專利名稱：一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法，屬于煤系固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)以煤炭為主要能源，電力的76%是由煤炭產(chǎn)生的，每年用煤達(dá)4億多噸，占全國(guó)原煤產(chǎn)量的1/3。1997年全國(guó)排放粉煤灰已超過(guò)1億噸，成為世界最大的排灰國(guó)，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染并占用了大量的土地。實(shí)際上粉煤灰，是一種多孔性松散固體集合物，比表面積較大，其表面的原子力均為不飽和，存在一定的表面能?？梢晕綇U水中的污染物，直至達(dá)到吸附平衡為止。因此，從環(huán)境保護(hù)和資源利用的角度，粉煤灰的處理與利用已迫在眉睫。申請(qǐng)?zhí)?2126668的專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種粉煤灰石膏空心砌塊的制作方法，該方法以石膏為主膠凝劑，各組分與水混合成粘稠劑，在特定模具中成型后制成，其配料的組分包括石膏、粉煤灰、水泥、珍珠巖、水溶膠、減水劑、復(fù)合激發(fā)劑和水；該發(fā)明經(jīng)檢驗(yàn)，符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/TT698-1998中的各項(xiàng)指標(biāo)要求，生產(chǎn)過(guò)程中基本上無(wú)“三廢”污染，可利用粉煤灰10 15%，能實(shí)現(xiàn)廢物利用，減輕環(huán)保壓力。在申請(qǐng)?zhí)?2U9387. 2的專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種高摻量粉煤灰燒結(jié)建筑用磚及其制備方法。該方法采用組分含量(重量份)為粉煤灰85 95、鈉基膨潤(rùn)土 5 15、添加劑為3 10。其制備工藝為將粉煤灰、鈉基膨潤(rùn)土和添加劑按比例混膈攪拌壓碾、添加18 22重量份的水二次攪拌后，刻制磚坯，抽取輪窯的余熱逆向鼓入干燥洞中將磚坯烘干、入窯燒制。該發(fā)明所生的建筑用磚粉煤灰含量高、生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，低了輪窯排氣造成的空氣污染，提高了生產(chǎn)效率。其產(chǎn)品達(dá)到了 GB5101 - 93燒結(jié)普通磚的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在申請(qǐng)?zhí)?2138756. 7的專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種粉煤灰合成沸石的方法，該方法采用水熱合成法，選取NaOH濃度1. 0 2. Omol/L、水溶液與粉煤灰比1. 25 2. 5L/S，合成溫度90 190°C、合成壓力0 1. OMPa、合成時(shí)間22 72h，首先，分別將稱好的NaOH與粉煤灰，加入水中混合攪拌制成基樣，進(jìn)行水熱處理，然后采用高壓釜對(duì)基樣加熱，并持續(xù)攪拌，使其晶化，達(dá)到一定時(shí)間后，停止加熱并將合成樣品過(guò)濾、干燥即得到合成沸石產(chǎn)品。直接利用粉煤灰合成沸成沸石，粉煤灰轉(zhuǎn)化沸石率為60 80%。長(zhǎng)期以來(lái)，粉煤灰一直都作為建筑材料來(lái)使用，在吸附劑方面的應(yīng)用還處于研究階段，由于處理效果不是很好，還不能大規(guī)模的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法，利用過(guò)渡金屬改性粉煤灰，使其吸附性能有極大的改變，對(duì)水中污染物的去除具有良好的效果。本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法，經(jīng)過(guò)下列各步驟A.將水、粉煤灰與過(guò)渡金屬氧化物按10 10 0.01 0.20的質(zhì)量比，進(jìn)行混合均勻，得到泥狀混合物；
B.將步驟A所得泥狀混合物在自然條件下陳化10 15小時(shí)，得到膠泥狀混合物；
C.將步驟B所得膠泥狀混合物制成粒徑1 3mm、長(zhǎng)度2 8mm的柱狀顆粒；
D.將步驟C所得柱狀顆粒在自然條件下干燥20 30小時(shí)；
E.將步驟D所得干燥后的柱狀顆粒在溫度為500 650°C下焙燒1 1.5小時(shí)，即制得顆粒狀的吸附劑。所述步驟A中的過(guò)渡金屬氧化物為CuO、Al2O3或F%03。所述步驟A中粉煤灰的主要化學(xué)成分為33. 9 59. 7%、A1203 16. 5 35. 4%、 Fe2O3 1. 5 19. 7%, CaO 0. 8 1. 9%, MgO 0. 7 1. 9%, K2O 0. 6 2. 9%, Na2O 0. 2 1. 1%、 SO3 0 1. 1%、燒失量 1. 2 23. 6%ο本發(fā)明具備下列優(yōu)點(diǎn)
(1)改性劑為常用的過(guò)渡金屬，價(jià)格比較便宜，成本比較低廉；
