粉煤灰水热合成Y型沸石及其表征

针对固体废弃物粉煤灰的资源化利用问题,探索合成Y型沸石的实验方法。以燃煤锅炉产生的粉煤灰为实验对象,经过筛分、研磨、高温煅烧和酸浸等预处理方法来提高硅铝含量。将预处理后的粉煤灰加碱煅烧后与氢氧化钠水溶液混合,水热合成Y型沸石。结果表明:粉煤灰经过750℃煅烧1.5 h可以去除约15%的碳;用4 mol·L~(-1)的盐酸在90℃下处理2 h,粉煤灰中的铁、钙和硫等杂质可以分别减少约63.1%、87.3%和79.6%;粉煤灰预处理后的质量减少约51%;预处理后的粉煤灰经过加碱熔融处理,其中的石英和莫来石晶相物质被完全破坏,生成了新的晶相物质;当预处理粉末/碱的质量比为1∶1.2时,熔融产物经过水热反应(温度95~105℃、时间12~24 h)可以生成纯度良好、形貌规则的八面棱柱体Y型沸石;粉煤灰合成Y型沸石的BET等效比表面积可达389.44 m~2·g~(-1),孔容为0.348 mL·g~(-1),并具有优良的热稳定性。粉煤灰经过适当处理,可以在不外加硅、铝化学试剂以及模板剂情况下水热合成结晶度良好的Y型沸石。