火电厂粉煤灰制备高吸附性节能环保材料的技术
217
完成单位:国电新能源技术研究院有限公司
登记编号:ZSCX-D4-J-1-66
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
1.项目背景、目的及意义
粉煤灰年产量巨大,目前已成为西北地区煤电企业发展的制约性因素,同时,我国土壤重金属污染形势不容乐观,根据《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总超标率达16.1%。粉煤灰中富含硅钙镁等元素,可作为一种高效吸附材料基材,不仅可消除粉煤灰的环境污染,同时缓解我国在高效低成本环境修复材料上的迫切需求,将粉煤灰变废为宝,在大规模消纳粉煤灰的同时,为环境、经济绿色化发展提供保障。
2.项目研究的主要内容
本项目研究利用粉煤灰为原料合成了3种高效节能环保吸附材料,并对每种吸附材料进行了合成工艺优化及吸附性能测定;对其中低温碱处理法合成高性能吸附材料进行了百公斤级放大试验,并对反应条件、反应机理进行了深入研究,最终选取灰碱比5:1;400摄氏度下煅烧2h后研磨的产品工艺路线,并将本产品应用于湖南省郴州市桂阳县镉污染农田修复,研究分析稻米中镉含量及增产原因,并测定了产品自身重金属风险。
3.解决的关键技术问题及创新点
本项目解决了粉煤灰资源化利用过程中存在的适用范围窄、二次固废产生量高、“吃灰量”小等问题,创新性的提出将固体氢氧化钠与粉煤灰(碱灰质量比1:5)研磨混合在400摄氏度下煅烧得到粉煤灰基土壤调理剂,可100%利用粉煤灰原料,适用原料范围广,并将产品应用于治理酸性土壤中重金属污染治理中,在改善农田土壤微生物环境、提高土壤pH值得同时,为水稻提供硅元素,取得了良好的增产效果。
4.推广应用成效
本项目开发的粉煤灰基高性能吸附材料应用于湖南省郴州市桂阳县太和镇(东经112°35',北纬25°38')典型酸性镉污染水稻田污染治理中,并委托西北农林科技大学进行检测,结果显示,稻米平均镉含量为0.1711mg/kg,较空白对照区稻米镉含量下降29.4%,每亩增产27.4%,水稻根长平均增加15.7%。