[发明专利]一种粉煤灰合成沸石及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种粉煤灰合成沸石及其制备方法和应用。所述粉煤灰合成沸石包括如下重量份的组分：粉煤灰9‑11份，氢氧化钠11‑13份，水120‑130份。本发明所述的粉煤灰合成沸石具有强吸附和强脱附的特性，不仅能够有效去除废水中硒元素，而且利用吸附饱和产品进行再释放，以实现土壤富硒目的。

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰合成沸石及其制备方法和应用，属于硒肥技术领域。

背景技术

硒是生态环境中一个十分重要的微量元素，其在土壤中以多种形态存在，其中四价硒(如亚硒酸盐)不仅易溶于水，而且易被植物吸收利用，是土壤硒的主要形态，也是植物吸收土壤无机硒的主要形态。但由于我国大部分土壤含硒量低，需要通过人工技术手段对土壤进行富硒，以使其更广泛应用于农产品中。

现有提高土壤里硒含量方法大多是以施肥手段为主，利用含硒元素的活性络合物质均匀赋存在土壤中，以实现土壤富硒效果。如CN104762089A提供一种土壤改良剂，有效提高土壤有机硒的含量，并将富硒土壤中的无效态硒转化为有效态硒。此外，还有一些方法如CN106007813A，其利用粉煤灰和沸石制备得到长效矿物富硒肥，并于秋耕前施肥，能够获得富硒效果。但其对所采用的粉煤灰中硒含量有严格要求，而我国大部分燃煤电厂排放的粉煤灰无法达到此标准。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种新的粉煤灰合成沸石，其具有强吸附和强脱附的特性，不仅能够有效去除废水中硒元素，而且利用吸附饱和产品进行再释放，以实现土壤富硒目的。

本发明是采用如下技术方案实现的。

一种粉煤灰合成沸石，包括如下重量份的组分：粉煤灰9-11份，氢氧化钠11-13份，水120-130份。

优选地，所述粉煤灰与氢氧化钠的质量比(简称碱灰比)为1:1.2。

所述粉煤灰来自燃煤电厂生产排放的废渣，并过100目筛；

所述粉煤灰分为高钙和低钙两种，相应地，所得粉煤灰合成沸石也分为高钙和低钙两种。所述高钙和低钙的具体定义可参考标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)，如，所述高钙是指合成沸石中CaO含量大于15％；所述低钙是指合成沸石中CaO含量小于5％。

本发明还提供一种粉煤灰合成沸石的制备方法，包括：

(1)将粉煤灰与氢氧化钠混合均匀，熔融；

(2)所得熔融物粉碎，加水，水浴；

(3)水浴后产物进行结晶，水洗至pH为9-10，烘干，粉碎，过筛，得到粉煤灰合成沸石。

其中，所述熔融的温度为600-800℃，优选为600℃。

所述水浴的温度为70-90℃，优选为80℃。

所述结晶的温度为90-110℃，优选为100℃。

本发明还提供上述粉煤灰合成沸石在废水吸附、土壤富硒中的应用。

具体地，一种兼具吸附或脱附的吸附剂，由上述粉煤灰合成沸石或粉煤灰合成沸石与其它助剂混合制得。

本发明还提供上述吸附剂的使用方法，包括：

(1)吸附：将吸附剂投加含硒废水中，得到吸附饱和固体，干燥，研磨成粉末；

其中，以吸附剂中粉煤灰合成沸石计算，废水中每mg硒投加0.5g粉煤灰；在吸附前，先将废水pH调节至1-2，更有利于提高吸附效果，经验证，在此条件下，吸附效率(即硒元素去除率)达到96.54％。

(2)释放(脱附)：将粉末与水混合，调节pH在6-9，搅拌，均匀喷洒到土壤中。