[發明專利]一種利用粉煤灰合成沸石處理廢水制作干粉滅火劑的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011173894.6
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112245855B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 崔家新;王連勇;薛海月;韓建麗;孫延文;蔡九菊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A62D1/00
• 分類號: A62D1/00;B01J8/24
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種利用粉煤灰合成沸石處理廢水制作干粉滅火劑的方法及裝置，其包括如下步驟：S1、粉煤灰通過堿熔?晶化法對粉煤灰進行處理，合成粉煤灰沸石；S2、將待處理的廢水與磷酸根離子、鎂離子的水溶液充分混合均勻作為混合溶液，將混合溶液在粉煤灰沸石的輔助下于帶有pH調節器的流化床反應器內反應，然后，將粉煤灰沸石形成的細小晶體進行干燥，并研磨成粉末；S3、將步驟S2獲得的粉末加入氯化鈉、硅油、疏水白炭黑及云母制作成新型干粉滅火劑。本發明將工業廢物粉煤灰高效利用，同時應用于水處理與消防兩個領域，經濟效益和環境效益也十分顯著。

技術領域

本發明涉及一種利用粉煤灰合成沸石處理廢水制作干粉滅火劑的方法及裝置，屬于粉煤灰的綜合利用技術領域。

背景技術

伴隨著經濟的飛速發展，人們對電力的需求不斷提高，火力發電仍然在電力生產結構中占據主要地位，因而每年均會產生大量的工業廢物-粉煤灰，據有關部門統計：2016年粉煤灰的總產量為6.55億噸，2017年粉煤灰的總產量為6.86億噸，預計2020年這一數字將達到7.81億噸。盡管近幾年來粉煤灰的利用率不斷提高，但每年仍有很多未被有效利用，占用土地且破壞環境。

粉煤灰中主要成分是SiO₂與Al₂O₃，還有少量的Fe₂O₃、CaO等物質。其利用方式主要在以下幾個方面：建筑、冶金、化工、農業。目前在環境方面主要體現在用其對廢水、廢氣進行處理，對廢水的處理即是利用它的吸附性，直接處理或對其改性后再處理，或將其與其它具有吸附性的物質制成過濾層處理廢水。而在消防領域的磷酸銨鹽干粉滅火劑的制造中，多用磷酸二氫銨作為原料，從未考慮過在該領域中利用粉煤灰。

以上所述這些方法存在的弊端是：對于處理廢水來說，僅僅依賴粉煤灰自身的吸附性或者對其稍作改性處理，對廢水的處理效果可能達不到國家允許的排放標準，并且過濾廢水后的殘渣仍未進行利用，既浪費資源又可能會造成二次污染；對于制作磷酸銨鹽干粉滅火劑來說，存在著制作原材料過于單一的問題，亟需找到其他可替代的物質。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種利用粉煤灰合成沸石處理廢水制作干粉滅火劑的方法，其利用粉煤灰首先合成沸石處理含氨氮的廢水，然后將處理廢水后形成的細小晶體制作成干粉滅火劑的方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一種利用粉煤灰合成沸石處理廢水制作干粉滅火劑的方法，其包括如下步驟：

S1、粉煤灰通過堿熔-晶化法對粉煤灰進行處理合成粉煤灰沸石；

S2、將待處理的廢水與磷酸根離子、鎂離子的水溶液充分混合均勻作為混合溶液，將混合溶液在粉煤灰沸石的輔助下于帶有pH調節器的流化床反應器內反應，然后，將粉煤灰沸石形成的細小晶體進行干燥，并研磨成粉末；

S3、將步驟S2獲得的粉末加入氯化鈉、硅油、疏水白炭黑及云母制作成新型干粉滅火劑。

如上所述的方法，優選地，在步驟S1中，所述粉煤灰中所含硅元素與鋁元素的摩爾比為1.5～2.0；所述堿熔-晶化法為將活化劑NaOH固體加入到粉煤灰中混合，之后在溫度為450～650℃下焙燒1～2h，按照液固比6：1的比例加入蒸餾水，攪拌老化后，進行晶化，完成粉煤灰到沸石的轉化獲得粉煤灰沸石。

如上所述的方法，優選地，NaOH與粉煤灰按照質量比1.2：1混合，所述老化的時間為12h，晶化溫度100℃，晶化時間9h。

如上所述的方法，優選地，在步驟S2中，所述待處理的廢水為pH值為6～8、氨氮濃度為500mg/L～900mg/L的廢水。