粉煤灰提铝残渣制备4A分子筛及Cu(Ⅱ)吸附研究

4A分子筛由于其优异的阳离子交换能力,成为处理重金属废水优良的吸附材料。为了达到以废治废的目的,以粉煤灰酸法提铝残渣为原料制备地质聚合物,再经水热原位转化合成体型化4A分子筛。采用XRD、FT-IR、SEM、BET、TGA等手段对4A沸石进行表征,探讨吸附时间、Cu(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量及溶液p H对其吸附性能的影响,并结合动力学方程和吸附等温线模型对其吸附过程进行研究。结果表明,所合成的4A分子筛孔隙发达且微孔含量较多,总比表面积为71.85 m^(2)/g,其中微孔比表面积为53.91 m^(2)/g,微孔孔径主要集中在1.3 nm左右。体型化4A分子筛吸附Cu(Ⅱ)的最佳条件为吸附时间为240 min、Cu(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂用量为2.0 g/L、溶液p H为6~9,此时吸附量为32.97 mg/g,Cu(Ⅱ)的去除率可达65.93%。吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。Langmuir模型拟合效果较好,表明Cu(Ⅱ)在合成4A沸石上的吸附过程为单分子层吸附,且拟合得到的Cu(Ⅱ)的最大吸附量为37.05 mg/g。

准格尔矿区粉煤灰提铝残渣的理化性质研究

为了实现对准格尔矿区煤粉炉粉煤灰提取氧化铝后残渣的利用，以进一步提高粉煤灰的综合利用率，通过密度与细度分析、荧光光谱分析、化学分析、晶相分析、岩矿分析、形貌分析等手段，对残渣的化学成分、矿物构成、形貌特征、活性特征等理化性质进行了研究．结果表明，该类残渣的可磨性好；残渣主要成分以SiO2为主，占90％以上，Al2O3约占4％～6％，CaO和Fe2O3和量不足1％；残渣粒度集中在0．02mm以下，少量在0．02—0．2mm之间，粒度越大者含量越少．残渣中仍然以非晶质（玻璃相）成分为主，约占85％～90％，晶质相约占10％～15％，主要为石英及少量的刚玉、长石、云母；大部分颗粒表面呈多孔、疏松结构．SEM分析表明，提铝残渣颗粒形貌完全不同于粉煤灰原灰形貌，且多为不规则玻璃体颗粒，表面粗糙不平、并呈多孔、疏松结构．

粉煤灰提铝残渣改性制备橡胶填料

以酸法提铝后的粉煤灰残渣为填料,通过研磨改性等处理后用于增强丁苯橡胶,研究残渣的添加量、粒径、不同改性剂处理对丁苯橡胶补强效果的影响,并对不同改性剂改性效果和机理进行探讨。结果表明:当残渣和白炭黑质量相当时,改性产品拉伸强度为5.33 MPa,断裂伸长率较白炭黑增大30%左右,为851.26%;当残渣研磨60 min(d50=5.35μm)时其拉伸强度为5.70 MPa,断裂伸长率可以达903%;经过4种改性剂处理后,橡胶的断裂伸长率和拉伸强度有明显的变化,其中硅烷偶联剂KH550改性后,其拉伸强度高达9.12 MPa,硅油改性后断裂伸长率增大到949.86%。

粉煤灰提铝渣对土壤养分及芹菜生长与品质的影响

为探究高铝粉煤灰提铝副产物硅钙渣对土壤养分及芹菜生长与品质的影响,通过盆栽试验研究了不同施加量(0,0.5,1,2,3 g·kg^(-1))的硅钙渣对华南红壤的pH值和有效Ca,Mg,Si等养分含量及其对芹菜株高、产量和营养品质的影响.结果表明,施加0.5～3 g·kg^(-1)的硅钙渣能显著提高酸性土壤的pH值(4.98～7.15),使土壤趋于中性,增加土壤矿质元素(Ca,Mg,Si)的有效态含量,其中施加量与土壤pH值、有效Ca,Mg,Si含量具有极显著相关关系.施加硅钙渣能促进芹菜生长发育,芹菜叶片叶绿素含量提高7.10%～15.00%,株高增加-11.98%～10.63%,产量增加4.52%～45.92%.同时,促进芹菜营养吸收,提高芹菜营养品质,芹菜中Ca,Mg含量分别增加了2.74%～17.10%和22.80%～57.31%;Ca,Mg吸收量分别增加了14.79%～80.47%和44.82%～114.51%;叶片及茎秆维生素C含量分别提高了1.04～1.81倍和1.41～2.67倍.说明高铝粉煤灰提铝副产物硅钙渣是一种很好的硅钙肥原料,有利于抑制土壤酸化,补充土壤有效矿质养分,促进植物生长发育并提高营养品质.

