初始浓度对粉煤灰合成沸石吸附Cr3+的影响

利用粉煤灰合成的沸石吸附重金属Cr³⁺,考察吸附剂量与初始浓度对Cr³⁺吸附效果的影响。结果表明:初始浓度与吸附剂量对粉煤灰合成沸石吸附Cr³⁺的去除率与饱和吸附量影响显著。合成沸石对Cr³⁺的吸附去除率随着初始浓度的降低而提高,随着吸附剂投加量的增加而增加。随着粉煤灰合成沸石投加量的不断增加,单位质量的沸石吸附剂对Cr³⁺的吸附容量不断下降。     

粉煤灰碱熔融-水热法合成A型沸石及吸附性能研究

为利用粉煤灰中的铝、硅资源制备高性能吸附材料,本研究以贵州某地粉煤灰为原料,采用“碱熔融-水热合成法”合成A型沸石,并考察了合成沸石对溶液中Cu2的吸附性能.研究运用单因素法考察不同碱灰比、焙烧时间、晶化温度及晶化时间对沸石合成效果的影响,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对合成沸石表面形貌和晶体特征进行表征.在此基础上,考察了粉煤灰合成沸石对模拟料液中Cu2的吸附效果.结果 表明:当粉煤灰原灰中铝硅比约为1∶1,在碱灰比为1.3∶1、焙烧温度650℃、焙烧时间60 min、晶化温度100℃、晶化时间8h条件下,合成了晶型较为理想的A型沸石产品,合成沸石对Cu2吸附效果较好,对溶液中Cu2+的去除率大于95％.     

煤矸石碱熔—水热法制备NaX型分子筛及其对Pb2+的吸附特性研究

为实现煤矸石中硅铝组分的高值利用,以煤矸石为原料,采用碱熔水热法合成NaX型分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等对产物进行表征,同时采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛进行性能评价。结果表明：硅铝比为3,碱灰比1.2,陈化温度40℃,陈化30 min,水热温度100℃,水热时间5 h, NaOH浓度为2.73 mol/L时合成分子筛的钙离子交换量为283.37 mg/g。将所合成的NaX型分子筛用于吸附液相中的Pb²⁺。在分子筛投加量1 g/L、吸附温度25℃、吸附时间2 h时,吸附容量(Q_e)最高可达483.05 mg/g;分子筛的吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附容量(Q_m)可达528.31 mg/g。     

高硅渣碱熔水热合成13X分子筛及吸附铅铜锌离子研究

准格尔地区矸石电厂的循环流化床粉煤灰可通过“一步酸溶法”工艺提取出冶金级氧化铝。以提铝后高硅尾渣为原料采用碱熔融-水热工序合成了13X分子筛，详细考察了碱渣质量比、添加水量、合成温度对13X分子筛合成的影响，开展了13X分子筛对铅、锌、铜单组分溶液的吸附测试。研究表明：碱渣质量比为2.25、添加水量为35 mL和合成温度为90℃时，13X分子筛样品的晶粒尺寸为3～5μm，表面粗糙、呈八面体、比表面积为592.1 m²/g。吸附测试证实：当溶液pH≥6.52时，Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺的去除率均达到99%，相应的饱和吸附量分别为35.82、49.18、41.19 mg/g。由此可见利用高硅尾渣合成13X分子筛在重金属废水处理方面具有较好的应用前景。     

粉煤灰制备单一Na-P1沸石及对含Cu2+废水处理的研究

粉煤灰经过磁选、酸洗预处理,采用碱熔融-水热反应法进行Na-P1沸石的合成研究,探讨了焙烧温度、碱灰比及晶化时间对合成的影响,并将合成产物用于含Cu2+废水处理研究.结果表明:当碱灰比为1.3,焙烧温度为800℃,24 h搅拌陈化,16h晶化后可获得单一的、结晶度较高的Na-P1沸石.合成沸石对含Cu2+废水有较快的吸附能力,投加1 g/100mL含Cu2+ 100 mg/L溶液,常温下25 min,Cu2+去除率可达98％;吸附容量为56 mg/g.     

