[发明专利]一种电石渣处理粉煤灰实现其资源化利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体公开一种电石渣处理粉煤灰实现其资源化利用的方法。

背景技术

燃煤电厂排出的大量粉煤灰造成了严重的环境问题。一方面，大量堆积的粉煤灰影响城市的美观；另一方面，长期放置的粉煤灰中重金属离子会渗入地下水中，造成水污染，对人体和动植物造成不同程度的危害；此外，大量的粉煤灰还会形成扬尘，造成严重的大气污染，引起各种疾病。与此同时，电石水解制取乙炔、聚氯乙烯的过程中会产生大量的工业废物电石渣。电石渣的主要成分为Ca(OH)₂，其碱性很强，对环境造成严重的污染。

本发明基于“以废治废”的思路，将电石渣和粉煤灰复合改性。在氮气气氛下，电石渣和粉煤灰复合，再加入NaOH，其刻蚀作用可提高粉煤灰的比表面积，还可充当活化剂，从而增强粉煤灰中残炭的吸附能力。电石渣和粉煤灰复合后产生的吸附材料可用于去除水体中的刚果红染料，从而解决染料污染环境的问题，又能实现对粉煤灰和电石渣的综合利用，具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本发明的目的：为了解决大量粉煤灰所引起的环境问题，基于“以废治废”的思路，设计一种将电石渣和粉煤灰复合改性的方法，并开拓其在水污染处理方面的潜在应用价值。

本发明的技术方案如下：一种电石渣处理粉煤灰实现其资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将粉煤灰和电石渣充分研磨，过筛，混合均匀后；

（2）向步骤1中加入NaOH，再研磨混合均匀，装入瓷舟，放入管式马弗炉，600~800℃，氮气气氛100 sccm条件下，煅烧1 ~5 h，升温速率为5℃/min；

（3）将步骤2中煅烧得到的样品进行自然降温冷却至室温，取出样品，用盐酸和水洗涤至中性，干燥至恒重，即可制备得到一种改性粉煤灰吸附材料。

进一步，所述粉煤灰与电石渣的质量比为1∶1~5，粉煤灰与NaOH的质量比为1∶1~5。

进一步，步骤二中的条件优选为温度为750℃，氮气气氛100 sccm条件下，煅烧1h，升温速率为5℃/min。

上述的粉煤灰和电石渣以及各种用到的材料均可市售可得。

与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：反应过程中NaOH的助熔作用促使粉煤灰和电石渣融在一起，形成新的形貌。相对未改性的粉煤灰，其吸附刚果红染料的性能有很大提升。该方法可解决粉煤灰和电石渣再生和回收困难等问题，实现高效、绿色环保的功效，使本发明具有极为广阔的应用前景。

附图说明

图1为未改性粉煤灰的SEM图；图2为氮气气氛下复合改性粉煤灰的SEM图；图3为复合改性粉煤灰的XRD图谱；图4为复合改性的粉煤灰对刚果红的吸附性能图，其中（a）紫外可见漫反射光谱；（b）刚果红浓度随时间的变化。

具体实施方式

实施例1、一种电石渣处理粉煤灰实现其资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将粉煤灰和电石渣按质量比为1∶1充分研磨，过筛，混合均匀后；

（2）向步骤1中加入NaOH，其中NaOH的质量是按照粉煤灰与NaOH的质量比为1∶1，加入后再研磨混合均匀，装入瓷舟，放入管式马弗炉，600℃，氮气气氛100 sccm条件下，煅烧1 h，升温速率为5℃/min；

（3）将步骤2中煅烧得到的样品进行自然降温冷却至室温，取出样品，用盐酸和水洗涤至中性，干燥至恒重，即可制备得到一种改性粉煤灰吸附材料。

实施例2、一种电石渣处理粉煤灰实现其资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将粉煤灰和电石渣按质量比为1∶5充分研磨，过筛，混合均匀后；

（2）向步骤1中加入NaOH，其中NaOH的质量是按照粉煤灰与NaOH的质量比为1∶5，加入后再研磨混合均匀，装入瓷舟，放入管式马弗炉，800℃，氮气气氛100 sccm条件下，煅烧5 h，升温速率为5℃/min；

（3）将步骤2中煅烧得到的样品进行自然降温冷却至室温，取出样品，用盐酸和水洗涤至中性，干燥至恒重，即可制备得到一种改性粉煤灰吸附材料。

实施例3、分别称取1.0016g粉煤灰和2.0020g电石渣，充分研磨，过筛，二者混合，研磨1h，使尽可能混合均匀；称取2.0008g的NaOH加入上述混合物中，再研磨0.5h，使三者混合均匀。在750 ℃条件下氮气中（100sccm）， “sccm”为气体质量流量单位，表述每分钟标准毫升）煅烧样品1 h，升温速率为5℃/min；待样品自然降温冷却至室温，取出样品，用浓度为1mol/L的HCL清洗未反应完的NaOH，洗涤至中性，样品在烘箱中80℃下干燥12h，产物的SEM表征，如图2所示（图1为未改性的粉煤灰），可见其形貌发生了巨大的改变，说明NaOH的助熔作用促使粉煤灰和电石渣融在一起，形成新的形貌。复合改性后粉煤灰XRD图谱，如图3所示，可见其结构发生了巨大的变化。复合改性粉煤灰对刚果红的吸附性能，如图4所示，结合图4（a）和（b）图可见，相对未改性的粉煤灰，改性后其吸附性能有很大提高。