导向剂超声波低温法合成矸石基吸附剂的研究.pdfVIP

第 34卷 第 1期 煤 炭 转 化 V01．34 NO．1 2011年 1月 C()A I C(J VFRSIt)N Jan．2011 导向剂超声波低温法合成矸石基吸附剂的研究 秦 华 ¨ 朱秀栋 ’ 宋春来 摘 要 以煤矿的废弃物煤矸石为原料 ，研究了在水热条件和导向剂超声波低温条件下，煤矸 石 自转变合成矸石基吸附剂的过程，并对其吸附性能作了初 步研究．用氮吸附静态容量法，测得在 水热条件和导向刘超声波低温条件下合成的矸石基吸附剂的氮吸附等温线、比表面和孔分布 曲线． 用 XRD谱进行产品的晶相分析 ．通过矸石基吸附剂对苯酚 的吸附实验 ，给 出两种方法制得 的矸石 基吸附荆的吸附等温线．结果表 明，在导向剂超 声波低温条件 下对提 高矸石基吸附剂的比表面积和 吸附量都是有效的．从 XRD和粒径分布可 以看 出，导 向剂超声波低温法使得合成产 品的粒径远远 小于传统水热合成法合成产品的粒径，而且产品的粒度均匀、单一，并且 由于超声波的能量提供 ，晶 化温度 明显 降低． 关键词 矸石基吸附剂 ，吸附，煤矸石 ，导 向剂超声波低温合成 中图分类号 TD849。。．5 生产)、与弗炉 (…东省龙 口市先科仪器公司制造)、 0 引 言 CSB7I240DR刿走丑声波装置 (天津考得斯科技有限 公司制造)和 RigakuIherrnoflex型热分析仪． 矸石基吸附剂是一种含有特殊组分的结 晶硅铝 1．2 原料及活化试样制备 酸盐，具有 比表面积大、水热稳定性高 、微孔丰寓均 一 等特性，已被广泛用作催化剂 、吸附剂、离子交换 煤矸石取 1t黑龙江依兰煤矿煤矸石，经化学分 剂和新型功能材料．煤矸石是我国排放量最 多的 析法得到煤矸石的化学成分见表 l_L2j 业废渣，其累计堆积量 已经超过 30亿 t。而且正以 表 1 实验用煤矸石 的化学成分 (％) Fable1 Chemicalcompositionsofcoalganguefrom Yilan( ) 1．5亿 t／a的速度增长． 因此煤矸白的综合处理 已 成为人们非常关注和亟待解决的问题．利用煤矸 中的主要成分硅铝酸盐作原料 ，添加一定量的导 向 煤矸石原样经破碎至 300目后 ，于 800℃下在 剂和添加剂进行处理 ，在超声波低温条件下可以合 马弗炉中煅烧 2h，将骤然冷却至室温 的煤矸石磨 成矸石基吸附剂 ，这样不仅解决了环境污染的问题， 细制得烧后煤矸石活化试样 ，密封保存 ，备用．活 同时也变废为宝，有一定的经济效益． 化后煤矸石的 m ／n从 为 2．O8．活化实质上就是 使煤矸 中的完整晶体遭到破坏，化学键被打开，晶 1 实验部分 体发生畸变，晶型发生变化 ，产生大量 的晶体缺陷， 而生成的部分熔融体因快速冷却 ，来不及缓慢析晶 以玻璃形态存在，呈现出极大的活性． 1．1 药品和仪器 1．3 水热法合成矸石基吸附剂 药 品主要有 ：氰氧化钠 、盐酸 、NaA101和正丁 胺 ；仪