PDF《术研究 技》

2005.

No.10・月刊 JIE NENG YU HUAN BAO 粉煤灰漂珠是从燃煤电厂排出的粉煤灰中分选出来的硅铝 质玻璃空心体. 它具有导热系数低, 容重轻, 耐火度高, 孔隙率 大等多种优良性能.目前多用来制作耐火材料和保温材料.但 粉煤灰及漂珠的利用率仍很低 (约占20%左右) . 大部分粉煤灰 及漂珠闲置, 占用大量土地, 造成环境污染. 因此开展粉煤灰的 综合利用,变废为宝,已刻不容缓.漂珠对水中的 CODcr 和重 金属有一定的吸附作用,用漂珠制作新的吸附材料,无疑为粉 煤灰的综合利用开辟了一个新的领域.本文就活性漂珠的制作 技术及影响其吸附能力的因素作了一些介绍和探讨.

1 漂珠的理化性能 本研究以开封电厂粉煤灰漂珠为原料 (粉煤灰含漂珠1.4%) , 其理化性能见表1. 粉煤灰漂珠处理废水的 苏彩丽 (郑州煤炭设计研究院,河南 郑州 450007) 摘要:介绍用粉煤灰漂珠制作吸附材料的原理 及工艺流程,并通过活性漂珠对废水中 CODcr 的去除试验,分析影响其吸附能力的各种因素. 关键词:漂珠;

处理;

废水;

由表

1 可知,漂珠中氧化硅和氧化铝的含量高达 90%以上, 有着较大的空隙率和比表面积, 粒度较细. 因此, 可用来研制新 的吸附材料.

2 活性漂珠的制作原理及流程 参阅氯化锌法生产活性炭的原理及过程, ZnCl2有较强的脱 水作用,并且有溶解金属氧化物和纤维素的特性.将漂珠经焙 烧,完全脱水和除去有机基团后,用盐酸进行清洗,使钙、镁、 钠、钾、铁等离子以可溶性氯化物的形态被清除掉,再经水洗, 使漂珠中其它残余物质从中除去, 而后用ZnCl2进行活化, ZnCl2 使漂珠中的钙、 镁等金属氧化物的残余物被溶解, 苯、 酚等有机 物被侵蚀、 溶解而形成细微的孔隙, 经过活化后的漂珠, 孔隙率 大大提高,比表面积增大,吸附能力也得以 增强. 活性漂珠制作的工艺流程如下所示: 漂珠→高温锻烧→ HCl 清洗→水洗→ ZnCl2 活化→ HCl 清洗 水洗→烘干→活性漂珠

3 活性漂珠处理废水试验 取适量的活性漂珠加入一定量的废水中 加以振荡,使其完全混合,活性漂珠对废水 中的有机物、重金属等物质均有一定的吸附 作用,并且还具有一定的脱臭脱色能力.本 实验着重测试了不同条件下活性漂珠对废水 中CODcr 的去除率,另外通过色度试验,观 察了活性漂珠的脱色能力,最后又对用过的 活性漂珠进行回收, 做了活性漂珠再生试验.

4 试验结果与讨论 4.1 活性漂珠对废水中 CODcr 的去除 活性漂珠对废水中 CODcr 的去除率受多 种因素的影响.主要有以下几方面: 表1 漂珠的化学成分及物理性能 化学 成分 成分 含量(%) 物理性能 SiO2 59.27 粒径(μ m) 90~450 A L

2 O

3 30.92 Fe2 O3 4.03 K

2 O 2.27 孔隙率(%) 70.21 C a O 1.64 M g O 1.23 比表面积(cm2 /g)

1930 N a

2 O 0.39 烧失量 0.37 密度(g/cm3 ) 0.57~0.65

28 节能环保技术 技术研究 2005.No.10・月刊 JIE NENG YU HUAN BAO 4.1.1 酸洗浓度对活性漂珠吸附能力的影响 实验中,对比 5%HCl 与2.5%HCl 酸洗效 果,结果见表 2.由表

2 可知,酸洗的 HCl 浓 度对活性漂珠吸附能力影响不大, 只要HCl的 量能完全除去钙、镁、钠、钾、铁等阳离子即 可.所以,酸的浓度不是一个重要的影响因 素. 4.1.2 活化条件对活性漂珠吸附能力的影响 漂珠活化是制作过程的关键, 活化剂的种 类,活化剂的浓度,活化温度,活化时间等对 活性漂珠的吸附能力均有影响. 本实验选用 ZnCl2 作活化剂.用45.32% 的ZnCl2 溶液浸泡漂珠 1~2h,在800℃下焙 烧2.5h,ZnCl2 溶液浸入漂珠 内部,使其结构改变,孔隙率 和比表面积增大,吸附能力增 强,经过活化的活性漂珠其吸 附能力大为提高.比较未活化 漂珠和经活化的活性漂珠对 CODcr 的去除率,结果见表 3. 表2 HCL浓度对活性漂珠吸驸能力的影响 水样某印染厂稀释