粉煤灰表面改性技术的研究
燃煤电厂粉煤灰综合利用分析
文化视野Cultural Perspective现阶段，我国社会经济和科学技术不断进步和发展，国家逐渐更加关注和重视资源的综合利用，采用相应措施和技术，全面提升各项资源的实际应用效率，实现循环经济，出台相关政策，不断促进循环经济。
本文主要对燃煤电厂粉煤灰综合利用进行分析。
燃煤电厂是当前固体废物产生的主要来源之一，每年形成大量的粉煤灰，呈现出逐年上升的趋势。
固体废物没有得到相应利用的影响下，占用大量的土地资源，对自然环境产生较大污染，进一步凸显出燃煤电厂粉煤灰综合利用的重要性，提升资源利用效率。
一、燃煤电厂粉煤灰利用现状（一）粉煤灰粉煤灰主要包含氧化硅、氧化铁、氧化铝化学成分，同时包含未燃尽的CaO、碳粒、少量的K2O、MgO、Na2O等，呈现出形态、微集料、火山灰等效应，自身没有塑性，属于高度分散的固相集合体。
粉煤灰在高温熔融，跟随烟气拍走，突然冷却的情况下呈现出玻璃体状，具有较强的内在活性。
粉煤灰具有灰白色的外形，包含较大内表面的多孔结构，大多是玻璃状。
粉煤灰具有自身的理化特性，在绝对密实状态下1800-2400 kg/m3，堆积容量，自然松散状态下，普遍550-800 kg/m3，保持60%-75%的空隙率[1]。
（二）现状燃煤电厂粉煤灰主要从煤燃烧之后的烟气中采集的细灰，根据相关研究数据，每燃烧1吨原煤，产生250-300千克的粉煤灰。
我国燃煤发电占比高于全球38%的平均水平，发电量世界第一。
因此，我国粉煤灰年产量较其他国家较高，具有较高的粉煤灰量和环保压力。
2016年我国粉煤灰总产量达到6亿吨，具有70%的综合利用率，同时燃煤电厂具有广泛的分布，尤其西北地区粉煤灰产生量较大，仅有30%的利用率，大多以传统建材的运用为主。
西北地区大约每年具有1亿吨没有经过综合应用的粉煤灰在灰场中被堆积，同时随着时间的不断积累，不断产生越来越多的粉煤灰，缺乏科学合理的治理措施，如果产生灰场溃坝等现象，就会造成不可预估的重大危害。
SLG 型连续式粉体表面改性机应用研究
SLG型连续式粉体表面改性机应用研究郑水林1李 杨2骆剑军31.中国矿业大学北京校区，北京 100083；2.北京工业大学；3.江阴市启泰非金属工程有限公司摘 要：在论述粉体表面改性设备应具备的工艺特性的基础上，介绍了新研制开发的SLG型连续式粉体表面改性机的结构、工作原理、性能特点以及在重钙、轻钙、纳米氧化锌、纳米碳酸钙、煅烧高岭土等无机粉体表面改性中的应用。
工业应用结果表明，SLG型连续式粉体表面改性机对粉体和表面改性剂具有良好的分散性，能使它们充分和机会均等地接触，对粉体，特别是对超细粉体和无机纳米粉体的表面改性或处理效果较好，且能耗低、无粉尘污染、操作简单、运行平稳。
关键词：粉体 表面改性 改性机 超细粉体 纳米粉体在现代有机/无机和无机/无机复合材料中，广泛应用各种无机粉体原(材)料。
这些粉体原料的分散性及与有机基料或其它无机组份的相容性，对复合材料的性能，尤其是力学性能有重要的影响。
而且，随着粉体制备技术向亚微米及纳米尺度推进，解决粉体的团聚问题就成为其应用的关键。
此外，随着对粉体材料功能性要求的提高，粒子表面性能的优化和设计也越来越重要。
因此，现代粉体材料，尤其是超细和纳米粉体材料的表面改性或表面处理技术，已成为重要和必需的粉体深加工技术之一。
粉体的表面改性或表面处理技术，包括表面改性方法、工艺、表面改性剂及其配方、表面改性设备等。
其中在表面改性工艺和改性剂配方确定的情况下，表面改性设备的优劣就成为粉体表面改性或表面处理的关键。
性能好的表面改性设备应具备以下基本工艺特性：①对粉体及表面改性剂的分散性好；②粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等；③改性温度可调；④单位产品能耗低；⑤无粉尘污染；⑥操作简便、运行平稳。
我国粉体表面改性技术的发展较晚，在2000年之前基本上无专业化的表面改性设备。
除湿法改性之外，干法改性大多采用塑料加工行业的高速加热混合机或其它带导热油加热的混合设备。
由于不是针对粉体表面改性处理，尤其是不是针对超细和纳米粉体表面改性设计的，这些设备难以满足超细粉体表面改性的要求。
《粉煤灰的改性及用于酸性矿井水处理的研究》
《粉煤灰的改性及用于酸性矿井水处理的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，粉煤灰作为一种常见的工业废弃物，其处理和利用成为了环境保护和资源再利用的重要课题。
而酸性矿井水作为一种常见的工业废水，其处理同样受到了广泛关注。
本文旨在研究粉煤灰的改性及其在酸性矿井水处理中的应用，以期为环境保护和资源再利用提供新的思路和方法。
二、粉煤灰的改性研究1. 粉煤灰的基本性质粉煤灰是燃煤电厂排放的一种固体废弃物，主要由硅、铝、铁等元素的氧化物组成。
其具有多孔性、比表面积大、化学活性高等特点，使得粉煤灰具有较大的改性潜力。
2. 改性方法本文采用的改性方法主要包括物理改性和化学改性。
物理改性主要通过球磨、烘烤等方法改变粉煤灰的物理性质；化学改性则通过添加化学试剂，如碱、酸等，改变粉煤灰的化学性质。
3. 改性效果经过改性的粉煤灰，其表面活性、吸附性能、离子交换性能等均有所提高，为后续的酸性矿井水处理提供了良好的基础。
三、粉煤灰在酸性矿井水处理中的应用1. 酸性矿井水特点酸性矿井水通常含有大量的重金属离子、酸性物质以及其他有害物质，对环境造成严重污染。
2. 粉煤灰处理酸性矿井水的原理粉煤灰处理酸性矿井水的原理主要基于其吸附性能和离子交换性能。
改性后的粉煤灰能够吸附水中的重金属离子，同时通过离子交换过程降低水的酸度。
3. 处理过程及效果将改性后的粉煤灰投入酸性矿井水中，经过搅拌、沉淀、过滤等过程，可以有效去除水中的重金属离子和降低酸度。
实验结果表明，经过粉煤灰处理的酸性矿井水，其水质明显改善，达到了国家排放标准。
四、结论本文研究了粉煤灰的改性及其在酸性矿井水处理中的应用。
通过物理和化学改性，提高了粉煤灰的表面活性、吸附性能和离子交换性能，使其在酸性矿井水处理中发挥了重要作用。
实验结果表明，经过粉煤灰处理的酸性矿井水，其水质得到了明显改善，达到了国家排放标准。
这为环境保护和资源再利用提供了新的思路和方法。
五、展望尽管本文取得了一定的研究成果，但仍有许多问题需要进一步研究和探索。
浅析粉煤灰的综合利用
浅析粉煤灰的综合利用摘要：从降低粉煤灰对环境污染和将其变废为宝的角度,综述了国内外对粉煤灰综合利用的现状,并具体介绍了粉煤灰在建材制品、化学工业、农业以及环境保护等领域应用中的研究热点,提出了大量的可行方案,为粉煤灰综合利用的全面推广奠定了一定的理论基础。
