[發明專利]一種粉煤灰合成沸石及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810162960.6
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108380173B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 冀曉東;彭紹好;張凡;馬媛媛;李鑫媛
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;B01J20/34;C02F1/28;C09K17/02;C09K101/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明涉及一種粉煤灰合成沸石及其制備方法和應用。所述粉煤灰合成沸石包括如下重量份的組分：粉煤灰9?11份，氫氧化鈉11?13份，水120?130份。本發明所述的粉煤灰合成沸石具有強吸附和強脫附的特性，不僅能夠有效去除廢水中硒元素，而且利用吸附飽和產品進行再釋放，以實現土壤富硒目的。

技術領域

本發明涉及一種粉煤灰合成沸石及其制備方法和應用，屬于硒肥技術領域。

背景技術

硒是生態環境中一個十分重要的微量元素，其在土壤中以多種形態存在，其中四價硒(如亞硒酸鹽)不僅易溶于水，而且易被植物吸收利用，是土壤硒的主要形態，也是植物吸收土壤無機硒的主要形態。但由于我國大部分土壤含硒量低，需要通過人工技術手段對土壤進行富硒，以使其更廣泛應用于農產品中。

現有提高土壤里硒含量方法大多是以施肥手段為主，利用含硒元素的活性絡合物質均勻賦存在土壤中，以實現土壤富硒效果。如CN104762089A提供一種土壤改良劑，有效提高土壤有機硒的含量，并將富硒土壤中的無效態硒轉化為有效態硒。此外，還有一些方法如CN106007813A，其利用粉煤灰和沸石制備得到長效礦物富硒肥，并于秋耕前施肥，能夠獲得富硒效果。但其對所采用的粉煤灰中硒含量有嚴格要求，而我國大部分燃煤電廠排放的粉煤灰無法達到此標準。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種新的粉煤灰合成沸石，其具有強吸附和強脫附的特性，不僅能夠有效去除廢水中硒元素，而且利用吸附飽和產品進行再釋放，以實現土壤富硒目的。

本發明是采用如下技術方案實現的。

一種粉煤灰合成沸石，包括如下重量份的組分：粉煤灰9-11份，氫氧化鈉11-13份，水120-130份。

優選地，所述粉煤灰與氫氧化鈉的質量比(簡稱堿灰比)為1:1.2。

所述粉煤灰來自燃煤電廠生產排放的廢渣，并過100目篩；

所述粉煤灰分為高鈣和低鈣兩種，相應地，所得粉煤灰合成沸石也分為高鈣和低鈣兩種。所述高鈣和低鈣的具體定義可參考標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)，如，所述高鈣是指合成沸石中CaO含量大于15％；所述低鈣是指合成沸石中CaO含量小于5％。

本發明還提供一種粉煤灰合成沸石的制備方法，包括：

(1)將粉煤灰與氫氧化鈉混合均勻，熔融；

(2)所得熔融物粉碎，加水，水浴；

(3)水浴后產物進行結晶，水洗至pH為9-10，烘干，粉碎，過篩，得到粉煤灰合成沸石。

其中，所述熔融的溫度為600-800℃，優選為600℃。

所述水浴的溫度為70-90℃，優選為80℃。

所述結晶的溫度為90-110℃，優選為100℃。

本發明還提供上述粉煤灰合成沸石在廢水吸附、土壤富硒中的應用。

具體地，一種兼具吸附或脫附的吸附劑，由上述粉煤灰合成沸石或粉煤灰合成沸石與其它助劑混合制得。

本發明還提供上述吸附劑的使用方法，包括：

(1)吸附：將吸附劑投加含硒廢水中，得到吸附飽和固體，干燥，研磨成粉末；

其中，以吸附劑中粉煤灰合成沸石計算，廢水中每mg硒投加0.5g粉煤灰；在吸附前，先將廢水pH調節至1-2，更有利于提高吸附效果，經驗證，在此條件下，吸附效率(即硒元素去除率)達到96.54％。

(2)釋放(脫附)：將粉末與水混合，調節pH在6-9，攪拌，均勻噴灑到土壤中。