一種P1型粉煤灰分子篩填料及制備方法技術

一種利用P1型粉煤灰分子篩制備的填料，以重量百分比計為：55％-75％的粉煤灰、5％-10％的秸稈碳、4％-8％的水玻璃和5％-10％的杭錦土。本發明專利技術還公開了制備上述填料的方法。本發明專利技術的工藝簡單、易于控制、成本低廉、且有利于“三廢”的治理，對污染的環境治理具有重要意義。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種利用Pl型粉煤灰分子篩制備的填料。本專利技術還涉及一種制備上述填料的方法。
技術介紹
杭粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為:Si02、Al203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02等。粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。由于煤的灰量變化范圍很廣，而且這一變化不僅發生在來自世界各地或同一地區不同煤層的煤中，甚至也發生在同一煤礦不同的部分的煤中。因此，構成粉煤灰的具體化學成分含量，也就因煤的產地、煤的燃燒方式和程度等不同而有所不同。近年來，隨著國民經濟的快速增長，傳統的填料生產成本逐漸增高，專利技術新的填料勢在必行。而粉煤灰作為一種工業固體廢棄物，對其研究也很多，關于粉煤灰的應用，目前主要是集中在水泥生產、混泥土、制作陶粒、合成分子篩、污水處理和煙氣脫硫以及做新型墻體材料等其他方面。工業和農業固體廢棄物的處理與處置是目前國內外所面臨亟待解決的重大環境污染和保護的課題之一，特別是粉煤灰的堆放，已經嚴重影響到當地的生態環境，而且由于煤炭消耗的逐年遞增，粉煤灰的產量也逐年增加，按照每噸煤產生30%來計算，全國目前每年產生粉煤灰9億多噸，農村作物殘留物秸桿產量達到7億噸。這些固體廢棄物目前都沒有得到合理處理和處置。因此，如何合理的處理和處置這些固體廢棄物已成為當今科技領域的重要研究課題和迫切希望解決的難題。事實上，粉煤灰中含有Si02、A1203、FeO、Fe203、Ca0、Ti02等活性金屬成分，是用作填料的理想原料；農作物殘留物秸桿碳含有較多的碳，可以作為低碳氮比污水處理時補充碳源的理想材料。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種利用Pl型粉煤灰分子篩制備的填料。本專利技術還涉及一種制備上述填料的方法。為實現上述目的，本專利技術提供的利用Pl型粉煤灰分子篩制備的填料，以重量百分比計為:60% -70%的Pl型粉煤灰分子篩、8% -15%的秸桿碳、8% -15%的水玻璃和10% -20%的杭錦土。本專利技術提供的制備上述填料的方法，是將杭錦土、秸桿碳和水玻璃與Pl型粉煤灰分子篩粗碎后，混合均勻造粒。 所述的制備方法，其中，Pl型粉煤灰分子篩、秸桿碳、水玻璃和杭錦土均過100目-200目的篩。所述的制備方法，其中，造粒是將混合物放在100-150°c的馬弗爐中煅燒，制成粒徑為8-15mm的小球。所述的制備方法，其中，Pl型粉煤灰分子篩是通過下述方法得到:I)將粉煤灰與堿的水溶液配成混合液，加熱攪拌進行反應；2)在步驟I)反應后的混合液中添加鋁源或硅源調整硅鋁比，反應生成沸石分子篩；3)將步驟2)反應后的混合液降溫冷卻后進行固液分離；4)分離后的固體用水清洗后，加入不同濃度的CaCl2或FeCl2溶液，得到陽離子類型為Ca或Fe型沸石；5)將步驟4)的混合液降溫冷卻后進行固液分離；6)分離后的固體用水清洗，干燥后得到粉末狀Pl型粉煤灰分子篩。所述的方法，其中，步驟I)的堿的水溶液是氫氧化鈉水溶液，粉煤灰:水+NaOH質量比為1: 2.5-5，其中NaOH質量濃度為7-20%。所述的方法，其中，步驟I)中加熱攪拌為65_75°C。 本專利技術的效果在于:生產成本低廉，原材料來源廣泛；比表面積大，孔隙率高，吸附性強；生產工藝簡單，并且能夠達到以廢治廢的效果，對于環境污染治理和環境保護都有重要意義。附圖說明圖1是本專利技術粉煤灰合成的Pl粉煤灰分子篩的掃描電鏡圖。圖2是本專利技術粉煤灰合成的Pl型粉煤灰分子篩的X射線衍射(XRD)圖。具體實施例方式本專利技術具體涉及到利用粉煤灰合成的Pl型粉煤灰分子篩和杭錦土作為粘結劑制備的填料。本專利技術利用Pl型粉煤灰分子篩和杭錦土以及秸桿碳的物性特點，加上水玻璃，總共四種原材料來制備一種填料，為填料的制備提供了一種新的方法。