另外还对粉煤灰应用中面临的问题提出了一些应对措施,最后对粉煤灰今后应用的重点作了展望。
关键词：粉煤灰的综合利用Abstract: from the lower to the environment pollution of fly ash and its point of view, waste at home and abroad are reviewed in this paper, about the present situation of comprehensive utilization of fly ash and fly ash are introduced in the concrete building materials products, chemical industry, agriculture and environmental protection in areas such as application of the hot research topic, a large number of feasible solution is put forward, for the comprehensive promotion of comprehensive utilization of fly ash has laid a theoretical foundation. Also are faced with the problem in the application of fly ash puts forward some countermeasures, the final key prospected for the future application of fly ash.Key words: the comprehensive utilization of fly ash1.煤粉灰概述根据粉煤灰理化性能的不同，粉煤灰综合利用领域包括：混凝土、砂浆应用；水泥应用；新型墙体材料应用；粉煤灰陶粒应用；粉煤灰提铝等高附加值产品；工程回填用灰等方面，提出以下建议。
粉煤灰表面改性效果的分析与探讨
应用 能源 技术
２１ 第 １ （ ００年 ２期 总第 １６期 ） ５
粉煤 灰 表 面改 性 效 果 的分析 与探讨
王建 波 。程志 红
（ 西潞 安集 团煤炭运销 总公 司，山 西 长 治 ０ ６ ０ ） 山 ４２４
摘
要： 以鸡 西电厂粉煤 灰为原料 ， 选择 多种表 面处理 剂对粉 煤灰进 行 处理 ， 并测 定活化 指
Ａｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｕ ｆ ｃ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆＦｌ ｈ Ｅｆｅ ｔ ａ ｙ ｉ ｎ ｓ ｕ ｓｏ ｆＳ ｒ ａ ｅ Ｍ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｙ Ａｓ ｆ ｃ ｉ
Ｗ Ａ ｉｎ ｂ ＮＧ Ｊａ —ｏ， Ｃ ＮＧ ｈ— ｏ ｇ ＨＥ Ｚ ｉ ｎ ｈ
ｔ ａ ｕ ｃ ｕｐｉ ｇ ａ ｅ ｔｉ ｈ ｅ ｔｓ ｒａ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ． ｉ ｎｉｍ ｏ ｌ ｇ ｎ ｓ ｔ ｅ ｂ ｓ ｕ ｆｃ ｄｆ ｒ ｔ ｎ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ： Ｆ ｙ ａ ｈ；Ｓ ｒａ ｅ ｍｏ ｉ ｃ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｓ ｕ ｆｃ ｄｆ ａｉｎ；Ｍｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆｅ ｔ ｉ ｄｆ ａ ｎ ｅｆｃ ｉ ｉ
表面改性剂种类 是 实现粉 体表 面改 性预期 目 的， 具有很强 的针对性 … 。从表面改性剂分子 与无 机粉体表面作用 的角度来考 虑 ， 可能地选择 与 应尽 粉体颗粒表面进 行化 学反应 或化 学 吸附 的表 面改 性剂 ， 因为物理吸附在应用过程 中的强烈 搅拌或 挤
压作用下容易脱附 。但是 ， 在实 际选用 时还必须 考 虑其他 因素 ， 如产 品 用途 、 品质量 标 准 、 产 改性 工
ｌ 试 验部 分
１ １ 原 料与试 剂 ．
取鸡西电厂粉煤灰为试验原料 ， 对粉煤灰进 行除杂、 脱炭、 分级处理 ， 制备 一 ２ ３０目粉煤灰样
粉煤灰的表面改性技术及其在高分子聚合物中的应用
剂等表面处理技术来修饰粉煤灰的表面 川 一 。经适
当偶联 剂处 理后 的 粉 煤 灰 填充 到聚 合 物 中 ， 者 几 两 的近 似 交联 的链 网状结 构 。粉 煤灰 表 面改性所 用的改性
剂 以硅烷 偶联 剂 为主 ， 以助 改性 剂 为辅 ， 或选 用粉煤 灰 专用 改性剂 。改 性 效果 最 好 的是 某 些有 机硅 烷 ，
粉煤 灰是一 种大 小 不等 ， 形状 不 规则 的粒状 体 ， 主要 由硅铝 玻璃 、 晶矿 物 颗 粒 和 未 燃尽 的残 炭 微 微 粒所 组成 。我 国燃 烧 用 煤 含灰 分较 高 ， 以排 出 的 所 粉煤 灰量很 大 。大 量 的 粉 煤 灰 如 不加 以处 理 ， 会产
生扬 尘 ， 污染 大气 ， 人 体 健 康 危 害很 大 ； 对 排人 河 道
水 系会造成 河流 淤塞 ， 污染 水 质 ， 煤 灰渗 水使 地下 粉 水 产 生不 同程度 的污 染 ， 此 粉煤 灰 的处 理 和利 用 因
问题 已成 为我 国环 境保 护 与再 生 资源 开发 领域 的一 个 重要课 题 。但是 目前 粉煤 灰 的综 合应 用还 主要 集 中在建 筑和 道 路 工 程 等 方 面 ， 利 用 率 不 到 ４ ％ ， 且 ０
关 键 词 ： 煤 灰 ； 面改 性 技 术 ；塑 料 ； 胶 粉 表 橡 中 图分 类 号 ：Ｑ ３ ． Ｔ ５ ６４ 文献标识码 ： Ｅ 文 章 编 号 ：０ ８—０ １ ２ １ ） ５— ０ ５— ３ １０ ２ Ｘ（０ ０ ０ ０ ４ ０
Ｓ ｒａ ｅＭ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ ｆＦ ｙＡｓ ｎ ｔ ｐｉａｉｎ ｈ ｏｙ ｒ ｕ ｆｃ ｄｆ ａｉｎＴｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｌ ｈ ａ ｄ ＩｓＡｐ ｌ ｔ ｓｉ ｔ ｅＰ ｌｍｅ ｉ ｃ ｏ ｎ