粉煤灰提铝残渣、脱硫石膏、矿渣制备轻质保温板试验研究

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、激光粒度分析仪、X射线荧光光谱仪(XRF)等分析测试技术,研究了粉煤灰提铝残渣和脱硫石膏的颗粒形貌、矿物组成、粒度分布、化学成分等基本特性。以粉煤灰提铝残渣为主要原料,以脱硫石膏或矿渣为掺合料,采用压制成型的方法制备轻质保温板。通过实验得出各组分最佳配比(质量分数):粉煤灰提铝残渣为40%,脱硫石膏为15%,河砂为15%,水为30%。

粉煤灰提铝残渣特性及制备轻质保温板的研究

为了实现粉煤灰提铝残渣的有效利用,对粉煤灰提铝残渣的基本特性及制备轻质保温板进行研究。利用XRF、XRD、SEM、激光粒度分析等技术,研究了提铝残渣的化学成分、矿物组成、颗粒形貌及粒度分布等基本特性。结果表明:残渣矿物组成主要为C2S、Ca CO3、Ca(OH)2,其比表面积较大,结构疏松多孔。基于残渣的特点,将其用于轻质保温板的制备,各组分的最佳配比为:提铝残渣35%、脱硫石膏20%、保温浆料15%、水30%。

粉煤灰提铝残渣特性及处理Cr^(3+)酸性溶液的研究

为了实现对粉煤灰提取氧化铝残渣的利用,对粉煤灰提铝残渣的颗粒特性及处理含Cr3+酸性溶液的效果与机理进行研究,通过对该粉煤灰提铝残渣进行化学成分、物相、比表面积、形貌等分析,对残渣的颗粒特性进行分析研究。结果表明:该残渣化学成分主要为Ca(OH)2、Ca2Si O4,结构疏松多孔,具有较大的比表面积,并且具有强碱性;基于残渣的特点,将其用于处理含重金属Cr3+的酸性溶液,用0.12 g的残渣可使100 m L Cr2(SO4)3质量分数为1.598×10-3的酸性溶液中Cr3+去除率达到99%,溶液p H由2.54增大为6.01;处理后的Cr3+几乎完全以Cr2O3形式沉淀。

粉煤灰提铝残渣低温碱溶过程工艺研究

循环流化床粉煤灰“一步酸溶法”提取氧化铝工艺过程中产生的尾渣主要成分为无定形二氧化硅,且具有较高的活性,是制备白炭黑、分子筛、硅酸钠水玻璃的理想原料。对该提铝残渣在氢氧化钠溶液中的溶出过程做了研究,探讨了液固比、碱浓度、溶出时间、溶出温度工艺条件对二氧化硅和氧化铝溶出效果的影响。研究结果表明:在氢氧化钠碱液的浓度为4mol/L、反应温度为70℃、液固比为6、反应时间为4h的条件下,二氧化硅的溶出率最高,达到93%。提铝残渣碱溶后固体渣经XRD分析,其无定形二氧化硅基本已溶出,剩余物主要为锐钛矿与莫来石等。

粉煤灰提铝残渣资源化应用研究进展

结合粉煤灰提铝残渣的性质,综述了近年来以粉煤灰提铝残渣为主要原料制备硅系列产品、水泥、碳化硅、微晶玻璃以及蒸压砖等应用研究进展,并指出粉煤灰提铝残渣资源化利用存在的不足之处。

粉煤灰提铝渣基胶凝材料制备及性能研究

以粉煤灰酸法提取的氧化铝残渣(粉煤灰提铝渣)、水泥、粉煤灰和矿粉为原料,通过正交实验与因素指标化分析,确定制备粉煤灰提铝渣基胶凝材料的最优配比。实验结果表明,粉煤灰提铝渣基胶凝材料最优配合比为:水胶比为0.30,粉煤灰提铝渣掺量为55%,水泥掺量为25%,粉煤灰掺量为3%,矿粉掺量为17%。该方法制备的粉煤灰提铝渣基胶凝材料具有较高的抗压强度和抗折强度。

