载锆粉煤灰的制备及其对焦化废水中氟化物吸附性能的研究

张家豪，何 鑫，孙 浩

(1.中国矿业大学 国家煤加工与洁净化工程技术研究中心，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

氟是一种广泛应用于日常生活的非金属元素，也是人体必不可少的元素之一[1]。人体主要通过饮水的方式摄取氟，但是水中氟离子浓度过高又会对人体产生危害。据报道，全球至少有25个国家流行氟骨病[2]，这种地方病的来源主要由于地下水的氟离子浓度过高，原因包括含氟矿石的开采，氟化物的合成，金属冶炼，煤化工等行业排放的工业废水中往往含有高浓度的氟化物，造成地下水质的污染，危害人体健康[3-4]。

粉煤灰是煤炭用于火电厂燃烧发电后从排烟系统收集下来的固体废弃颗粒，其组成成分主要包含SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等[5]，我国每年火电厂发电燃煤产生的粉煤灰约6亿t，占世界粉煤灰总产量的一半，而目前我国粉煤灰的综合利用率仅为70%[6]，大量粉煤灰的堆积会占用较多的土地面积，同时还会对环境造成污染。因此，粉煤灰的合理化处理和科学化利用尤为重要。目前，粉煤灰已广泛应用于废气、废水处理、建筑材料、土壤修复等领域[7]，由于粉煤灰表面具有较为发达的孔隙，较大的比表面积，并且表面含有较多的活性反应位点，从而常用作为吸附剂来处理工业废水[8]。张罡等[9]利用金属盐改性粉煤灰处理含氟废水，结果表明，当处理含氟离子浓度为20 mg/L的模拟含氟废水50 mL，加入改性粉煤灰1 g，在温度80 ℃时吸附0.5 h，除氟率可达84.36%。程伟强[10]采用铝溶胶改性粉煤灰沸石对含氟废水进行处理，结果表明，以铝溶胶改性沸石合成复合吸附剂(FA-Al)，该吸附剂对氟离子的吸附率达78.06%。……