行支持。

另外，国外对粉煤灰制品的研究也在探索新的领域。

一些研究机构和企业在粉煤灰制备新材料、能源利用和环境保护等方面进行了深入研究。

例如，有学者将粉煤灰制备成高性能陶瓷材料，利用其良好的物理性能和化学稳定性开发高级建筑材料。

此外，粉煤灰也被应用于能源行业，用于制备燃烧剂、脱硝剂和吸附剂等。

剩余污泥与高炉矿渣等混合制备吸附剂制备条件探究
滕峰;李凡;陆文灵
【期刊名称】《环境科学导刊》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】在氯化锌活化和高温碳化条件下,以活性污泥法处理生活污水产生的剩余污泥为主要原料,炼铁高炉矿渣、甘蔗渣、炼铁熟料和粉煤灰为辅料,按照
53%∶20%∶13%∶7%∶7%的质量配比制取吸附剂,通过改变浸渍比、碳化温度探究最佳制备条件。

结果表明:在浸渍比为1∶1.5、碳化温度850℃条件下,所制备的吸附剂对重金属镉吸附效果较好,吸附效率达89.87%。

【总页数】3页(P58-60)
【作者】滕峰;李凡;陆文灵
【作者单位】文山州固体废物污染防治中心;文山学院;云南省生态环境厅驻文山州生态环境监测站
【正文语种】中文
【中图分类】X705
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略谈改性粉煤灰在水处理方面的应用摘要：本文介绍了改性粉煤灰的性质和在水处理方面的应用，列举了很多仍处于试验室阶段的研究成果，有一定参考价值。

关键词：改性粉煤灰；废水处理；吸附；重金属离子中图分类号：tq536.4 文献标识码：a 文章编号：1粉煤灰的改性1.1粉煤灰的组成及特性1.1.1矿物组成研究表明，粉煤灰中以玻璃质微珠的矿物相为主，其次为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、方解石等结晶相。

1.1.2化学组成粉煤灰的矿物组成决定了粉煤灰的化学成分。

粉煤灰的主要化学成分是sio2，al2o3，fe2o3，fe3o4等，其质量分数为80%以上。

其他成分有cao，mgo，so2，na2o，k2o和未燃尽碳等。

1.1.3粉煤灰特性（1）粉煤灰具有多孔性，其比表面积大，具有较强的吸附能力。

（2）粉煤灰含有cao、mgo、k2o等碱性氧化物，其特性具有弱碱性，ph值在9～11。

1.2粉煤灰的改性方法根据粉煤灰的化学物理特性，目前研究应用的对粉煤灰的改性方法主要有：酸改性、碱改性、盐改性、有机高分子改性以及物理改性。

不同的改性方法应用了粉煤灰在不同方面的性能。

2改性粉煤灰在水处理方面的应用2.1脱色作用印染废水成分复杂、有机污染物含量高、色度深，难生物降解，已成为我国各大水域的主要污染源。

改性后的粉煤灰，其物理和化学吸附性能较未改性的粉煤灰有所改善，因而其对染料废水的吸附脱色能力也有所提高。

目前，有机改性粉煤灰以及无机改性粉煤灰均在印染废水脱色方面得到应用，脱色率达85%～98%，改性粉煤灰的投加量、作用时间、溶液ph值、作用温度等因素均会影响脱色效果。

研究发现，hdtma（十六烷基三甲基溴化铵)改性粉煤灰由于改性剂hdtma被涂敷在粉煤灰表面，大大增强了对酸性嫩黄的处理效果，酸性嫩黄去除率可由13.2%提高至95%以上。

（1）采用聚二甲基二烯丙基氯化铵（pdmdaac）和阳离子型聚季铵盐两种有机高分子聚合物对粉煤灰进行改性，研究发现，该复合絮凝剂对染料废水的脱色率可达约98%。

我国粉煤灰高值应用及研究进展摘要:文章结合粉煤灰的性质及化学元素组成,综述了粉煤灰在制备白炭黑、沸石、水处理和在稀有金属回收方面的高值应用的新途径和应用现状。

粉煤灰目前主要应用在建筑、交通等行业,虽然能在短时间内快速提高利用率,但均为低附加值产品,并未充分发挥潜在的价值,大力开发粉煤灰的高附加值产品是今后粉煤灰资源化利用技术研究的主要方向。

关键词:粉煤灰;白炭黑;沸石;高值应用我国是个产煤大国,决定了我国的能源消费结构中以煤炭为主要燃料的状况将持续很长时间。

近年来,我国的能源工业发展进入快速期,同时也带来了粉煤灰排放量的急剧增加,尤其是燃煤热电厂的粉煤灰排放量逐年增加,1995年为 1.25亿t,2000年为1.5亿t,2010年将达到3亿t。

据统计资料显示,中国的粉煤灰堆积量己达到120亿t,并仍以每年1.6亿t的速度增加[1]。

大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,其中的有毒化学物质甚至对人体和生物造成危害,给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。

1 粉煤灰的性质及组成粉煤灰是煤炭中的灰分经分解、烧结、熔融及冷却等过程后形成的固体颗粒,表面呈球形,具有粒细、质轻、比表面积大、吸水性强等优点。

主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O、SO3、MnO2等,此外还含有钼、银、铬、钒、铀、镓、锗等稀有金属,SiO2和Al2O3约占粉煤灰总量的50%,主要以玻璃相存在,其他则以结晶相存在。

2 粉煤灰的高值应用2.1 利用粉煤灰制备白炭黑白炭黑又名水合二氧化硅,因其结构上的羟基易与有机物键结合,所以广泛用于橡胶、塑料、造纸、油漆及日用化工等行业[2]。

