粉煤灰制备高纯分子筛及对氨氮的去除

结合碱熔处理和引入晶种的方法,用粉煤灰制备出高纯的分子筛。运用XRD,SEM和BET等技术手段对制备的纯分子筛的晶体类型,形貌结构和物理参数等进行表征。通过续批实验,研究了pH值,投加量和初始氨氮浓度对氨氮去除的影响。实验结果表明,这些实验参数对于制备的分子筛去除氨氮有着重要的影响。其动力学行为非常符合准二级动力学方程。Langmuir方程能较好描述分子筛对氨氮的等温吸附过程,相关系数为0.9919。因此,利用粉煤灰制备高纯分子筛可以高效去除氨氮并达到"以废治废"的价值。     

烧结活化-酸浸法浸出粉煤灰中铝元素

为实现粉煤灰的高效资源化,并控制资源化过程中的能耗,采用NaOH为烧结助剂,利用烧结活化-酸浸法浸出粉煤灰中的铝元素;在探究最佳工艺条件的同时,通过分析烧结产物矿物组成及官能团的变化来探究粉煤灰烧结活化的机理。结果表明,当烧结温度为550 °C、NaOH/CFA 质量比=1.40、硫酸浓度为30%、烧结时间为10 min的条件下,铝元素浸出率可达95.00%以上。在粉煤灰烧结活化过程中,莫来石及非晶态硅铝化合物与NaOH反应,其中的铝氧八面体结构转变为铝氧四面体结构,铝氧四面体与硅氧四面体结构相结合形成以四元环和六元环为基本结构的铝硅酸盐,即八面沸石和霞石。在酸浸过程中,八面沸石和霞石与硫酸发生反应使铝元素以离子形式存在于酸浸液中,其中霞石相更有利于烧结产物的酸浸过程。该研究结果可为烧结活化-酸浸法浸出粉煤灰中铝元素提供参考。     

粉煤灰免烧陶粒制备及其重金属废水净化性能

摘要重金属废水对环境的污染已经引起科研人员的广泛关注。以粉煤灰和水泥为原料、添加活性成分FeS,制备一种免烧陶粒用于含重金属Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋的废水处理。探讨了物料配比及蒸养时间对陶粒筒压强度及其比表面积的影响;研究了固液比、接触时间、pH、温度及初始溶液浓度等因素对Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋离子净化效果的影响规律,并对实验结果进行了等温线拟合。XRD分析显示,免烧陶粒中存在Ca（OH）2、C—D—H、FeS等矿物相,对重金属离子具有非常好的固定化作用。该免烧陶粒对重金属离子具有很好的去除效果,具备较好的应用前景。     

粉煤灰资源化的现状

本文检索了国内外综合利用粉煤灰的有关文献 ,由粉煤灰特性入手 ,介绍了它在农业、建筑、环保等行业的资源化现状。指出粉煤灰作为二次资源的重要意义 ,并对粉煤灰资源化提出了一些设想     

沸石/水合氧化锆吸附水中的磷

以粉煤灰为原料,采用传统水热方法制备的沸石除磷性能有限,且存在废碱液排放的问题。对此,本文首次提出了在传统水热方法基础上用氯氧化锆中和合成沸石过程中产生的废碱液,得到沸石/水合氧化锆复合吸附剂（简称锆沸石）的改进方法。锆沸石的比表面积为1.931×105 m2·kg-1,是沸石的近7倍。锆沸石的XRD衍射峰数量和位置与沸石相同,证明锆沸石中的水合氧化锆为无定形。锆沸石对磷的Langmuir最大吸附量为22.62 mg·g-1。吸附动力学实验结果表明,锆沸石对磷的吸附速率呈先快后慢的趋势。锆沸石对磷的吸附随pH上升而减少。水中常见的阴离子Cl-、NO3-不会对其除磷效果产生明显影响,而HCO32-会通过提高溶液pH值明显降低吸附量。因此,以粉煤灰为原料,采用改进的合成方法制备锆沸石可获得除磷效果大幅提高的新型吸附剂。     