粉煤灰表面改性技术的研究
表面 活性改性剂 : OP- 10 和吐温 80 ; 聚合 物改 性 剂: 聚丙 烯 酰胺 P( AM) 、聚 甲 基丙 烯 酰氧 乙基三 甲基氯 化铵 P( DMC) 和聚 丙烯酰 氧乙 基三 甲基氯 化铵 P( DAC) ; 高分子单体改性剂: 丙烯酰胺 AM、甲基丙烯酰氧乙 基三甲基氯化铵 DMC、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 DAC; 引发 剂: 氧化还 原引发剂; 主要 仪 器: 恒 温加 热 磁力 搅 拌器 , CL- 2 型 ; 分 析 天 平, TG328A 型; 分 光光 度计 , 721 型 ; 红 外线 快速 干 燥器 , WS70- 1 型。 1.2 粉煤灰表面改 性实验方法 1. 2 . 1 干法 称取 一定量的粉 煤灰, 放置 在玻璃 表面皿上 , 再 取一 定量配制好的 改性剂喷洒 于粉煤灰 表面, 充 分搅 拌 后, 在 100℃ 烘箱 干燥 2h, 即可 得 到粉 煤灰 粉体 的 表面 改性产品。 1. 2 . 2 湿 法 将三 口烧瓶置于 恒温水浴中 , 将恒 温水浴置 于磁 力搅 拌器上 。在三口 烧瓶中加 入 50mL 蒸馏水 , 加入 2g 改性剂 , 搅拌 均匀后 , 加入 8g 一定 细度的 粉煤 灰, 调 节温 度为 70℃ , 反 应 2h , 冷 却后 离心分 离, 沉淀 用 蒸馏 水洗涤 2 次~3 次, 再在 100 ℃的 烘箱中 干燥 2h, 即可 得到粉煤灰粉 体的表面改 性产品。 1.3 性能测试 1. 3 . 1 絮凝 效果测定 在 500mL 烧 杯 中, 加 入 250mL 煤 矿 井 下 开采 废 水, 再加入 0. 1mL 左 右絮凝剂。先在 500r / mi n 下搅拌
2 结果与讨论
2.1 絮凝 效果测定 2. 1. 1 聚合 物直接改性
称取各 种聚合物干 法改性 的粉煤灰 样品 0 . 1g 左 右, 缓慢 加入到盛有 煤矿井下开 采废水的 试管中, 搅 拌 15mi n , 看 其 絮凝 效 果, 并 用分 光 光度 计 测其 透 光 率, 其 结果如表 1 所 示。
中国无机粉体表面改性技术发展现状
中国无机粉体表面改性技术发展现状郑水林（中国矿业大学北京校区北京 100083）摘要：目前应用的表面改性工业主要有干法工艺、湿发工业、复合工艺三大类；表面改性设备部分是从化工、塑料、粉碎、分散等行业中引用过来的，专用粉体表面改性设备的开发始于20世纪90年代后期；表面改性剂主要有偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高分子以及金属氧化物及其盐等；表征技术有直接表征和对表面改性粉体应用性能的表征两种。
本文综述了中国无机粉体表面改性技术的现状并对其主要发展趋势进行了分析和展望。
关键词：无机粉体表面改性改性剂改性机前言以硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物、氢氧化物、碳化物等为主要成分的无机粉体及其复合无机粉体是一类在现代工业、农业、建筑、交通运输、航空航天、环保等领域得到广泛应用的新材料。
这类新型无机粉体材料除了粒度微细且分布合理外，另一个重要特征是表面性质依用途不同进行了表面改性或优化处理，其目的是改善粉体的应用性能，如提高无机粉体的分散性、与复合材料中基料的相容性、改善材料的电性、热性、光性、耐侯性、化学稳定性以及改善复合材料的力学性能等【1】。
在复合材料迅速发展的现代社会，作为复合材料填料的无机粉体已逐渐成为复合材料不可或缺的重要组成部分。
无论是有机/无机复合材料还是无机/无机复合材料，粉体的表面特性，特别是超细粉体和纳米粉体的表面特性，是影响材料性能的关键因素之一。
其它诸如涂料或涂层材料吸附与催化材料等，粉体的表面性质都是决定其材料性能的关键因素之一。
正因为如此，粉体表面改性或表面处理技术已成为粉体加工技术的重要组成部分之一。
中国在这一领域虽然起步较晚，但近二十年来，尤其是近十年来，也有了较快发展【2】。
表面改性技术的主要组成部分是表面改性工艺、设备、表面改性剂及其配方、应用和表征技术等几方面，本文以工业化表面改性或表面处理技术为基点，简要回顾总结我过无机粉体表面改性技术的发展现状及其发展趋势。
粉煤灰表面改性技术的研究与应用
粉煤 灰 、 甲基 丙 稀 酰 氧 乙基 三 甲基 氯 化 铵 （ ＭＣ 、 Ｄ ）丙烯酰氧乙基三 甲基氯化铵 （ Ａ ）Ｏ 一０ Ｄ Ｃ 、 Ｐ １ 和吐温 ８ 、 ０丙烯酰胺（ Ｍ） 聚甲基丙烯酰氧乙基三 Ａ 、
将样品和水 以 １ １ （ ：０ 重量比） 混合后加人试管
甲基氯化铵 （ Ｉ ） 聚丙烯酰氧 乙基 三 甲基 氯化 Ｐ） 、 ＭＣ 铵 （ＤＡ ） Ｐ Ｃ 引发 剂 。
粉 煤 灰 表 面 改 性 技 术 的研 究 与应 用
张慧弟 ， 张秀玲
（ 河北理工大学 ， 河北 唐山 ０３０ ） ６０９
摘
要： 粉煤灰 常用 改性 方法 为酸溶法 、 碱溶法和表面改性 法。前 ２种改 性法 的研究 国 内外均 比较成 熟 ， 而对
表面改性技术的研究相对 比较少 。本课 题 主要是 对粉 煤灰进 行 表面改 性 ， 采用 的改性 剂为 表面活 性剂吸 附改性 剂、 高分子聚合改性 剂和偶联 反应改性剂 ， 改性工艺为火法 和湿法 。 关键词 ： 粉煤灰 ； 表面改性技术 ； 活性剂 ； 高分子 ； 偶联 剂 中图分类号 ： ７ Ｔ １２ ４ Ｘ ７３ Ｑ ７ ．４ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：６ １ ９ ５ ２０ ）９０ ３ ．３ １７ ． ０ （０ ７ ０ ．０ ５０ ９
粉煤 灰是 燃 煤 火 力 发 电 厂排 出 的固 体废 弃 物 ，
１２ 粉煤灰 表 面改性 实验 方法 ． １２ １ 火法 ．．
全国年排放总量已超过 １ ｔ而其中得到利用 的还 亿 ， 不 到 ５ ％… ， 主要 用于 建筑 行业 。大 量 粉 煤 灰堆 ０ 且
积 于灰 场 ， 仅 占用 了大 量 的土地资 源 ， 不 而且对 环境 造成 了严重 污染 。从 粉煤 灰 的化学组 成 和多孔 颗粒 形状 上 看 ， 它本 身是 一种 较好 的水处 理材料 ， 因此有 必要 对 粉 煤 灰 的这 方 面 性 能 进 行 开 发 和 利 用 ２。 国内外研究 表 明 ， 煤 灰 中 含有 较 多 的 活性 氧化 铝 粉 和氧 化 硅等 ， 具有 较强 的 吸附能 力 ， 水 处理 方面 在废 具有 广 阔的应 有前 景 【 ９。 因此 ， 煤 灰 的综 合 利 ３ ￣Ｊ 粉