油页岩渣合成沸石及其对Cu~(2+)吸附性能研究

以新疆吉木萨尔油页岩干馏废渣为原料,采用碱熔融-水热法合成沸石,并用于吸附模拟废水中的Cu2+。结果表明,用油页岩渣合成的沸石能有效去除废水中的Cu2+,去除率高达95.3%。     

油页岩渣合成沸石及其对Cu~(2+)吸附性能研究

以新疆吉木萨尔油页岩干馏废渣为原料,采用碱熔融-水热法合成沸石,并用于吸附模拟废水中的Cu2+。结果表明,用油页岩渣合成的沸石能有效去除废水中的Cu2+,去除率高达95.3%。     

高岭土碱法活化合成P型沸石及其对水中钾离子的吸附

为降低开发制备P型沸石新工艺的能耗,进行了氢氧化钠碱熔活化高岭土合成P型沸石的研究,分析了活化反应的机理,确定高岭土碱熔活化的适宜条件为：高岭土与氢氧化钠按质量比1:0.94在400℃焙烧碱熔反应2 h,活化物料用水玻璃和水调整摩尔配比为Al2O3:SiO2:NaO:H2O=1:3.2:3.7:220,得到的P型沸石料液体系在80℃下老化反应3 h,然后加少量4A沸石作晶种在95℃晶化30 h,可合成性能良好的P型沸石. 以P型沸石作吸附剂对水中K+的吸附实验表明,其对模拟海水的K+吸附量为10.5 mg/g.     

油页岩灰渣合成沸石及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以油页岩灰渣为原料采用碱融-水热合成法于不同条件下合成了沸石。利用扫描电镜以及比表面积分析仪揭示了合成沸石的表面形貌、比表面积及孔径大小,并研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,以m(氢氧化钠)∶m(油页岩灰渣)=2∶1、n(H_2O)∶n(Na_2O)=40、室温陈化6 h后晶化得到的沸石对铬(Ⅵ)的吸附效果最好。通过SEM及BET分析可以发现,在此条件下合成的沸石颗粒表面更加疏松,出现了更多的孔道,因此有利于对铬(Ⅵ)的吸附,且该吸附过程符合Freundlich等温吸附方程。     

粉煤灰制备P型沸石及吸附性能研究

以略阳电厂粉煤灰为原料,在其加入固体Na2CO3,研究不同煅烧温度对粉煤灰物相的影响.结果表明在800℃煅烧1 h后,试样中的物相主要为硅铝酸钠和少量的霞石,试样中无石英相.在800℃煅烧1 h后的试样中加入硅灰,研究水热时间对合成P型沸石的影响.结果表明水热36 h,能够合成结晶较好的P型沸石,沸石形貌为1μm的球状颗粒.合成P型沸石、天然沸石和粉煤灰对Cd2+的吸附性能进行了研究,结果表明:合成的P型沸石吸附能力最好,吸附率为97.82%.     

粉煤灰制备高纯度X型沸石及其对含铅废水处理的研究

采用经碱熔融-离心提取处理的粉煤灰为原料,经水热反应法研究合成高纯度X型沸石的过程,探讨了碱灰比、焙烧温度对硅铝熔出量的影响,研究了碱度、陈化时间、晶化时间与硅铝比对合成的影响以及其对含Pb2＋废水的吸附性能。结果表明：碱灰比为2．3∶1,焙烧温度为680℃时可获得最佳的硅铝熔出量;当SiO2／Na2 O＝1（摩尔比）,SiO2／Al2O3＝3．5（摩尔比）,陈化时间为5 h,晶化时间为16 h时可获得高纯度X型沸石。合成沸石表现出对含Pb2＋废水较强的吸附能力,在投加0．23 g／100 mL含Pb2＋500 mg／L溶液中,调节pH值为5,常温下30 min,Pb2＋去除率可达99．6％;吸附容量达到了216．8 mg／g。     

Hydrothermal synthesis of zeolitic material from circulating fluidized bed combustion fly ash for the highly efficient removal of lead from aqueous solution