迄今為止，通過查閱國外內相關資料，并未發現有采用Pl型粉煤灰分子篩、杭錦土、秸桿碳和水玻璃為主要原料來制備一種填料的報道。本專利技術利用P型粉煤灰分子篩制備的填料，以重量百分比為:60% -70%的Pl型粉煤灰分子篩、8% -15%的秸桿碳、8% -15%的水玻璃和10% -20%的杭錦土。其制備過程是將杭錦土、秸桿碳和水玻璃與Pl型粉煤灰分子篩粗碎后，混合均勻放在100-150°C的馬弗爐中煅燒造粒，制備粒徑為8-15_的小球。本專利技術的粉煤灰、秸桿碳、水玻璃和杭錦土都預先過100目-200目篩。本專利技術中提到的Pl型粉煤灰分子篩是通過下述方法得到:(I)將粉煤灰與堿的水溶液配成混合液，加熱攪拌進行反應；(2)在步驟(I)反應后的混合液中添加鋁源或硅源調整硅鋁比進行反應；(3)將步驟(2)反應后的混合液降溫冷卻后進行固液分離；(4)分離后的固體用水清洗后，加入不同濃度的CaCl2或FeCl2溶液，得到陽離子類型為Ca或Fe型沸石；(5)將步驟(4)的混合液降溫冷卻后進行固液分離；(6)分離后的固體用水清洗，干燥后得到粉末狀Pl型粉煤灰分子篩。本專利技術所用的粉煤灰主要是來自火電廠煤燃燒后的固體廢棄物，用粉煤灰合成分子篩的方法主要是分兩步進行，相對于一般粉煤灰合成分子篩來說，該方法不需要高溫，而且產品的產率較高。本專利技術所用的杭錦土和水玻璃都起到粘結劑和造孔劑的作用。下面結合本專利技術用粉煤灰、杭錦土、秸桿碳和水玻璃為主要原料來制備一種填料的方法，說明本專利技術的具體實施方式。實施例1I) Pl型粉煤灰分子篩的制備:(I)將固體廢物(固體廢物可以是粉煤灰和赤泥中的一種或任意比例的兩種)與堿(氫氧化鈉)的水溶液配成混合液，加熱攪拌，并于110-130°C反應l_2h ;固體廢物:水+NaOH質量比為1: 2.5-5，其中NaOH質量濃度為7-20% ;(2)在步驟I反應后的混合液中添加鋁源或硅源調整硅鋁比，于110_130°C反應；(3)待步驟2反應后的混合液降溫冷卻后進行固液分離；(4)分離后的固體用水清洗，加入CaCl2或FeCl2溶液，制備陽離子類型為Ca或Fe型沸石；(5)等步驟4的混合液降溫冷卻后進行固液分離，得到的固體清洗、干燥后獲得粉末狀P型粉煤灰分子篩，造粒、 干燥獲得粒狀Pi型粉煤灰分子篩。本專利技術制備的Pi型粉煤灰分子篩圖的掃描電鏡圖如圖1所示，圖2是Pl型粉煤灰分子篩的X射線衍射(XRD)圖。2)將Pl型粉煤灰分子篩、杭錦土和水玻璃用粉碎機粉碎至粒徑為100目，將秸桿碳粉碎并用炭化爐碳化。3) Pl型粉煤灰分子篩填料的制備(I)將Pl型粉煤灰分子篩(實施例1制備)、杭錦土和水玻璃用粉碎機粉碎至粒徑為180目，將秸桿碳粉碎并用炭化爐碳化。(2)將Pl型粉煤灰分子篩與杭錦土、秸桿碳和水玻璃按比例混合后加水攪拌，用造粒機制備成粒徑為15mm的小球，用于填料制備的重量百分比為:60%的Pl型粉煤灰分子篩、15 %的秸桿碳、15 %的水玻璃和10 %的杭錦土。(3)將步驟2制備的小球在105°C下加熱30min，保溫60min，自然冷卻至室溫后，澆水養護120min，自然風干后即得本填料。實施例2I)將Pl型粉煤灰分子篩(實施例1制備)、杭錦土和水玻璃用粉碎機粉碎至粒徑為150目，將秸桿碳粉碎并用炭化爐碳化。2)將Pl型粉煤灰分子篩與杭錦土、秸桿碳和水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用P1型粉煤灰分子篩制備的填料，以重量百分比計為：60％?70％的P1型粉煤灰分子篩、8％?15％的秸稈碳、8％?15％的水玻璃和10％?20％的杭錦土。

【技術特征摘要】
1.一種利用Pi型粉煤灰分子篩制備的填料，以重量百分比計為: 60 % -70 %的Pl型粉煤灰分子篩、8 % -15 %的秸桿碳、8 % -15 %的水玻璃和10% -20%的杭錦土。2.—種權利要求1所述填料的制備方法，是將杭錦土、秸桿碳和水玻璃與Pl型粉煤灰分子篩粗碎后，混合均勻造粒。3.根據權利要求2所述的制備方法，其中，Pl型粉煤灰分子篩、秸桿碳、水玻璃和杭錦土均過100目-200目的篩。4.根據權利要求2所述的制備方法，其中，造粒是將混合物放在100-150°C的馬弗爐中煅燒，制成粒徑為8-15mm的小球。5.根據權利要求2所述的制備方法，其中，Pl型粉煤灰分子篩是通過下述方法得到: 1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：席北斗，趙穎，彭星，夏訓峰，張列宇，李曉光，
申請(專利權)人：中國環境科學研究院，
類型：發明
國別省市：