粉体表面改性
粉末进行表
面改性，推测在CH4
和H2
的共同作用下TiO2
表
面将形成Ti－C－O结构，使其导电性与TiC类
似。Yamada等〔12〕先后用Ar和N2
等离子体改性
处理TiO2
膜，在通入N2
之前首先进行Ar处理以
除去吸附在TiO2
表面的水分子、清洁表面，最后
得到的掺氮TiO2
不同，得到的涂层组成也会不同。文献〔23－24〕中还指
出，经无机表面沉积改性以后，粉体的性能提高了，
在基体中分散性较好。章金兵〔25〕用液相沉积法对
纳米ZnO/TiO2
进行表面改性，改性后的粉体表面存
在致密的Al2O3
膜，产物经充分分散后在有机介质
或水中的稳定时间明显提高，紫外线透过率则由改
性前的大于8．5%降低到小于7%。
粉体表面改性
前言：粉体是无数个细小固体粒子集合体的总称。根据固体粒子的尺寸不同可以将固体粒子分为颗粒、微米颗粒、亚微米颗粒、超微颗粒、纳米颗粒。通常粉体是尺度界于10-9m到10-3m范围的颗粒。随着颗粒尺寸的减小相应的各种性质也随着尺寸的改变而改变。
因此小尺寸颗粒有如下几个特征：
1．比表面积增大促进溶解性和物质活性的提高，易于反应处理。
粉体的团聚现象减少了，分散性提高
了，并且改性后的纳米SiO2
粉体与有机基体聚氨
酯弹性体( PUE)的相容性增强了，PUE材料的力学
性能也有较大的改善，能同时达到增强增韧的效
果。余江涛等〔9〕利用阴离子表面活性剂对钛白粉
进行改性，结果表明粉体的疏水性有所改善，其中
使用十二烷基苯磺酸钠与硬脂酸的复配体系其接
向排列，使其表面性质或界面性质发生显著变化;
TBAB改性粉煤灰处理印染废水的试验研究
TBAB改性粉煤灰处理印染废水的试验研究1. 绪论1.1 课题背景和研究意义1.2 研究现状及存在的问题1.3 研究内容和目的2. 文献综述2.1 粉煤灰及其改性2.2 染料废水的处理方法2.3 TBAB改性粉煤灰的应用研究进展3. 实验材料和方法3.1 实验材料3.2 实验方法3.3 实验流程4. 实验结果与分析4.1 TBAB改性粉煤灰对印染废水的处理效果4.2 处理后印染废水的水质指标分析4.3 TBAB改性粉煤灰对印染废水处理的经济性分析5. 结论与展望5.1 结论总结5.2 研究展望和建议第一章绪论1.1 课题背景和研究意义随着纺织行业的发展，染料的使用数量越来越多，但是由此产生的印染废水却困扰着环保工作者。
传统的处理方法包括生化处理、化学处理等，但是存在着工艺复杂、成本高等问题。
而煤炭资源在我国极为丰富，粉煤灰作为煤炭燃烧产生的一种固体废弃物，具有极高的应用价值。
通过对粉煤灰进行改性，可以提高其对印染废水的处理效果。
因此，对TBAB改性粉煤灰处理印染废水进行试验研究，具有重要的科学意义和现实意义。
1.2 研究现状及存在的问题目前，针对染料废水的处理方法有物理、化学和生物等各种类型。
其中，活性炭、化学深度处理等方法是比较常见的处理方法。
然而，这些处理方法中存在着很多缺点，如：处理工艺复杂、成本高、处理效果不稳定等问题。
因此，寻找更加高效、经济的处理方法成为研究的重点和难点。
1.3 研究内容和目的本次试验研究的内容是对TBAB改性粉煤灰处理印染废水的效果进行测试，分析其对印染废水处理的影响，并对处理后的印染废水进行水质指标分析和经济性分析。
从而旨在探究出一种更加高效、经济的印染废水处理方法。
第二章文献综述2.1 粉煤灰及其改性粉煤灰是指在燃煤过程中产生的固体废弃物，主要成分是氧化铝、氧化硅、氧化铁等无机物，同时还含有一定量的CaO、MgO、K2O等。
因其成分理化性质稳定且具有较大的比表面积，因此被广泛应用于各种领域，如建筑材料、水泥制造等。
粉煤灰综合利用现状研究
粉煤灰是电厂锅炉燃烧后从烟气中收集的细灰，主要成分是二氧化硅和三氧化二铝以及少量三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾和氧化硫等。
随着电力消耗的增加，粉煤灰排放量也逐年增长。
我国2017年粉煤灰产量为6.86亿t，2018年为7.15亿t，2019年为7.48亿t，2020年预计为7.81亿t，2024年将达到9.25亿t。
大量的粉煤灰露天堆放不仅占用土地，而且还会破坏土壤的酸碱平衡，污染水体和空气，给环境造成沉重压力。
如果我国能够将堆积的粉煤灰进行合理的资源化利用，不但能有效解决环境污染问题，还能够创造巨大的经济价值，实现资源的高价值化利用。
1 粉煤灰性质1.1 粉煤灰物理性质粉煤灰通常情况下为灰白色或灰黑色，粒径常在0.5～300.0 μm[2]，视密度在1.0～1.8 g/cm3，密度在2.1～2.6 g/cm3。
粉煤灰的细度和粒度与其性质密切相关。
粉煤灰的表面光滑，多为球状和不规则状，使其在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比黏土大几百倍。
在外载负荷作用下，粉煤灰具有一定的压缩性，其压缩形变与黏土相比较小。
1.2 粉煤灰化学性质粉煤灰是一种人造火山灰混合材料，其本身无水硬胶性能，但当以粉末状与水存在时，能在一定条件下与石灰(氢氧化钙)或其他碱性金属氧化物发生水化反应，生成具有硬胶性能的化合物，变成一种能提高强度和耐久性的原料。
2 粉煤灰综合利用现状当前我国拥有近200项关于粉煤灰综合利用的技术，其中70项得到了实施应用，主要用于建筑、化工、环保、农业、造纸、陶瓷等领域。
2.1 粉煤灰在建筑方面的应用粉煤灰作为建筑材料有几个特点：性质易分析、存在球状颗粒、能够与混凝土搭配、利用量大、利用范围广、利用程度高。
粉煤灰在建筑方面的使用量占利用总量的45%左右，主要产品有：粉煤灰水泥(掺量30%以上)、混凝土、普通水泥、墙体材料、路基填料、硅酸盐承重砌块和小型空心砌块、烧结陶粒、烧结砖等。
《粉体材料表面改性》课程教学大纲
《粉体材料表面改性》课程教学大纲课程代码：050542002课程英文名称：SurfaceModificationofpowder（A2）课程总学时：24讲课：24实验：0上机：0适用专业：粉体科学与工程专业大纲编写（修订）时间：2017.3一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课，为选修课。
本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。