The utilization of coal fly ash derived from circulating fluidized bed combustion (CFBFA) still faces great challenges because of its unique characteristics. In this study, a zeolitic material with Na-P1 zeolite as the main phase was successfully synthesized via a hydrothermal method by using CFBFA as the raw material. The effects of hydrothermal temperature, time, and added CTAB amount on the characterizations of synthesized materials were investigated by XRD, SEM, and XPS. The properties of the optimal zeolitic material and its adsorption performance for Pb²⁺ in aqueous solution were evaluated. The influences of pH, initial concentration, dosage, and temperature on Pb²⁺ adsorption were also examined. Results revealed the following optimal parameters for the synthesis of zeolitic material:NaOH concentration of 2 mol·L^-1, solid-to-liquid ratio of 1:10 g·ml^-1, hydrothermal temperature of 110℃, hydrothermal time of 9 h, and CTAB amount of 1 g (per 100 ml solution). The adsorption capacities of the zeolitic material reached 329.67, 424.69, and 542.22 mg·g^-1 when the pH values of aqueous solution were 5, 6, and 7, respectively. The Pb²⁺removal efficiency can reach more than 99% in aqueous solution with the initial concentrations of 100-300 mg·L^-1 under pH 6 and suitable adsorbent dosage. The adsorption and kinetics of Pb²⁺ on the zeolitic material can be described by Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic models, respectively. The ion exchange between Pb²⁺ and Na⁺ and chemisorption are the main adsorption mechanism. All these findings imply that the synthesis of low-cost adsorbent for Pb²⁺ removal from weak acid and neutral aqueous solution provides a highly effective method to utilize CFBFA.     

电解锰渣基沸石对锰离子的吸附性能研究

电解锰渣是电解锰行业露天堆存的大宗固体废弃物,在堆存过程中将产生毒性污染物锰离子。为有效利用电解锰渣的同时消除锰离子对环境的危害,以电解锰渣为原料采用微波碱熔活化法制备沸石,并用于吸附锰离子。考察了溶液初始锰离子质量浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间等因素对锰离子吸附效果的影响。结果表明:在溶液初始锰离子质量浓度为500 mg/L、溶液pH为6、吸附时间为2 h、吸附温度为50 ℃条件下,电解锰渣基沸石对锰离子具有较好的吸附能力,最大吸附量高达79.18 mg/g。探究了电解锰渣基沸石对锰离子的吸附行为。结果表明,锰离子在沸石表面的吸附符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型比Freundlich模型更适合于描述电解锰渣基沸石去除锰离子的等温吸附过程。电解锰渣基沸石循环使用性能良好,在重金属废水处理方面具有潜在的应用前景。     

Stellerite-seeded facile synthesis of zeolite X with excellent aqueous Cd2+ and Ni2+ adsorption performance

Zeolite X was synthesized by a two-step hydrothermal method using natural stellerite zeolite as the silicon seed, and its adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions was experimentally and comprehensively investigated. The effects of pH, zeolite X dosage, contact time, and temperature on adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions over were studied. The adsorption process was endothermic and spontaneous, and followed the pseudo-second-order kinetic and the Langmuir isotherm models. The maximum adsorption capacitiesfor Cd²⁺ and Ni²⁺ ions at 298 K were 173.553 and 75.897 mg·g^-1, respectively. Ion exchange and precipitation were the principal mechanisms for the removal of Cd²⁺ ions from aqueous solutions by zeolite X, followed by electrostatic adsorption. Ion exchange was the principal mechanisms for the removal of Ni²⁺ ions from aqueous solutions by zeolite X, followed by electrostatic adsorption and precipitation. The zeolite X converted from stellerite zeolite has a low n(Si/Al), abundant hydroxyl groups, and high crystallinity and purity, imparting a good adsorption performance for Cd²⁺ and Ni²⁺ ions. This study suggests that zeolite X converted from stellerite zeolite could be a useful environmentally-friendly and effective tool for the removal of Cd²⁺ and Ni²⁺ ions from aqueous solutions.     

粉煤灰为原料水热合成ZSM-5沸石的工艺条件

以工业废弃物粉煤灰为初始原料,经酸处理除杂、碱处理活化后,采用常规水热法合成高纯ZSM-5沸石。考察酸处理过程的温度、时间和酸浓度等对酸浸取效果的影响,以及碱处理过程的焙烧温度和碱灰质量比等对碱熔活化的影响,采用XRF、XRD、SEM以及N2吸附-脱附等手段对各阶段样品进行表征。结果表明,盐酸处理可以除去粉煤灰中氧化钙、氧化铁等绝大部分碱性氧化物杂质,最适宜酸处理条件下所得粉煤灰中氧化硅和氧化铝质量分数之和由51.51%上升到处理后的85.37%;以最适宜高温氢氧化钠碱熔活化条件下所得活性硅铝溶液为原料,水热合成类似球状结构并具有较高比表面积和相对结晶度的高纯ZSM-5沸石,进而获得粉煤灰水热合成ZSM-5沸石的最佳工艺条件。     