(2)工藝流程比較簡(jiǎn)單，對(duì)原料不需要做任何預(yù)處理，適用于不同來(lái)源的煤和不同燃燒條件下產(chǎn)生的粉煤灰；
(3)生成的成品顆粒狀吸附劑，性能穩(wěn)定，可連續(xù)處理進(jìn)行廢水的凈化處理，適合大規(guī)模應(yīng)用；
(4)整個(gè)工藝過(guò)程最大限度的消化了粉煤灰，緩解了粉煤灰對(duì)環(huán)境所造成的污染，同時(shí)也為廢水的處理提供了一種價(jià)廉而效果明顯的吸附劑。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
A.將IOg水、IOg粉煤灰與0.Ig !^e2O3進(jìn)行混合均勻，得到泥狀混合物；
B.將步驟A所得泥狀混合物在自然條件下陳化12小時(shí)，得到膠泥狀混合物；
C.將步驟B所得膠泥狀混合物制成粒徑2mm、長(zhǎng)度4mm的柱狀顆粒；
D.將步驟C所得柱狀顆粒在自然條件下干燥M小時(shí)；
E.將步驟D所得干燥后的柱狀顆粒在溫度為500°C下焙燒1小時(shí)，即制得顆粒狀的吸附劑。取該顆粒狀的吸附劑4g，加入到IOOOmL的造紙廢水中，造紙中段廢水的出水水質(zhì)色度從原來(lái)的80倍降低到20倍，C0D&由原來(lái)的M5. 7mg/L降低到30. 6mg/L, CODcr的去除率達(dá)到了 87. 55% ；而普通的經(jīng)過(guò)改性的粉煤灰只能使C0D&的去除率達(dá)到了 42. 1%。而且該吸附劑至少還能重復(fù)利用4次，但是普通的粉煤灰不能夠重復(fù)利用。實(shí)施例2
A.將IOg水、IOg粉煤灰與0.2gAl2O3進(jìn)行混合均勻，得到泥狀混合物；
B.將步驟A所得泥狀混合物在自然條件下陳化15小時(shí)，得到膠泥狀混合物；
C.將步驟B所得膠泥狀混合物制成粒徑1mm、長(zhǎng)度8mm的柱狀顆粒；
D.將步驟C所得柱狀顆粒在自然條件下干燥30小時(shí)；E.將步驟D所得干燥后的柱狀顆粒在溫度為550°C下焙燒1. 2小時(shí)，即制得顆粒狀的吸附劑。取該顆粒狀的吸附劑4g，加入到IOOOmL的造紙廢水中，造紙中段廢水的出水水質(zhì)色度從原來(lái)的80倍降低到16倍，C0D&由原來(lái)的M5. 7mg/L降低到20. lmg/L, CODcr的去除率達(dá)到了 91. 82% ；而普通的經(jīng)過(guò)改性的粉煤灰只能使C0D&的去除率達(dá)到了 42. 1%。而且該吸附劑還能重復(fù)利用4次，但是普通的粉煤灰不能夠重復(fù)利用。實(shí)施例3
A.將IOg水、IOg粉煤灰與0.Olg CuO，進(jìn)行混合均勻，得到泥狀混合物；
B.將步驟A所得泥狀混合物在自然條件下陳化10小時(shí)，得到膠泥狀混合物；
C.將步驟B所得膠泥狀混合物制成粒徑3mm、長(zhǎng)度2mm的柱狀顆粒；
D.將步驟C所得柱狀顆粒在自然條件下干燥20小時(shí)；
E.將步驟D所得干燥后的柱狀顆粒在溫度為650°C下焙燒1.5小時(shí)，即制得顆粒狀的吸附劑。取該顆粒狀的吸附劑4g，加入到IOOOmL的焦化廢水A/0出水中，造紙中段廢水的出水水質(zhì)色度從原來(lái)的陽(yáng)倍降低到6倍，C0D&由原來(lái)的M0mg/L降低到15. lmg/L, CODcr 的去除率達(dá)到了 93. 71%。該吸附劑還能重復(fù)利用4次，對(duì)出水水質(zhì)的改善非常明顯。
權(quán)利要求
1.一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列各步驟A.將水、粉煤灰與過(guò)渡金屬氧化物按10 10 0.01 0.20的質(zhì)量比，進(jìn)行混合均勻，得到泥狀混合物；B.將步驟A所得泥狀混合物在自然條件下陳化10 15小時(shí)，得到膠泥狀混合物；C.將步驟B所得膠泥狀混合物制成粒徑1 3mm、長(zhǎng)度2 8mm的柱狀顆粒；D.將步驟C所得柱狀顆粒在自然條件下干燥20 30小時(shí)；E.將步驟D所得干燥后的柱狀顆粒在溫度為500 650°C下焙燒1 1.5小時(shí)，即制得顆粒狀的吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟A中的過(guò)渡金屬氧化物為CuO、 Al2O3 或 Fe2O30
全文摘要
本發(fā)明提供一種改性粉煤灰生產(chǎn)吸附劑的方法，將水、粉煤灰與過(guò)渡金屬氧化物按質(zhì)量比混合均勻，得到泥狀混合物；再在自然條件下陳化，得到膠泥狀混合物并制成柱狀顆粒；經(jīng)自然條件下干燥后焙燒，即制得顆粒狀的吸附劑。該方法成本低、流程簡(jiǎn)單，對(duì)原料不需要做任何預(yù)處理，適用于不同來(lái)源的煤和不同燃燒條件下產(chǎn)生的粉煤灰；生成的成品顆粒狀吸附劑，性能穩(wěn)定，可連續(xù)處理進(jìn)行廢水的凈化處理，適合大規(guī)模應(yīng)用；緩解了粉煤灰對(duì)環(huán)境所造成的污染。
文檔編號(hào)B01J20/10GK102500311SQ20111029490
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者卿山, 王 華, 馬林轉(zhuǎn) 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)