通过本课程的学习，不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论，同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。
为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理；2．使学生掌握目前工业表面改性典型设备；3．使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件；4．掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法；5.进一步结合创新创业培养目标，加强学生创新能力的培养，使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握粉体表面改性一般知识，包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。
2.基本理论和方法：掌握粉体表面的物性，粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备；了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。
3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。
了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。
具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。
（三）实施说明本课程安排在第七学期学习，共24学时，其中理论讲课24学时。
根据教学的需要，有针对性地对教学内容适当增减，各部分学时数可适当调整2学时。
粉煤灰特性及作橡胶补强填料研究
Ｔ ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｐ ｌ ｏ ｔ ｔ ｎ ｔｅ ｆ ｈ ｒ ｄ ｃ ｒ ｉｈ ｒｔａ ｅＧＢ ａ ｄ ｅ ｔｒ ｒ ｅｓ ｎ ａｄ ， ｎ ｅｄ ｎ ｉ ｆ ｉ ｗ ｒ ｈ ｅ ｈ ｅｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｕｌ ｕ ｒ ｇｈ ｓｏ ｅｐｏ ｕ ｔ ｗｅｅｈｇ ｅ ｎｔ ｎ ｎ ｅｐｉ ｔ ｄ ｒ ｓ ａ ｄｔ ｅ ｓ ｏ ｃ ｉ ｌ ｅ ａ ｔ ｓ ｈ — ｓｅ ｔ ｓ ｈ ｈ ｓ ａ ｈ ｙ ｔ ｗｈ ｈ ｓ ｏ ｔｎ ｈ
面 活 性 和 较 大 的 比表 面 积 ［］因 此 ， 煤 灰作 为 塑 ３， － ５ 粉 料、 胶 工 业 中填 料 的研究 ， 橡 是粉 煤 灰 高 附加值 利 用 的重要 研究 方 向之 一 。粉 煤灰通 过表 面活性 处理 ， 可 作 为橡 胶 的补强 材料 ， 橡胶制 品的生产成本 。 降低
１ 粉煤 灰性质 研究
１ ０ ０ ２ ０ ０ ３０ ０ ４ ０ ０ ｂ０ ０
温度／Ｃ ＇
图１ 粉 煤灰Ｔ Ｇ曲 线
１１ 粉煤 灰 的化 学成分及 基本 性质 ．
本试验 所 用粉
从 图 １ 看 出 ， １０ ２ 可 在 ０ ～１０℃之 间 ， 煤灰 热 失 粉 重较大 ， 从开始到 １０℃ ， 失重接近 ０ ％， ２ 热 ． 这部分为 ３ 粉煤 灰 表 面 的吸 附水 。而在 １０℃左右 热 失重 大约 ０
本研
对粉 煤灰进行测 试 ， 结果见 图 ３ 。从 图 ３ 看 出 ， 煤 可 粉
究 的技 术 关键是 确定 体系 “ 矿物 ／ 改性药 剂 ／ 胶基 橡 质材料 ”的三相 界面 性质 ， 使之 具有 与 白炭 黑相 近 的 性能 。 丝绳芯输送 带的关键技 术是橡 胶与镀铜 （ 钢 锌） 钢丝 的粘合 强度 ， 实现 的方法 之一是使 用 以环烷 酸钴 与 白炭 黑为其主要 组分 的钴 盐粘合体系 。 由粉 煤 灰 的性 质 和 ｘ射 线 衍 射 分析 结 果 ， 以 可 推断： ①粉煤 灰 的玻璃 体是 由于 煤粉高温 燃烧 后迅 速
粉煤灰特性及其改性方法
粉煤灰特性及其改性方法贾鲁涛【摘要】分析了粉煤灰的细度、需水量比、化学组成、矿物组成、微观形貌等理化特性,阐述了粉煤灰用于水泥、混凝土领域以及用于废水处理的作用机理.从机械粉磨、火法改性、酸改性、碱改性、表面活性剂改性及混合改性等方面介绍了粉煤灰改性方法,有助于改善粉煤灰品质.【期刊名称】《发电技术》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P35-38)【关键词】粉煤灰;理化特性;改性;吸附性能【作者】贾鲁涛【作者单位】华电电力科学研究院,浙江杭州310030【正文语种】中文【中图分类】X705粉煤灰是我国主要的工业固体废弃物之一[1]，预计到2020年我国粉煤灰的累计储量会超过30亿吨[2]。
粉煤灰具有一定的形态效应、微集料效应、火山灰效应，目前主要用于水泥、混凝土等建材行业，不仅可以节约胶凝材料用量，还可以改善混凝土的工作性能，提高强度[3]，改善耐冻融性能等[4]。
另外，也有少量粉煤灰用于土力工程[5-6]、土壤改良[7-8]等的研究。
但受原材料品质、地域、市场等因素限制，仍有大量粉煤灰无法得到有效利用。
如处置不当，极易产生二次污染，破坏生态平衡[9-10]，粉煤灰资源化利用是目前亟需解决的问题。
1.1 细度细度是评价粉煤灰品质的重要指标之一，通常以45μm筛余量（%）作为其细度指标。
粉煤灰细度与煤粉细度、燃烧温度、电厂锅炉类型、收尘设备等都有关系。
粉煤灰的粒径主要分布在0.5-300μm内，平均粒径在10-30μm内。
目前火电厂主要采用静电除尘方式，不同电场收集到的粉煤灰粒径差异较大，某电厂静电除尘器不同电场收集到的粉煤灰粒径分布如图1所示。
可以看出，第一电场收集到的粉煤灰最粗，第五电场收集到的粉煤灰最细[11]。
1.2 需水量比需水量比是粉煤灰用作混凝土掺合料的重要指标之一。
一般来说，粉煤灰细度越大，其需水量比也越大；另外，烧失量、颗粒形貌等也是影响需水量比的重要因素。
吸附材料改性研究进展
第50卷第2期2021年2月应用化工Applied CUemicai IndustyVol.50No.6Fed.9021吸附材料改性研究进展欧阳平，杜杰，张贤明，陈凌，李宇涵(重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆400022)摘要:吸附法是目前处理环境问题的有效途径，利用吸附材料吸附环境中的有害物质，可使环境问题得到明显改善。