还可用于铸造的脱模剂;加入树脂内,可提高树脂防潮和绝缘性能;填充在硅树脂中,可制成耐200℃以上的塑料;还可用作杀虫剂及农药的载体或分散剂、防结块剂以及液体吸附剂和润滑剂等。

毕业设计(论文) 题目：粉煤灰的改性及其在环境领域的应用研究系别：动力工程系专业班级：应用化学专业07K2班学生姓名：张维贤指导教师：朱洪涛粉煤灰的改性及其在环境领域的应用研究摘要粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废弃物。

基于目前我国废弃物排放严重对环境照成了一定的影响，固体废弃物得不到有效的利用。

本文对粉煤灰经过改性和在环境领域中的应用做了一个详细的研究。

首先，通过粉煤灰的结构、性质，研究出了一些改性方法，采用高温、酸、碱、盐、表面活性剂、混合改性和合成改性等方法进行改性处理，并对几种废水进行吸附试验，研究探索出了粉煤灰及改性后的吸附机理，并将其应用到废水处理中，收到了较好的效果。

然后，通过各种大量的实验和前人的研究结果对粉煤灰在废水、废气的处理中的应用做了一个详细的论述，经过反复论证的到一个结论：“以废治废”。

因此，对粉煤灰进行改性处理并对改性后的粉煤灰进行吸附性能研究，将使粉煤灰在环境领当中具有更广阔的应用研究。

最后，本文还研究了粉煤灰今后的发展前景以及发展中可能会存在的问题做了深入的讨论。

关键词：粉煤灰；改性；吸附；以废治废；综合利用ⅠFly ash modification and application ofresearch in the environmental fieldAbstractFly ash is solid waste discharged from coal-fired power plants. Based on the current emissions of waste into some serious on the environment according to the impact of solid waste can not be effectively utilized. In this paper, the modified fly ash and the application of the field in the environment made a detailed study.First, the structure of fly ash, the nature and come up with some modification, high temperature, acid, alkali, salt, surfactant, mixed and synthetic modification modification modification methods, and several Water adsorption experiment, to explore a modified fly ash and the adsorption mechanism and its application to wastewater treatment and got good results. Then, through a variety of large number of experiments and the results of previous studies of fly ash in the wastewater, waste gas treatment application made a detailed exposition, after repeated arguments to a conclusion: "by Waste. " Therefore, treatment of fly ash and the modified adsorption properties of fly ash, fly ash would lead in the environment which has broad application. Finally, we study the prospects for the future development of fly ash and the development of the problems that may be done in-depth discussion.Key words: fly ash; modification; adsorption; by Waste; utilizationⅡ目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)1粉煤灰的结构、性质 (2)1.1粉煤灰的结构 (2)1.1.1粉煤灰的体相和表面组成 (2)1.1.2粉煤灰的结构特点 (2)1.2 粉煤灰的性质 (3)1.2.1粉煤灰的物理性质 (3)1.2.2 粉煤灰的化学性质 (3)1.2.3 粉煤灰的特性 (3)2 粉煤灰的改性方法 (4)2.1 热改性 (4)2.2酸改性 (4)2.3碱改性 (5)2.4盐改性 (5)2.5表面活性剂改性 (5)2.6 混合改性 (6)2.7合成改性 (6)3改性粉煤灰在国内环境领域的研究应用和研究进展 (7)3.1粉煤灰在废水处理中的应用 (7)3.1.1粉煤灰处理含铜废水 (7)3.1.2粉煤灰处理含铬废水 (8)3.1.3对含重金属废水和含F－、PO43－废水的处理 (8)3.1.4粉煤灰处理印染废水 (9)3.1.5改性粉煤灰去除氟和磷 (9)3.2 粉煤灰在废气处理中的应用 (9)3.2.1 粉煤灰在燃煤烟气净化工艺中的应用 (9)3.2.1.1 粉煤灰脱硫脱氮原理 (10)3.2.1.2 循环流化床脱硫脱氮原理 (10)3.2.2 粉煤灰做烟气脱硫剂 (10)4 改性粉煤灰在过外环境领域的研究应用现状和研究进展 (11)4.1 改性粉煤灰在国外水处理中的应用 (11)4.2改性粉煤灰在国外废气处理中的用 (12)4.2.1 管道喷射脱硫工艺 (12)4.2.2 喷射干燥脱硫工艺 (13)5 改性粉煤灰在环境领域应用存在的问题和今后发展方向展望 (13)5.1 改性粉煤灰在环境领域应用存在的问题 (13)5.2改性粉煤灰今后的发展方向展望 (14)总结 (15)参考文献 (15)前言粉煤灰是现代燃煤电厂的副产品，是在燃煤供热、发电过程中，磨成一定细度的煤粉在煤粉炉中经过高温燃烧后，由烟道气带出并经收尘器收集的粉尘。

粉煤灰碱活化流程
粉煤灰碱活化通常是指通过添加强碱溶液（如氢氧化钠、氢氧化钙或硫酸、盐酸等）对粉煤灰进行改性处理的过程。

该流程主要包括以下步骤：
1. 准备粉煤灰：首先选用适当粒径的粉煤灰，如80～200目的细粉煤灰。

2. 活化处理：将粉煤灰与一定浓度的碱溶液混合，常温或加热条件下搅拌反应一段时间，如数小时至数十小时不等。

3. 过滤清洗：反应结束后，过滤分离固液，然后用蒸馏水多次洗涤固体产物，直至达到中性，去除残留的碱和其他杂质离子。

4. 干燥煅烧：洗净后的粉煤灰在一定温度下烘干，有时还需要进一步高温煅烧，以促进活性成分的转化和结构优化。

5. 活化效果评价：通过物理化学性质测试、吸附性能试验等方法评估活化后粉煤灰的性能改进情况。