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粉煤灰是煤化工以及火力发电产生的固体废弃物,大量粉煤灰的堆放对环境造成了很大的污染。利用粉煤灰合成价值较高的沸石,对粉煤灰的资源化利用具有重要的意义。目前对燃煤发电粉煤灰制备沸石的研究较多,且制备的沸石多用于去除水体中的重金属离子,但对煤气化粉煤灰制备沸石的研究及利用还很欠缺。基于此,本研究以壳牌煤气化产生的粉煤灰为原料,采用水热合成法制备粉煤灰沸石,并采用正交实验和单因素实验对合成工艺进行优化,以期获得氨氮离子去除效果较优的工艺条件。首先对粉煤灰原料进行分析,采用国标法测定了粉煤灰原料的主要成分,同时采用SEM与XRD分析表征。分析结果表明:煤气化所产生的粉煤灰组分简单、含碳量较低,以光滑紧密的球形颗粒为主,呈无定型态,活性较高,可以进行沸石的转化。采用水热合成法将粉煤灰制备成沸石,以产品的阳离子交换容量(CEC)值为考核指标,设计正交实验优化工艺条件,得到较优的工艺条件为:焙烧温度450℃、晶化温度110℃、晶化时间8h、碱液浓度3mol·L-1、液固比4:1,该条件下沸石产品的CEC值为268.6cmol·kg-1。通过单因素实验进一步优化工艺条件,考察了焙烧温度、碱液浓度、晶化时间、晶化温度、以及液固比等因素对沸石CEC值的影响,得到进一步的较优工艺条件为焙烧温度500℃、晶化温度110℃、晶化时间6h、碱液浓度4mol·L-1、液固比4:1,该条件下沸石产品的CEC值为277.1cmol·Kg-1,为粉煤灰原料CEC值的30倍。综合对比正交实验和单因素实验的较优工艺条件,虽然后者得到的沸石离子交换性能稍高,但所需的焙烧温度和碱液浓度也更高,考虑到生产成本问题,前者的工艺条件更为实际。对沸石产品采用XRD和SEM分析表征。SEM表征结果表明:粉煤灰合成的沸石颗粒形貌发生不规则变化,表面粗糙多孔。XRD分析结果表明:沸石产品具有两大类的XRD衍射图谱,一种存在晶体衍射峰,另一类是无定型图谱,表明只有在一定的工艺条件下才能获得较好的沸石产品。且对比发现存在衍射峰型的XRD图谱均比较相近,由此可判定实验合成的沸石为同一种沸石类型。为进一步明晰制备沸石的晶型,运用Jade6.5软件匹配产品的XRD图谱,结果表明:性能较优的沸石产品类型为Na P1型沸石。本研究成功地将煤气化粉煤灰转化为沸石,且所制备的沸石具有良好的离子交换性能,因而可广泛应用于含氨氮废水的处理。本课题研究结果可为煤气化粉煤灰的资源化利用提供理论依据。