随着吸附材料日趋广泛的应用，对其改性方法研究已成为重要课题。
重点对5种常见吸附材料进行了介绍,如粉煤灰、硅胶、氧化铝等。
阐述了它们独有的结构性质，综述了这5类吸附材料目前常用的改性方法及在相关领域中的应用，并简述了各自的改性机理，最后指出了目前改性研究中存在的问题和不足，并对其未来的研究方向进行前景展望。
关键词：吸附材料;改性;应用中图分类号:TQ026文献标识码:A文章编号;1671-39-2(2-71)02-0526-04Research progress on modification of adsorption materials OUYANG Ping,DU Jie,ZHANG Xian-ming,CHEN Ling,LI Yu-han(EngineeOng Research CenOr for Waste00Recycling Technology and Equipment,ChongqingUniversity of Commerce and Industy,CUongqing440062,China)Abstroca:APsorptiox method is au ehective wa-to deal with euvioxmestal p/blems at posuU Using ad-somt/u matehals to adsorp haonful suUs/hcas in tho euvioxmeut cau oPvOnsp imp/ve tho euvioxmes-tat p/PPms.With tho iuc/oip appPcahox of—somt/u matehals,tho sOdy of moXSicafon methods has Uecoma au impohaut suUject.This p—ar focusos ox tho intoXuctiox of five common—somtOu matehals, such as f、y ohpilPa pb o/mOa and so ox.This p—ar expounds their uniqua stmctural pophOas,wan-mahzas tho commonly used moPi/catiox methods and appPcatioxs of these five kinds of ahsorptiox mateh-als in related fields, and UOOSy descOXas their moPi/catiox mechanisms.Finalp,tho p/PPms and shoO-comings in tho currest moXSicatiox research are pointed out,and tho future research direction is p/spec-ted.Key worpo:ahsorPed matehal,moXiOcatiox;—plP/Ox吸附法是处理环境污染的重要方法，它利用多孔性固体材料有效地从环境体系中吸附有害物质,使水体、气体等得到净化。
粉煤灰改性及其应用研究进展
粉煤灰改性及其应用研究进展吴美玲【摘要】粉煤灰是煤燃烧后的固体废弃物,随着排放量增大,越来越受到人们关注.此文介绍了粉煤灰的性质和改性方法,综述粉煤灰的应用研究现状,概括为粉煤灰提取硅、铝、铁的应用现状、粉煤灰物理化学改性后的应用现状和粉煤灰合成分子筛的应用现状三个方面,并在比较应用方面优缺点的基础上,提出粉煤灰合成分子筛的途径是粉煤灰深度利用的方向,最后展望粉煤灰在环境治理方面具有良好的发展前景.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】3页(P22-24)【关键词】粉煤灰;性质;改性方法;应用【作者】吴美玲【作者单位】中石化股份公司天津分公司研究院,天津300271【正文语种】中文【中图分类】X752粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，每燃烧1 t煤就能产生250～300 kg的粉煤灰。
目前我国粉煤灰每年的排放量已经超过3亿吨，预计2020年，粉煤灰排量将达到5.01亿吨[1]。
对粉煤灰的利用主要在建筑工程、道路工程和建材上。
粉煤灰也可以用于环境保护上，用于废水和废气处理。
由于粉煤灰的排放量较大和可利用途径范围较广，因此近年来对粉煤灰改性和应用研究越来越深入。
粉煤灰是一种具有火山灰活性的微细粉末，包括结晶体、玻璃体及少量未燃尽的有机质，主要化学组分是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO等，约占总量的70%以上。
粉煤灰的矿物组成十分复杂，因原煤的组成和燃烧条件的不同而有较大的差异。
表1为我国一些电厂粉煤灰化学组成[2]。
粉煤灰物理组织多孔，比表面积较大，具有较高的吸附活性，其物理性质见表2[3]。
从粉煤灰的物理性质可见，粉煤灰与活性炭的性质相似，因此粉煤灰具有较高的应用价值。
由于粉煤灰本身吸附容量不高，对其改性使其适用于不同的用途，因此对粉煤灰改性的研究较为深入。
目前改性方法主要包括物理改性和化学改性。
其中物理改性有机械磨细改性、微波改性、超声波改性、高温热改性以及金属化表面改性。
粉煤灰对垃圾填埋场黄土垫层的改性试验_曾正中
0 引言 卫生填埋是目前各国处理生活垃圾的主要方法 ,
卫生填埋的关键技术是对填埋场产生的渗滤液进行 污染防治 , 渗滤液是一种颜色深 、臭味重 、有机污染物 浓度高 、成分复杂的污水[ 1] 。 如果防护措施不当 , 渗 滤液一旦泄漏 , 必然会对地下水 、地表水和土壤造成 污染 , 其危害往往要延续很长时间 。
环 境 工 程
1 06
2009 年 8 月第 27 卷第 4 期
压实粉煤灰改性黄土(简称复合土)中进行渗透试验 , 探讨复合土的最佳配比 、最优含水量 、渗透系数和对 污染物的去除效果及其影响因素 , 为黄土地区填埋场 防渗系统工程设计提供依据 。 1 试验仪器及材料
试验仪器主要有 ST-55 改进型渗透仪 、标准轻型 击实仪 、液压脱模器 、饱和器 、真空泵 、马弗炉 、电热鼓 风干燥箱 、COD 测定回流装置等 。
＊ 自 然 科 学 基 金( NS FC 40671167)和 国 家 环 境 保 护 公 益 性 项 目
(NEPCP 200809098)资助 。
