鑭改性粉煤灰地質聚合物泡沫材料吸附含磷廢水研究①

易龍生， 劉 苗， 吳 倩

(中南大學 資源加工與生物工程學院,湖南 長沙410083)

粉煤灰是指燃煤電廠以及煤矸石、煤泥資源綜合利用電廠鍋爐煙氣經過除塵器收集后獲得的細小飛灰［1-2］。 地聚物泡沫材料［3-4］是一類多孔無機聚合物,以［AlO4］5-和［SiO4］4-為基本結構單元,其結構與沸石類似,晶態為無定形或半定形態。 研究表明,以粉煤灰制備的地聚物泡沫材料對某些金屬有特定的吸附作用［5-6］。 磷是造成水體富營養化的主要元素之一［7-8］,控制磷排放是控制水體富營養化的重要環節,目前鑭改性材料己廣泛應用于處理磷超標的實際湖泊水體［9］。 本文以粉煤灰制備的地聚物泡沫材料為原料,利用其對金屬鑭的吸附作用制備鑭改性泡沫材料,研究鑭改性泡沫材料的除磷效果及其吸附機理。

1 實 驗

1.1 實驗原料及設備

通過向新疆某燃煤發電廠的粉煤灰(化學成分見表1)中添加激發劑(水玻璃和氫氧化鈉)、發泡劑(雙氧水)和穩泡劑(十二烷基苯磺酸鈉)制得了塊狀的粉煤灰地聚物泡沫材料,其XRD 圖譜見圖1。 由圖1 可知,粉煤灰地聚物泡沫材料含有一定的石英、莫來石相,此外還有沸石相和水化硅酸鈣相。

表1 粉煤灰化學成分分析結果（質量分數）/%

圖1 粉煤灰地聚物泡沫材料XRD 圖譜

主要試劑七水氯化鑭與磷酸二氫鉀均為分析純,分別購自上海阿拉丁化學技術有限公司和廣東光華科技股份有限公司,實驗用水為超純水。 主要儀器包括PCE-E3000 水浴恒溫振蕩器、DHG-9146A 電熱恒溫鼓風干燥箱、KLC 05/15 臺式高溫爐、SPECTROBLUE電感耦合等離子體質譜、D8-ADVANCE X 射線衍射儀、MIRA3 掃描電子顯微鏡、NEXUS670 傅里葉轉換紅外光譜分析儀?！?br>