不同释钾菌对粉煤灰的生态效应

粉煤灰治理难度大,但它含有植物生长必需的营养元素钾,将其就地资源化生物利用是一条较好的途径。释钾菌是一种能把矿物中的难溶性钾转化为有效钾的细菌,从土壤中筛选出2种释钾菌,经过在粉煤灰基质中的驯化培养,通过盆栽试验种植紫花苜蓿,比较不同菌株对粉煤灰的改良作用及其对植物生长的影响。结果表明,筛选出的菌株C6对粉煤灰中速效钾的释放效果明显,降低了基质pH,显著地促进了植物的生长,对粉煤灰生态修复具有重要意义。     

垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属的固化机理以及熔渣浸出特性的研究

研究了中国垃圾焚烧飞灰中主要重金属在熔融过程的固定化机理,定义了固定率这个参数来表征此过程。采用了中国和美国的危险废物浸出毒性鉴别方法来判别飞灰及其熔融渣的浸出毒性。研究结果表明,固定率能够较好地表征重金属在熔融过程不同温度阶段的固定情况;按照中国和美国废物浸出毒性鉴别标准,飞灰熔融处理后的熔渣不属于危险废物,具备资源化利用的条件。     

解磷微生物对煤系废弃物粉煤灰的改良效应

燃煤产生大量的粉煤灰虽会严重污染环境,但却含有植物生长必需的营养元素,将其资源化生物利用是一条很好的途径.从粉煤灰和农田土壤中分离筛选出 2 株解磷细菌 CA 和 SL,以紫花苜蓿为供试植物,通过盆栽试验研究接种解磷细菌对粉煤灰基质的改良作用.研究表明,加入解磷细菌后,对粉煤灰基质有一定的改良作用,促进了植物生长,增加了对粉煤灰中难溶性磷的吸收利用,降低了粉煤灰 pH,增加了根际细菌和真菌的数量.从粉煤灰中筛选分离出的菌株 CA的改良作用更显著,苜蓿的地上干重比对照提高了45.1%.解磷微生物的应用对于实现废弃物粉煤灰场的生态恢复提供了新的技术与潜力.     

Total arsenic and selenium analysis in Marcellus shale, high-salinity water, and hydrofracture flowback wastewater

Trace levels of arsenic and selenium can be toxic to living organisms yet their quantitation in high ionic strength or high salinity aqueous media is difficult due to the matrix interferences which can either suppress or enhance the analyte signal. A modified thiol cotton fiber (TCF) method employing lower flow rates and centrifugation has been used to remove the analyte from complex aqueous media and minimize the matrix interferences. This method has been tested using a USGS (SGR-1b) certified reference shale. It has been used to analyze Marcellus shale samples following microwave digestion as well as spiked samples of high salinity water (HSW) and flow back wastewater (WRF6) obtained from an actual gas well drilling operation. Quantitation of arsenic and selenium is carried out by graphite furnace atomic spectroscopy (GFAAS). Extraction of arsenic and selenium from Marcellus shale exposed to HSW and WRF6 for varying lengths of time is also reported.     

复掺粉煤灰吸附剂碳化固碳反应及对重金属浸出特性的影响

针对复掺方法提高粉煤灰矿物固碳效率和重金属析出钝化作用,采用粉煤灰掺入不同比例的消石灰和氧化铝制备了固碳吸附剂,利用三相高压反应釜模拟碳酸化固碳反应,利用热重-差热测试分析了不同配比固化剂CO2固定量和固定效率,对碳酸化反应前后固化剂的化学成分进行了分析,揭示了复掺粉煤灰吸附剂固碳机理,对碳酸化反应前后固化剂材料中重金属浸出毒性进行了实验模拟。结果表明,粉煤灰基固化剂复掺消石灰后,增加了固化材料中CaO量,显著提高了碳酸化体系中pH值,当粉煤灰与消石灰质量比为1：1时,碳固定效率最高,达到6.98%。当消石灰的投加量为50%时,As、Cd、Cu、Pb、Cr受到了较强的抑制效果,Ni、Zn的浸出浓度没有变化。因此,复掺消石灰、氧化铝的粉煤灰基碳固化材料可有效改善纯粉煤灰碳酸化固定CO2的效率,并可降低粉煤灰碳酸化后重金属的浸出毒性。     