我国黄土地区的填埋场天然基础层为黄土 , 黄土 地层从下到上可划分为午城黄土 、离石黄土 、马兰黄 土和黄土状土 , 黄河中游地区的天然黄土渗透系数为 4.8 ×10-4 ～ 5.8 ×10-5 cm s[ 4] 。 午城黄土和离石黄土 形成年代较早 , 埋深较大 , 渗透性较弱 , 属老黄土 ;马 兰黄土和黄土状土形成于晚更新世以后 , 属新黄土 。 在黄土地区建设填埋场时 , 天然基础层和人工防渗膜 下压实土层多为马兰黄土 。马兰黄土因垂直节理 、裂 隙发育且富含碳酸钙 , 使其具有良好的渗透性与可溶 蚀性 , 其渗透系数远 >1.0 ×10-5 cm s , 不能作为人工 防渗膜下保护层使用 。
粉煤灰综合利用技术研究报告
粉煤灰综合利用技术研究借鉴常规粉煤灰研究方法，通过X射线等微观观察手段分析流化床粉煤灰，对比常规粉煤灰及高炉矿渣的组成，研究其基本物质组成、比例以及晶体结构和玻璃体组成，分析确定影响活性激发的组成部分，本项目研究的流化床粉煤灰是在850℃—950℃低温烧结而成，活性很低。
由于低温烧结的流化床粉煤灰中玻璃体的聚合度高，低聚物的含量仅有百分之几，只采用常规化学活化作用效果不大。
为了激活此类流化床粉煤灰：项目通过优选复合质子碱类处理剂打断Al-O，Si-O及Al-O-Si 键，使其聚合度降低，表面游离的键成活性，易与Ca(OH)2反应生成水化铝酸钙和水化硅酸钙，具有胶凝性；同时添加物理活性材料，对其玻璃体中的Al2O3作用，促进混合材玻璃体中活性Al2O3的溶出，加快体系中粉煤灰的火山灰反应速度，促进了粉煤灰玻璃体的解聚。
通过上述质子碱、高效物理活性材料综合作用研发出高效流化床粉煤灰激活剂和激活方法，使在常态无活性的流化床粉煤灰强度活性指数≥70%（参照《GB/T 1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中强度活性指数要求）利用激活后的低温流化床粉煤灰体系固化性能特征，设计低温和高温下流化床粉煤灰激活方式和激活体系，实现可控固化，满足将流化床粉煤灰应用于高温调剖封堵和泥浆池固化等油田生产领域的需要。
实现保护环境和节能减排，创造经济效益的目的。
循环流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NO x（氮氧化物）排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。
我国近几年来也有近千台循环流化床锅炉投入运行或正在制造当中。
在我国目前环保要求日益严格，电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下，循环流化床燃烧技术已成为一种高效低污染的新型燃烧技术。
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称取一定量干法改性粉煤灰絮凝剂， 加入到盛有 ５０ｍＬ 煤 矿 井 下 开 采 废 水 的 烧 杯 里 ， 将 烧 杯 放 在 磁 力 搅拌器中充分搅拌， 使其混合均匀， 然后用秒表测定 样品在水中的沉降时间， 其结果如表 ４ 所示。
表 ４ 聚合物直接改性粉煤灰的分散效果
改性剂 Ｐ（ ＡＭ） Ｐ（ ＡＭ＋ＤＡＣ） Ｐ（ ＡＭ＋ＤＭＣ） Ｐ（ ＤＡＣ） Ｐ（ ＤＭＣ）
１实 验
１．１ 主要试剂与仪器 原 料 ： 粉 煤 灰 （ ＦＡ） ；
收 稿 日 期 ： ２００７－１１－１８ 作 者 简 介 ： 张 慧 弟 （ １９８１— ） ， 女 ， ２００５ 年 毕 业 于 河 北 理 工 大学化工系化学工程与工艺专业， 在读研究生， 现从事精 细化学品的开发与研究。
表 面 活 性 改 性 剂 ： ＯＰ－１０ 和 吐 温 ８０； 聚 合 物 改 性 剂 ： 聚 丙 烯 酰 胺 Ｐ（ＡＭ）、聚 甲 基 丙 烯 酰 氧 乙 基 三 甲 基 氯 化 铵 Ｐ（ ＤＭＣ） 和 聚 丙 烯 酰 氧 乙 基 三 甲 基 氯 化 铵 Ｐ（ ＤＡＣ） ； 高分子单体改性剂： 丙烯酰胺 ＡＭ、甲基丙烯酰氧乙 基三甲基氯化铵 ＤＭＣ、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 ＤＡＣ； 引发剂： 氧化还原引发剂； 主 要 仪 器 ： 恒 温 加 热 磁 力 搅 拌 器 ， ＣＬ－２ 型 ； 分 析 天 平 ， ＴＧ３２８Ａ 型 ； 分 光 光 度 计 ， ７２１ 型 ； 红 外 线 快 速 干 燥 器 ， ＷＳ７０－１ 型 。 １．２ 粉煤灰表面改性实验方法 １．２．１ 干法 称取一定量的粉煤灰， 放置在玻璃表面皿上， 再 取一定量配制好的改性剂喷洒于粉煤灰表面， 充分搅 拌 后 ， 在 １００℃ 烘 箱 干 燥 ２ｈ， 即 可 得 到 粉 煤 灰 粉 体 的 表面改性产品。 １．２．２ 湿法 将三口烧瓶置于恒温水浴中， 将恒温水浴置于磁 力 搅 拌 器 上 。 在 三 口 烧 瓶 中 加 入 ５０ｍＬ 蒸 馏 水 ， 加 入 ２ｇ 改 性 剂 ， 搅 拌 均 匀 后 ， 加 入 ８ｇ 一 定 细 度 的 粉 煤 灰 ， 调 节 温 度 为 ７０℃ ， 反 应 ２ｈ， 冷 却 后 离 心 分 离 ， 沉 淀 用 蒸 馏 水 洗 涤 ２ 次 ￣３ 次 ， 再 在 １００℃的 烘 箱 中 干 燥 ２ｈ， 即可得到粉煤灰粉体的表面改性产品。 １．３ 性能测试 １．３．１ 絮凝效果测定 在 ５００ｍＬ 烧 杯 中 ， 加 入 ２５０ｍＬ 煤 矿 井 下 开 采 废 水 ， 再 加 入 ０．１ｍＬ 左 右 絮 凝 剂 。先 在 ５００ｒ／ｍｉｎ 下 搅 拌
－ ４８ －
煤化工
２００８年 第 １ 期
１０ｍｉｎ， 使 絮 凝 剂 充 分 分 散 ， 随 后 降 低 转 速 至 １００ｒ／ｍｉｎ 下 ， 搅 拌 ５ｍｉｎ。 静 止 １０ｍｉｎ 后 ， 取 距 液 面 ３０ｍｍ 处 的 上 层 液 ， 用 ７２１Ａ 型 分 光 光 度 计 在 波 长 ６６０ｎｍ 处 测 其 透 光 率 ［５］。 １．３．２ 分散性测定
２ 结果与讨论
２．１ 絮凝效果测定 ２．１．１ 聚合物直接改性
称 取 各 种 聚 合 物 干 法 改 性 的 粉 煤 灰 样 品 ０．１ｇ 左 右， 缓慢加入到盛有煤矿井下开采废水的试管中， 搅 拌 １５ｍｉｎ， 看 其 絮 凝 效 果 ， 并 用 分 光 光 度 计 测 其 透 光 率， 其结果如表 １ 所示。
关键词 粉煤灰 表面改性技术 改性剂
文 章 编 号 ： １００５－９５９８（２００８）－０１－００４７－０３ 中 图 分 类 号 ： ＴＱ５３６．４ 文 献 标 识 码 ： Ａ
