电气石/粉煤灰基多孔陶瓷的制备

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粉煤灰是燃煤发电厂排放的固体废弃物,可以污染水体、大气和土壤等,因此如何处置和利用粉煤灰已经成为一大难题。多孔陶瓷因其具有较高的孔隙率、抗压强度、稳定的化学物理性质,使其在工业等社会生活中获得了广泛的应用。电气石是一种由Al,Na,Ca,Mg,B和Fe等元素组成的含水和氟等的环状硅酸盐晶体矿物,具有电极性、释放负离子、热电性和红外辐射等优良的性质,使得电气石在环境污染治理、人体保健领域等领域得到广泛的应用。   本文介绍了制作多孔陶瓷传统的方法,并以粉煤灰为主要原料,添加适量超细电气石粉和烧结助剂,以煤粉,锯末、淀粉和碳酸钙为成孔剂,制备了粉煤灰基多孔陶瓷。测定了多孔陶瓷的气孔率、抗压强度,通过扫描电镜、X射线衍射、差热分析等手段对添加与不添加电气石的多孔陶瓷性能进行了表征。   结果表明,粉煤灰基多孔陶瓷的孔隙率、抗压强度受造孔剂的种类、用量、烧结温度及是否添加电气石的影响。在四种造孔剂中,最合适的是煤粉。通过正交实验和单因素实验,确定实验室条件下的优化工艺为:粉煤灰43g,铝矾土16g,高岭土5g,长石13g,石英12g,电气石11g,煤粉35g,水200g,分散剂聚丙烯酸钠7ml,粘结剂聚乙烯醇3.5ml,烧结温度为980℃。在此实验条件下制得了孔隙率为39.78~46.92%,抗压强度4.73~6.45MPa的粉煤灰基多孔陶瓷;电气石的加入降低了多孔陶瓷的孔隙率,增加了抗压强度,同时降低了烧结温度。   本研究利用制得的粉煤灰基多孔陶瓷对孔雀石绿废水进行了处理。结果发现添加电气石与不加电气石的粉煤灰基多孔陶瓷处理废水300min脱色率分别为94.5%和58.1%。
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