邓 慧,郭 畅,姜虎生
(辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001)
综述与专论
粉煤灰沸石碱性活化方法研究
邓 慧,郭 畅,姜虎生
(辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001)
粉煤灰是一种主要成分为硅铝酸盐的工业废弃物,粉煤灰沸石合成转化是其高值化应用的一个发展方向。利用碱性试剂活化粉煤灰是粉煤灰合成沸石的重要途径,研究比较了粉煤灰碱性活化合成沸石的干法和湿法工艺,包括水热法、高温熔融水热法和盐熔法的现状、特点、合成机理,并对碱性活化剂氢氧化钠、硅铝比、煅烧条件等影响因素做了分析研究。
粉煤灰;沸石;合成;碱活化
沸石是具有规则结构的多孔晶体,在石油化工、化学工业、农业和环保领域有着广泛的应用。其基本结构是硅氧四面体和铝氧四面体,化学式为M2/nO·Al2O3·χSiO2·yH2O,式中M代表金属,人工合成时通常为Na和K,n为金属离子的化合价,χ为SiO2的物质的量,或SiO2与Al2O3的物质的量比(硅铝比),y为H2O的物质的量。依据χ的不同,沸石分为A型、X型、Y型及丝光沸石[1]。天然沸石合成速度缓慢,开采中受到沸石含量和选矿方法的限制,因此相关行业对合成人工沸石的需求十分迫切。粉煤灰的化学组分与天然沸石的前驱体火山灰物质相似,主要由硅铝酸盐非晶型玻璃相物质(SiO2和Al2O3)、晶相物质(石英石、莫来石、磁铁矿和赤铁矿)及少量未燃烧的炭组成[2]。
粉煤灰的物理活性产生的效应包括碱水效应、微集料效应和密实效应,主要应用于水泥混凝土和复合材料的制备。……