System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种飞灰复合材料及其制备方法技术_技高网
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一种飞灰复合材料及其制备方法技术

技术编号:41202647 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:28
一种飞灰复合材料及其制备方法,由以下按照重量份数计且总份数为100的材料组成:丙烯酸10‑30份,去离子水30‑50份,飞灰45‑90份,交联剂1‑2份,引发剂3‑6份,先把丙烯酸和去离子水加入容器中,搅拌混合均匀,再加入飞灰,然后依次加入交联剂和引发剂,反应得到水凝胶,经干燥后得到丙烯酸/飞灰复合吸水树脂。本发明专利技术制备的飞灰/丙烯酸复合吸水树脂在具有较高的吸水倍率,可用于密封材料、城市建筑用材料等,也可用于农林等领域,将飞灰材料回收利用,制备相对简单,便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞灰处理,具体地说是一种飞灰复合材料及其制备方法


技术介绍

1、垃圾焚烧飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物,一般占被焚烧垃圾量的3%~5%,其中包含多种对人体有害的重金属元素及二噁英等有机危害物,因而被列为固体废弃物之一。飞灰一般呈灰白色粉末状,飞灰颗粒粒径一般在100μm以下,其表观密度低,大概为0.2-0.5,容积大,容易漂浮在空气中。由于飞灰含有大量可溶性金属,浸出液具有毒性,且其不可降解性,它们可能长期存在,对环境构成巨大的潜在威胁,危害人类和其他生物。因此被称为危险废弃物。飞灰中主要的含量为si、o、cl、k、fe、ca、s、mg和c等元素,由这些元素构成sio2、cao、al2o3和mgo等氧化物,其中还包括大量的氯化物和氢氧化物,导致飞灰呈强碱性。飞灰还含有大量对生物有害的重金属元素,如ti、v、cr、cu、zn、pd和cd等,重金属主要以单质、氯化物和氧化物的形式存在。对于重金属pb2+,它可以通过消化道、呼吸和皮肤等途径进入人体内,并在某些器官内积聚,并通过血液扩散到全身,特别是对神经系统、造血系统和肾脏造成严重损害。然而,不同价态的重金属锑的毒性不同,无机锑的毒性大于有机锑。其中,sb3+的毒性较sb5+为高,长期接触皮肤可引致皮炎、肝肾功能受损,以及严重和经常呕吐,情况严重,甚至危及生命,而sb是全球最受关注的重金属之一。所以若飞灰没有得到妥善的处理,它将随着雨水排放到各处进而污染水源,进入食物链,给人和其他生物带来危害,故研究如何安全处理飞灰中重金属是目前比较迫切的任务。

2、随着垃圾焚烧技术越来越广泛地在国内外推广,所产生的飞灰也越来越多,人们开始对飞灰运用到各个领域,企图寻找出一条绿色高效的飞灰资源化路线。目前,飞灰安全处理方法主要是水泥固化-填埋法、熔体固化法和化学药剂方法等,其中水泥固化-填埋法是目前我国处理飞灰的主要方法。技术成熟,操作方便,成本低。然而,随着环境保护压力和飞灰产量的增加,填埋场的压力急剧增加,重金属的长期稳定性很差,填埋场的使用寿命有限。宋旭艳等研究了采用无机和有机稳定剂结合水泥固化技术处理城市生活垃圾中的飞灰。研究结果表明,飞灰经过预处理后,重金属的稳定性得到了提高,水泥进一步养护后,环境更加安全可靠。该技术成熟、简单、低成本、经济、环保,但由于不仅可以去除飞灰中的重金属等有害物质,而且还可以去除部分sio2、al2o3和fe2o3,从而降低了胶凝活性,导致水泥的抗压强度下降。熔体固化也被称为玻璃化技术也是处理飞灰的方法之一。此技术待处理的飞灰填充高温电弧炉中冶炼,熔化后形成玻璃状硅酸盐,防止可溶组分溶解。熔融固化的基本原理是通过熔融降低飞灰的体积,增加夹杂物,更有效地固定重金属,从而保持重金属的长期稳定性。垃圾焚烧飞灰熔融技术在发达国家发展迅速。熔融固化是处理垃圾焚烧飞灰最稳定、最安全的方法,但需要大量的能源和高温设备投资。赵俊东等阐述了新工艺中以煤为燃料的低温烧结过程及炉内空气流动特性,并对炉内冷风流动特性进行了模拟。高温熔融处理技术具有容量减少率大、重量减少率高、炉渣质量稳定、无重金属浸出、资源化利用、二恶英等有机污染物完全分解等优点,但在高温熔融时会产生挥发性重金属废气,因此有必要在烟气排放场所安装处理装置。目前,该技术在我国还没有得到广泛推广。