粉煤灰提取氧化铝技术研究现状及工业化进展

我国铝土矿资源不足,铝矾土需求量不断增加,从粉煤灰尤其是高铝粉煤灰中提取Al2O3可有效补充我国铝资源量。分析了不同粉煤灰提取Al_2O_3工艺(酸法提铝、碱法提铝、碱烧结-酸浸出联合提铝技术)的特点、不足及工业化发展现状,探讨了粉煤灰提铝需解决的关键问题,并指出未来发展方向。酸法提铝工艺具有流程简单、能同时溶出Si、Al及其他元素等优点,但存在对提铝设备要求较高,废酸产量大、溶出率低等问题;碱法提取Al_2O_3工艺相对成熟,但存在硅钙渣产量大、能耗较高、成本高等问题,严重制约了其工业化发展;碱烧结-酸浸出联合提铝工艺可实现Al_2O_3的高效提取,但存在工艺复杂,强酸、强碱消耗大,Al_2O_3与Fe、Ti等杂质离子的分离较为困难等缺点。未来应优化完善现有提铝工艺,重视高附加值硅产品协同开发,重视粉煤灰中微量元素的提取和高附加值利用。低能耗、低成本、高效率、无二次污染产生是粉煤灰提铝技术的重要发展方向。

石灰、石膏和水泥协同作用对提铝后粉煤灰蒸压砖力学性能影响的研究

提铝后的粉煤灰废渣会产生二次排放,严重污染环境。利用提铝后的CFB粉煤灰废渣制备出蒸压砖,研究了石灰-石膏双掺、石灰-石膏-水泥三掺协同作用对蒸压砖力学性能的影响,并利用SEM进行了微观结构分析,利用XRD水化产物分析,试验结果表明石灰-石膏-水泥协同作用能显著提高提铝后粉煤灰蒸压砖的力学性能。

提铝粉煤灰蒸压砖的试验研究

粉煤灰是从烧煤粉的锅炉中收集的粉状灰粒,国外把它叫做"飞灰"然而伴随着科技的进步以及人们环保意识的提高,粉煤灰得到了广泛的应用。本文通过SEM、XRD等仪器对提取Al2O3后的粉煤灰进行了各种化学成分、烧失量、细度、活性分析,测得其活性仅为47。最终利用提铝粉煤灰的废料通过正交设计的方法成功研制出实验室小试指标达到JC239-2001《粉煤灰砖》中合格品、MU10.0等级各项指标要求的新型高掺量粉煤灰蒸压砖。

粉煤灰酸溶渣合成13X分子筛及其对铜离子吸附性能

利用循环流化床粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝后剩余的尾渣为原料,通过碱溶-水热法合成了13X分子筛。研究结果表明:溶液硅铝比、溶液p H、晶化温度等因素对分子筛的合成影响显著。对合成的分子筛进行了X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附曲线、扫描电镜(SEM)表征,并详细考察了其对铜离子的吸附效果。吸附实验结果表明:铜离子饱和吸附量为41.02 mg/g,去除率达到99%以上。这为粉煤灰提铝后高硅尾渣的综合利用开发了新途径,具有较好的市场应用前景。

絮凝剂在酸法生产氧化铝工艺中的应用研究

通过添加絮凝剂产生的架桥、电中和、脱水等作用与粉煤灰颗粒形成絮团,可以促进粉煤灰提铝渣沉降。本文以“一步酸溶法”生产氧化铝工艺中的粉煤灰提铝渣为研究对象,添加阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂,通过分析原料的组成成分、粒度,物料的浓度、固含、pH,考察絮凝剂的特性、配制、添加方式、添加量等因素对沉降性能的影响。为絮凝剂在酸法生产氧化铝沉降分离工序中的选择和使用提供理论依据和指导。