粉煤灰是燃煤火力发电厂排出的固体废弃物， 全 国 年 排 放 总 存 量 超 过 １０ 亿 ｔ， 并 且 还 在 以 每 年 １亿 ｔ 的 速 度 增 加［１］， 其 利 用 率 还 不 到 ５０％［２］， 且 主 要 用 于 建 筑行业。粉煤灰堆积于灰场， 不仅占用了大量的土地 资源， 而且造成了严重的环境污染。从粉煤灰的化学 组成和多孔颗粒形状上看， 它本身是一种较好的水处 理 材 料 ［３］， 国 内 外 研 究 表 明 ， 粉 煤 灰 中 含 有 较 多 的 活 性氧化铝和氧化硅等， 具有较强的吸附能力， 在废水 处 理 方 面 具 有 广 阔 的 应 有 前 景［４］。 因 此 ， 粉 煤 灰 的 综 合利用， 尤其是粉煤灰在废水处理和水中的分散性方 面的应用是近几年国内外环保研究领域的热点之一。 国内外有关资料表明， 粉煤灰改性通常采用酸溶法、 碱溶法和表面改性法， 前两种方法的研究比较成熟， 且已实现工业化， 而对表面改性技术研究相对较少， 所以本实验重点研究采用表面改性技术改性粉煤灰。 实验采用干法和湿法两种不同的方法， 制备改性粉煤 灰絮凝剂和改性粉煤灰填充材料， 由于所用改性剂不 同， 产品对填充效果和废水的处理效果不同。
将 样 品 和 水 以 １：１０（ 质 量 比 ） 混 合 后 ， 加 入 试 管 中 ， 用 玻 璃 棒 充 分 搅 拌 ， 使 其 混 合 均 匀 。然 后 测 定 样 品 在水中的沉降时间， 时间越长， 说明样品在水中的分 散性越好。将分散性好的样品管再次搅拌均匀， 用玻 璃棒蘸取少量液体滴加到滤纸上， 观察其在滤纸上的 扩散程度。扩散范围越大， 说明其效果越好。
第 １ 期（总 第 １３４ 期） ２００８ 年 ２ 月
煤化工
Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｎｏ．１（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１３４） Ｆｅｂ． ２００８
粉煤灰表面改性技术的研究
张慧弟 李 祥 张秀玲 （ 河北理工大学， 唐山 ０６３００９）
摘 要 采用粉煤灰表面改性技术对粉煤灰进行各种表面改性， 以提高其在煤矿井下开采废水处理中的 絮 凝 效 果 和 分 散 性 。采 用 的 改 性 剂 为 ：表 面 活 性 改 性 剂 、高 分 子 单 体 改 性 剂 和 高 分 子 聚 合 改 性 剂 ， 改 性 工 艺 分 干 法和湿法。研究结果表明， 改性后的粉煤灰， 不论对煤矿井下开采废水的处理中， 还是在水溶液中的分散性， 均 以 溶 液 引 发 聚 合 改 性 效 果 最 好 ； 在 对 煤 矿 井 下 开 采 废 水 的 处 理 过 程 中 ， 以 溶 液 聚 合 阳 离 子 单 体 ＡＭ＋ＤＡＣ 改 性 的 处 理 效 果 最 好 ， 在 水 溶 液 中 的 分 散 效 果 ， 以 溶 液 聚 合 阳 离 子 单 体 ＤＭＣ＋ 引 发 剂 改 性 的 分 散 效 果 最 好 。
将非离子型的表面活性剂改性的粉煤灰基絮凝 剂， 以一定量加入到煤矿井下开采废水里， 看其絮凝效 果， 并用分光光度计测其透光率， 其结果如表 ３ 所示。
表 ３ 表面活性剂改性粉煤灰絮凝效果
改性剂 ＯＰ－１０ 土温 ８０ ＯＰ－１０＋ 土温 ８０
絮凝效果 ／％ ５４ ３５ ３０
上清液透光率Байду номын сангаас／％ ６５ ３０ ２５
通过上述实验比较可知， ３ 种不同改性剂对粉煤
２００８年 ２ 月
张慧弟等： 粉煤灰表面改性技术的研究
－ ４９ －
灰的改性后， 在对煤矿井下开采废水的处理过程中， 以 溶 液 聚 合 Ｐ（ ＡＭ＋ＤＡＣ） 改 性 的 处 理 效 果 最 好 ， 直 接 聚 合 物 Ｐ（ ＡＭ＋ＤＡＣ） 改 性 的 处 理 效 果 次 之 ， 而 以 非 离 子 表 面 活 性 剂 ＯＰ－１０ 处 理 效 果 最 差 。 ２．２ 分散性测定 ２．２．１ 聚合物直接改性
品 ０．１ｇ 左 右 ， 缓 慢 加 入 到 盛 有 煤 矿 井 下 开 采 废 水 的 试 管 中 ， 搅 拌 １５ｍｉｎ， 看 其 絮 凝 效 果 ， 并 用 分 光 光 度 计 测其透光率， 其结果如表 ２ 所示。
表 ２ 引发聚合改性粉煤灰絮凝效果
改性剂 ＡＭ＋引 发 剂 ＤＡＣ＋引 发 剂 ＤＭＣ＋引 发 剂 ＡＭ＋ＤＡＣ＋引 发 剂 ＡＭ＋ＤＭＣ＋引 发 剂
另外， 改性剂包裹有粉煤灰颗粒， 粉煤灰本身是 一 种 孔 隙 率 大 、吸 附 效 果 好 的 材 料 ， 在 处 理 废 水 时 ， 一 方面起到吸附的作用； 另一方面， 粉煤灰有一定的质 量， 可以加快絮团的沉降速度。 ２．１．２ 引发剂溶液引发聚合改性
称取各种高分子单体溶液聚合改性的粉煤灰样
沉降时间 ／ｓ ５０．７２ ３８．１３ ５０．３４ ５０．３１ ６８．５６
分散效果
效果均较差， 几乎立即就沉降
由表 ４ 可以看出， 该工艺改性的粉煤灰， 在水中 的分散效果均较差， 即加入样品后， 在水中立即沉降到 底 部 。但以添加 Ｐ（ ＤＭＣ） 改性的分散效果要好些。分析 其原因， ＤＭＣ 是一种带有支链的改性剂， 在形成高聚物 时， 由于基团之间的排斥作用， 它可以阻止高聚物在水 溶液中卷曲和成团， 进而可以增强粉煤灰改性剂在水 溶液中的分散效果。而 ＡＭ 和 ＤＡＣ 是直链 型 的 改 性 剂 ， 不具有 ＤＭＣ 高聚物的特性。 ２．２．２ 引发剂聚合改性
表 １ 聚合物直接改性粉煤灰絮凝效果
改性剂 Ｐ（ ＡＭ） Ｐ（ ＡＭ＋ＤＡＣ） Ｐ（ ＡＭ＋ＤＭＣ） Ｐ（ ＤＡＣ） Ｐ（ ＤＭＣ）
絮凝效果 ／％ ４０ ６５ ３４ ３５ ３０
上清液透光率 ／％ ２０ ４５ ４５ ４０ ３６
由表 １ 可以看出， 该工艺改性的粉煤灰， 在改性 剂投加量和其他条件相同时， 对煤矿井下废水的处理 效 果 中 ， 以 Ｐ（ ＡＭ＋ＤＡＣ） 改 性 后 的 粉 煤 灰 处 理 效 果 相 对 较 好 。 这 是 因 为 ＤＡＣ 是 一 种 阳 离 子 型 物 质 ， ＡＭ 与 其 反 应生成阳离子型高聚物， 聚合过程中对粉煤灰进行包 裹， 形成一种粉煤灰基阳离子型改性剂， 可以吸附水 中带负电荷的物质。这种改性剂中有 ＤＡＣ 存在， ＤＡＣ 是 一种直链型物质， 弹性较好， 有利于高聚物在水溶液中 弯曲和卷扫。而 ＤＭＣ 是带有支链的物质， 在形成高聚物 时， 由于基团之间的排斥作用， 不利于高聚物的弯曲， 弹性较差， 所以， 絮凝效果不如添加了 ＤＡＣ 的好。