微硅粉的资源化利用及其吸附性能的研究

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在工业废水处理中,吸附法是一类重要的物理化学处理方法。目前,工业使用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、硅藻土等。本文基于硅铁行业副产品微硅粉的资源化利用,详细研究了以微硅粉为主要原料,结合粘结剂、造孔剂等制备新型吸附材料的工艺方法,试验考察了新型微硅粉吸附材料对废水中甲基橙、铁离子的吸附效果。首先,试验研究了酸浸处理对提高微硅粉比表面积的影响,确定了提高微硅粉比表面积的最佳工艺条件。结果表明,向微硅粉中加入质量分数为1%的氢氟酸溶液,在固液比为4g/100mL、70℃温度下酸浸处理30min后,微硅粉的比表面积可以达到71.252m2/g。微硅粉比表面积明显增大,有利于扩大其应用性能。其次,研究了两种制备微硅粉吸附材料的方法,并确定了制备微硅粉吸附材料适宜的工艺参数。一种是利用微硅粉与氧化钙煅烧后熟料烧结制备吸附材料,通过试验确定了最优工艺条件:按物质配比为1:1取一定量的微硅粉与氧化钙,在1100℃的马弗炉中煅烧30min得到熟料,然后加入熟料质量50%的硅溶胶和15%的淀粉,混合均匀挤条后在550℃烧结30min,制备出的吸附材料对废水中甲基橙的脱色率为51%,铁离子去除率为40.2%。另一种是酸浸处理后微硅粉烧结制备吸附材料,通过试验确定了最优工艺条件:取一定量的氢氟酸处理后的微硅粉,与占微硅粉质量50%的硅溶胶和15%的淀粉,混合均匀挤条后,在550。C烧结30min,得到吸附材料,对废水中甲基橙的脱色率为68.8%,铁离子去除率为63.5%。最后,对微硅粉吸附材料性能进行了表征与分析,主要探讨了吸附材料的孔结构与形貌、制备工艺与强度以及吸附材料的再生问题。
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