基于2种典型固废制备托贝莫来石及其对Cd^(2+)的吸附性能

以2种典型固体废弃物粉煤灰提铝酸渣和造纸白泥为原料,采用一步水热法制备托贝莫来石,并用于吸附Cd^(2+)实验。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、全自动比表面及孔隙分析仪和差示扫描量热同步热分析仪等表征手段,阐明了托贝莫来石形成机理以及对Cd^(2+)的吸附机制。结果表明:当Ca/Si摩尔比为0.8、水热时间6 h、温度180℃、NaOH加入量为2.5%~5.0%时可制备出比表面积80.956 m^(2)/g、总孔容为0.218 cm^(3)/g、孔径为1.21 nm、相对结晶度为97%、以短纤维为主,且在650℃以下具有较好热稳定性的托贝莫来石,其形成过程可分为4个步骤:造纸白泥中氧化钙转变成氢氧化钙和粉煤灰提铝酸渣非晶态二氧化硅转变成硅酸钠,氢氧化钙与硅酸钠溶液形成的凝胶块体材料,托贝莫来石晶须形成,晶须逐渐剥落并不断劈裂并长大形成托贝莫来石纤维状材料。将制备的托贝莫来石吸附Cd^(2+),结果表明:当托贝莫来石添加量为2.5 g/L、含Cd^(2+)废水pH=3、Cd^(2+)质量浓度为100 mg/L时,托贝莫来石对Cd^(2+)去除率达99.99%;托贝莫来石吸附Cd^(2+)符合准二级动力学方程和Langmuir模型,由膜扩散和颗粒内扩散联合控制,以化学吸附为主,是单层吸附。研究结果表明利用粉煤灰提铝酸渣和造纸白泥制备的托贝莫来石对Cd^(2+)具有良好的吸附效果,实现了2种不同行业典型固废资源的协同综合利用,为处理含Cd^(2+)等重金属离子废水提供一种潜在方法。

碱金属与碱土金属在煤炭热转化过程中的影响研究进展

对比阐述了AAEMs在煤炭热转化过程的影响与作用,论述了催化气化中炭结构转变、碱金属形态变化、催化剂失活等过程。AAEMs是催化气化的催化剂,是活性炭制备过程的造孔剂,也是高AAEMs煤利用过程的有害组分,同样也是煤灰提铝过程的焙烧活化剂。AAEMs与炭相互作用影响炭的表面结构,进而影响气化剂在炭表面的吸附与反应,而AAEMs与炭的相互作用也会影响AAEMs的挥发与释放,耦合催化气化与煤灰资源化利用可以有效降低催化剂回收成本。通过对比认识AAEMs在煤炭热转化中的影响与作用,以期为AAEMs作用下煤炭热转化过程提供新思路与方法。

Extraction of aluminum by pressure acid-leaching method from coal fly ash

Aluminum was leached out from coal fly ash by pressure acid-leaching method. The effects of coal fly ash size, sulfuric acid concentration, reaction time and reaction temperature on extraction efficiency of aluminum were investigated comprehensively. The phase and morphology of coal fly ash and solid residues after reaction were analyzed by XRD, SEM and IR. The optimal technological conditions for extracting aluminum from coal fly ash were eventually confirmed that coal fly ash with size of 74 μm and sulfuric acid with concentration of 50% are mixed in pressure reaction kettle to react for 4 h at 180 ℃. Under the optimal conditions, the extraction efficiency of aluminum can reach 82.4%.

Extraction of alumina from fly ash by ammonium hydrogen sulfate roasting technology

NH4HSO4 roasting technology was used for preparing Al2O3 from fly ash. First, Al and Fe were extracted from fly ash by NH4HSO4 roasting and deionized water leaching. Then, the Al and Fe in the leached liquid were precipitated by adding NH4HCO3 solution. After the mixed precipitations of Al（OH）3 and Fe（OH）3 were leached by NaOH solution, the NaAl（OH）4 solution was decomposed by carbonation. Finally, the pure Al（OH）3 was calcined to α-Al2O3. The optimal conditions of the whole technology were determined by experiments. The quality ofa-Al2O3 product is up to the technical indicator of YS/T 274-1998 standard.

Study on extracting alumina from fly ash by compound additive activation method

According to the chemical and mineral composition characteristics of the fly ash,alumina can be extracted from fly ash through the calcining method by using sodium carbonate and calcium carbonate additives.The effects on leaching rate of alumina have been investigated. The results showed that the fly ash can be activated effectively and the leaching rate of alumina can be improved to more than 92% through this method. The best process parameters were the ratio of raw materials,i. e. the material weight ratio of fly ash,calcium carbonate and sodium carbonate was 1. 0∶1. 2∶0. 9. The activating temperature was 850℃-900℃,activating time was 3 h. This process has a potential application prospect and improves the value of comprehensive utilization of fly ash.