自然堆积煤矸石制备P型分子筛试验研究
2025-08-18张荣新李凯龙韩敏刘祎李文龙
中图分类号:TQ050.4 文献标志码:A 文章编号:1004-0935(2025)07-01077-04
我国每年排放煤矸石近3.4亿t,现有50亿t的煤矸石被堆放于露天环境中[1]。煤矸石主要矿物成分为黏土矿物,如高岭石、蒙脱石、伊利石等。煤矸石的化学组成主要是无机质和有机质,其中无机质主要为 SiO2 ( 30%~65% )和 Al2O3 ( 15%~40% ),其次是 Fe2O3 、 CaO 、 MgO 、 Na2O 、 K20 、 SO3 和部分Ti、Ga、 Co 、 Gu 、 Zn 、 Mn 、Mo等有毒有害元素[2]。煤矸石的堆放增加了重金属浸出和大气污染的环境风险,威胁生态安全和人类健康。因此,有效利用和处置煤矸石成为社会关注的重点。
目前,P型分子筛多以 Na2SiO3 ! NaAlO2 、NaOH等原料直接合成[3-4]。根据合成P型分子筛硅铝源的处理方式不同,其合成方法分为水热合成法[5-、碱熔法[7-8]、微波/超声波合成法[9]等。其较高的原材料价格,大大限制了P型分子筛的工业化应用和推广。煤矸石是煤矿企业排出的固体废弃物,其资源化利用一直是煤基固废资源化利用研究的热点之—[10-11]煤矸石中含有大量的 SiO2 、 Al2O3 ,为制备各类型分子筛提供了基础条件。以煤矸石为原料,制备P型分子筛不仅降低了分子筛制造成本,而且达到“以废治废”的目的。由于不同区域煤矸石中硅铝矿物组分差异巨大,影响分子筛合成过程中硅铝物质溶出率和产物硅铝比,适合合成P型分子筛的煤矸石也相对较少。孔德顺等[12-13]以六盘水煤矸石为原料先后采用碱熔法、硫酸除铁-碱熔法成功制备出了P型分子筛。陈亿琴等[14]采用水浴-微波辅助加热法成功制备了P型和A型分子筛
以省抚顺市望花区自然堆积的煤矸石为原料,采用酸浸除铁-水热合成法制备了煤矸石基P型分子筛,综合分析其除铁效果、形貌、氨氮吸附效果。……