麦羟基硅钠石的可控合成及其阳离子交换性能研究

目前,开发绿色高效的重金属吸附材料受到人们的广泛关注。以硅藻土为原料,经水热法选择性地制备了2类硅酸盐材料即麦羟基硅钠石和方沸石。吸附测试结果表明,麦羟基硅钠石层间的钠离子能够与锂离子、镁离子、锌离子、钴离子、镍离子、铜离子等进行阳离子交换且能保持层状母体框架的稳定性。以钴离子、镍离子为例深入研究其吸附动力学和吸附机制发现,钴离子和镍离子的嵌入分别将麦羟基硅钠石的层间距由本征的1.56 nm减小到0.24、0.23 nm;室温下,对钴离子、镍离子的最大吸附量分别可达45、39 mg/g,均符合Langmuir单层吸附模型;钠离子的置换量大约是吸附的钴离子、镍离子量的两倍,证实层间离子交换主导吸附化学过程。因此,麦羟基硅钠石材料在多金属硅酸盐功能材料的合成以及环境吸附净化领域具有较大的应用潜力。     

矿物及废灰渣合成Na-X分子筛研究进展

多孔Na-X分子筛比表面积大,离子交换能力强,常被应用于废水处理、气体吸附分离等领域,通常由硅、铝无机盐原料合成得到。粉煤灰、煤矸石、高岭土、油页岩、稻壳灰、甘蔗渣等矿物及废渣含有高含量的硅、铝元素,经过预处理可用于合成Na-X分子筛。本文综述了多种天然矿物和工业固体废料的组成及合成Na-X分子筛的最新研究进展,讨论了不同矿物和固体废料合成Na-X的活化工艺、晶化动力学及机理,重点分析了合成条件对矿物和固体废料合成Na-X的影响,包括硅铝比、晶化温度、晶化时间、阴阳离子、水硅比、碱灰比、超声条件和有机添加剂的影响。     

粉煤灰沸石合成机理、方法及改性技术的研究

首先根据人工合成沸石的空间结构,分析了粉煤灰沸石离子交换性和吸附分离性特性;对粉煤灰合成沸石的合成机理--液相转变机理进行了分析;对水热合成法、碱处理法、盐热法、混碱气相合成法等粉煤灰合成沸石工艺进行了综述,并归纳总结了粉煤灰组成、液固比、碱的种类和浓度、反应温度与反应时间等因素对沸石合成的影响;最后,对粉煤灰合成沸石...     

Preparation of Single Phase Na-X Zeolite from Oil Shale Ash by Melting Hydrothermal Method

A single phase Na- X zeolite was synthesized from pretreated oil shale ash by alkaline fusion and hydrothermal treatment. Effects of the NaOH concentration,crystallization time and temperature on the formation of Na- X zeolite were studied in detail. The single phase Na- X zeolite powders can be prepared by alkaline fusion of pretreated oil shale ash at 600 ℃ for 1 h,and crystallization at 80- 100 ℃ for 8- 10 h with NaOH concentration of 3- 3. 5 mol · L- 1. Na- A zeolite appears when decreasing NaOH concentration, crystallization time or temperature,and an unnamed zeolite emerges when prolonging crystallization time or raising crystallization temperature. SEM micrographs suggest that the aggregates of Na- X zeolite particles have perfect dispersity and uniform granular with about 1. 5 μm in size,and most of the Na- X zeolite crystals display a regular octahedral structure with the size of about 500 nm. The specific surface area of the powders with single Na- X zeolite phase reaches the maximum value of 488. 163 2m2·g- 1,larger than that of multiple zeolite powders.     

体型化NaA分子筛的制备研究

以粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝剩余的酸溶渣为原料制备具有一定强度的地质聚合物,经过水热反应原位转化NaA分子筛。通过研究合成过程中的硅铝比、碱量、液固比等因素对制备体型化分子筛的影响,得到了制备酸溶渣基地质聚合物原位转化NaA型分子筛的最佳条件：在二氧化硅与三氧化二铝物质的量比为1.8、氧化钠与三氧化二铝物质的量比为1.0、水与酸溶渣质量比为1.2条件下制备出地质聚合物,之后在0.5 mol/L的75 mL氢氧化钠溶液中晶化,在晶化温度为100 ℃、晶化时间为8 h条件下可以制备出晶相单一、结晶度高的NaA体型化分子筛。制备的NaA体型化分子筛具有明显的立方体形貌,颗粒分布均匀,孔径为0.685 nm,比表面积为86.75 m²/g,抗压强度为4.5 MPa。