3、因此,对于飞灰如何更加高效、有效地处理,使其能够成为循环利用的一种资源,人们对其进行更多的研究。


技术实现思路

1、本专利技术的目的正是为克服上述现有技术的不足,提供一种飞灰复合材料及其制备方法。

2、一种飞灰复合材料,由以下按照重量份数计且总份数为100的材料组成:

3、丙烯酸10-30份,去离子水10-40份,飞灰45-90份,交联剂1-2份,引发剂3-6份。

4、所述交联剂为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺。

5、所述引发剂为过硫酸钾与亚硫酸钠的组合。

6、所述丙烯酸20份,去离子水23.5份,飞灰50份,交联剂1.5份,引发剂5份。

7、一种飞灰复合材料的制备方法,包括以下步骤:

8、按照设定的用量比例,称取定量的丙烯酸10-30份,去离子水30-50份,飞灰45-90份,交联剂1-2份,引发剂3-6份;

9、先把丙烯酸和去离子水加入容器中,搅拌混合均匀,再加入飞灰进行中和反应,得到反应溶液;

10、往反应溶液中加入交联剂得到混合溶液;

11、往混合溶液中加入引发剂,发生聚和反应,生成水凝胶;

12、将得到的水凝胶进行烘干干燥,得到丙烯酸/飞灰复合吸水树脂。

13、在把丙烯酸和去离子水加入容器之前,先把容器置于冰水浴中,使容器维持在冰水浴中,再加入丙烯酸和去离子水。

14、在添加交联剂和引发剂过程中,仍然将容器保持在冰水浴中。

15、往混合溶液中加入引发剂后,就将容器转移到75℃-85℃的恒温水浴中,保持反应时间2-4小时,通过发生聚和反应得到水凝胶。

16、将水凝胶置于90℃-110℃的真空干燥箱中干燥20-25小时,然后得到丙烯酸/飞灰复合吸水树脂。

17、所述引发剂由过硫酸钾与亚硫酸钠组成,其中过硫酸钾与亚硫酸钠以大于1:1的比例混合,并且过硫酸钾与亚硫酸钠均采用大于0的用量。

18、与现有技术相比,本专利技术具有以下的有益技术效果:

19、1、采用飞灰、丙烯酸为原料,n,n’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,采用自由基聚合法制备了飞灰/丙烯酸复合材料,具有较高的吸水能力,可用于密封材料、建筑用材料等,也可用于农林等领域;

20、2、制备工艺相对简单,降低成本,为开发飞灰资源化的利用技术提供了新的思路,便于推广应用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞灰复合材料,其特征在于,由以下按照重量份数计且总份数为100的材料组成:

2.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾与亚硫酸钠的组合。

4.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述丙烯酸20份,去离子水23.5份,飞灰50份,交联剂1.5份,引发剂5份。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,在把丙烯酸和去离子水加入容器之前,先把容器置于冰水浴中,使容器维持在冰水浴中,再加入丙烯酸和去离子水。

7.根据权利要求5所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,在添加交联剂和引发剂过程中,仍然将容器保持在冰水浴中。

8.根据权利要求7所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,往混合溶液中加入引发剂后,就将容器转移到75℃-85℃的恒温水浴中,保持反应时间2-4小时,通过发生聚和反应得到水凝胶。

9.根据权利要求5所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,将水凝胶置于90℃-110℃的真空干燥箱中干燥20-25小时,然后得到丙烯酸/飞灰复合吸水树脂。

10.根据权利要求5所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,所述引发剂由过硫酸钾与亚硫酸钠组成,其中过硫酸钾与亚硫酸钠以大于1:1的比例混合,并且过硫酸钾与亚硫酸钠均采用大于0的用量。

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【技术特征摘要】

1.一种飞灰复合材料,其特征在于,由以下按照重量份数计且总份数为100的材料组成:

2.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述交联剂为n,n’-亚甲基双丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾与亚硫酸钠的组合。

4.根据权利要求1所述的飞灰复合材料,其特征在于,所述丙烯酸20份,去离子水23.5份,飞灰50份,交联剂1.5份,引发剂5份。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的飞灰复合材料的制备方法,其特征在于,在把丙烯酸和去离子水加入容器之前,先把容器置于冰水浴中,使容器维持在冰水浴中,再加入丙烯酸和去...

【专利技术属性】
技术研发人员:张婷
申请(专利权)人:韶关学院
类型:发明
国别省市:

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