优选粉煤灰制备人工合成沸石及去除氨氮研究

7种粉煤灰样品的物理化学性质,如元素组成、结晶相组成、比表面积、灼失量、阳离子交换容量和pH得到表征。采用熔融法提取硅铝效率作为粉煤灰原料优选的依据,并通过L9（34）正交实验研究氢氧化钠投加量、熔融温度、氢氧化钠提取液浓度和体积对于硅铝提取效果的影响。结果表明,湿式除尘技术收集的低品位粉煤灰比电除尘技术所收集粉煤灰更...     

利用粉煤灰硫酸浸取液制备十二水硫酸铝铵

粉煤灰提取氧化铝是粉煤灰高值化利用的重要方向.通过在粉煤灰酸浸液中加入硫酸铵形成常温下可结晶的十二水硫酸铝铵晶体(NH4Al(SO4)2·12H2O),从而实现铝盐的高效分离.考察了结晶温度、NH4+/Al3+摩尔比,初始Al3+浓度等因素对铝回收及NH4Al(SO4)2·12H2O结晶的影响;利用电感耦合等离子光谱仪(ICP)和X射线衍射仪(XRD)对晶体中的杂质含量及晶体组成进行了分析.结果表明,随着结晶温度的升高,铝回收率显著下降,但晶体纯度升高;铝回收率和晶体纯度均随着NH4+/Al3+摩尔比的增加而增加;较高的初始Al3+浓度可促进铝的回收和晶体纯度的提高.对十二水硫酸铝铵的结晶过程进行优化,结果表明,在结晶温度为15℃;NH4+/Al3+摩尔比为1.0~1.5;初始Al3+浓度为0.88 mol/L时,铝的回收率可达74%,十二水硫酸铝铵纯度在90%以上.     

Impacts of pH and ammonia on the leaching of Cu(II) and Cd(II) from coal fly ash

Many coal-fired power plants are implementing ammonia-based technologies to reduce NO(x) emissions. Excess ammonia in the flue gas often deposits on the coal fly ash. Ammonia can form complexes with many heavy metals and change the leaching characteristics of these metals. This research tends to develop a fundamental understanding of the ammonia impact on the leaching of some heavy metals, exemplified by Cu(II) and Cd(II), under different pH conditions. Batch results indicated that the adsorption is the main mechanism controlling Cu(II) and Cd(II) leaching, and high concentrations of ammonia (>5,000 mg/l) can increase the release of Cu(II) and Cd(II) in the alkaline pH range. Based on the chemical reactions among fly ash, ammonia, and heavy metal ion, a mathematical model was developed to quantify effects of pH and ammonia on metal adsorption. The adsorption constants (logK) of Cu(2+), Cu(OH)(+), Cu(OH)(2), and Cu(NH(3))(m)(2+) for the fly ash under investigation were respectively 6.0, 7.7, 9.6, and 2.9. For Cd(II), these constants were respectively 4.3, 6.9, 8.8, and 2.6. Metal speciation calculations indicated that the formation of less adsorbable metal-ammonia complexes decreased metal adsorption, therefore enhanced metal leaching.     

改性粉煤灰对糖蜜废水的吸附效果及机理

采用改性粉煤灰(MCFA)吸附糖蜜废水中的有机污染物,对吸附行为和机理进行了考察和分析。结果表明,MCFA投加量为30 g/L及pH为5.0的优化条件下,COD去除率为88.6%,饱和吸附量为89.7 mg COD/g MCFA。准二级方程能更好地描述糖蜜废水在MCFA上的吸附动力学。颗粒内扩散方程结果表明孔扩散并非唯一的速度控制步骤。吸附平衡表明,Freundlich等温线最符合吸附模式,为优惠吸附。D-R模式中的吸附自由能Ea值推断更可能是物理吸附而不是化学吸附。吸附热力学参数ΔG0(<0)、ΔH0(5.130 kJ/mol)和ΔS0(19.936 J/(mol.K))表明MCFA对糖蜜废水的吸附过程为可行的,自发性的吸热反应。     

粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑举裂解的影响研究

研究了粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响，讨论了加入量对裂解速度和裂解产物的影响。结果表明：粉煤灰和电石渣都使裂解产物中的轻质部分（汽油和裂解气）增加、重油降低；粉煤灰比电石渣更能加快反应的进行，而且加入量越多，反应越快，需时越短；粉煤灰比电石渣对聚丙烯塑料的裂解具有明显的催化促进效果。     

粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响研究

研究了粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响,讨论了加入量对裂解速度和裂解产物的影响.结果表明:粉煤灰和电石渣都使裂解产物中的轻质部分(汽油和裂解气)增加、重油降低;粉煤灰比电石渣更能加快反应的进行,而且加入量越多,反应越快,需时越短;粉煤灰比电石渣对聚丙烯塑料的裂解具有明显的催化促进效果.     

改性粉煤灰及其处理废水的机理

应用正交设计的基本理论,研究了PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)改性粉煤灰的最佳条件,并将改性粉煤灰用于模拟印染废水的处理,探索了改性粉煤灰处理废水的机理。结果表明,在原PDMDAAC的pH下．控制PDMDAAC的浓度为40g／L,恒温30℃．反应1h为最佳改性工艺,改性粉煤灰处理废水的机理以吸附电中和为主。     

Comparison of CaO’s effect on the fate of heavy metals during thermal treatment of two typical types of MSWI fly ashes in China

Both grate and fluidized bed incinerators are widely used for MSW incineration in China. CaO addition for removing hazardous emissions from MSWI flue gas changes the characteristics of fly ash and affects the thermal behavior of heavy metals when the ash is reheated. In the present work, two types of MSWI fly ashes, sampled from both grate and fluidized bed incinerators respectively, were thermal treated at 1023–1323 K and the fate of heavy metals was observed. The results show that both of the fly ashes were rich in Ca and Ca-compounds were the main alkaline matter which strongly affected the leaching behavior of heavy metals. Ca was mostly in the forms of Ca(OH)₂ and CaCO₃ in the fly ash from grate incinerator in which nascent fly ash particles were covered by Ca-compounds. In contrast, the content of Ca was lower in the fly ash from fluidized bed incinerator and Ca was mostly in the form of CaSO₄. Chemical reactions among Ca-compounds caused particle agglomeration in thermal treated fly ash from grate incinerator, restraining the heavy metals volatilization. In thermal treated fly ash from fluidized bed incinerator, Ca was converted into aluminosilicates especially at 1323 K which enhanced heavy metals immobilization, decreasing their volatile fractions as well as leaching concentrations. Particle agglomeration hardly affected the leaching behavior of heavy metals. However, it suppressed the leachable-CaCrO₄ formation and lowered Cr leaching concentration.     

粉煤灰提取液的絮凝效应

为了回收利用粉煤灰,采用盐酸浸提法制备粉煤灰提取液（CFAL）用作絮凝剂。通过单因素实验优化CFAL的制备条件,并在高岭土模拟体系内研究CFAL的絮凝效应。研究在不同CFAL投加量下浊度的去除率,确定最佳的投加剂量及在此剂量下絮体的大小与沉降性能。对原浊度为100 NTU的高岭土悬浊液,当CFAL为0.44 mg·L-1（以Al的含量计）时,浊度去除率达到90%以上。在同等剂量下,聚合氯化铝（PAC）和氯化铝（AlCl3）的浊度去除率均低于CFAL,分别为78.7%和79.2%。CFAL的絮体大小约为400 μm,沉降较快,在20 min后,去除率达到90%以上;PAC和AlCl3的絮体分别为260和330 μm,分别沉降60和40 min后,去除率稳定在80%左右。在实验剂量范围内,CFAL絮凝后对高岭土悬浊液的pH不会造成明显影响,且余铝满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）,CFAL是一种廉价、高效、安全的混凝剂。