宁东煤矸石制备复合型吸附剂及应用

任志强，李 平，马 辉，马世丹，罗忠伟

（宁夏工商职业技术学院能源化工学院，宁夏银川 750105）

煤矸石是煤炭开采及后续加工过程中排放的固体废弃物，随意堆放不仅造成资源浪费，最主要的是对土壤、大气等造成环境污染[1，2]。随着煤矸石废弃造成的环境和社会问题的日益突出，将其作为建筑材料、耐火材料、锅炉燃料、提取高附加值产品等综合利用成为研究热点之一[3-5]。煤化工行业产生的废水来源复杂，废水处理工艺路线较长，能耗较高[6]。本研究以复合型煤矸石为吸附剂[7]，对某甲醇厂未处理的废水进行预处理，探索煤矸石的综合利用。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂（见表1），仪器（见表2）。

表1 主要试剂一览表

表2 主要仪器设备一览表

1.2 复合型吸附剂制备

将破碎后的原料煤矸石用锤式粉碎机粉碎、筛分，收集150 目以下的颗粒在电阻炉内650 ℃焙烧1～2 h，自然冷却至室温，干燥保存备用。将焙烧后煤矸石粉末10.0 g 与氢氧化钠10.0 g 混合均匀后加入烧杯中，加入50～60 mL 的去离子水，磁力搅拌30 min，再添加0.1 g 柠檬酸钠，搅拌均匀后转移至水热合成釜内，密闭反应釜；在油浴锅内60 ℃下陈化1～2 h，再升温至100 ℃下晶化4 h；反应结束后反复抽滤，用蒸馏水洗涤滤饼至pH=9.1 左右，在真空干燥箱内于125 ℃下抽真空干燥2～3 h，保存备用。

1.3 分析方法

采用重铬酸钾法（GB11914-89）测化学耗氧量CODCr。

根据吸附前后测定CODCr值，计算去除率，以评价吸附剂性能。

式中：a0-未吸附前原污水的CODCr值；a1-吸附处理后污水的CODCr值。

2 结果与讨论

2.1 吸附剂分析表征

采用X 衍射仪进行物相分析，扫描电镜SEM分析吸附剂表面形态，BET 测试仪测定吸附剂比表面积。……