[发明专利]二氧化氮与二氧化碳混合气氛围下粉煤灰的微波再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波粉煤灰再生的工艺，尤其涉及到一种使用微波技术进行粉煤灰再生的工艺，属于环保工程领域。

背景技术

粉煤灰是一种具有火山灰活性的微细粉末，主要化学组分是Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等。粉煤灰颗粒物理组织多孔，比表面积较大，具有较高的吸附活性，且价格低廉、来源广泛。粉煤灰作为一种吸附材料逐渐在水处理、油处理领域得到应用。但是吸附饱和后的粉煤灰孔隙结构被吸附质堵塞，丧失吸附能力。并且在吸附有害物质后，其自身成为一种有毒有害物质。饱和吸附粉煤灰的直接丢弃会造成环境污染，通过再生可让吸其多次循环使用、降低处理成本、减少废渣的生成。因此，再生是一种很好的处理方式。

吸附材料的再生是指用物理、化学或生物的方法，将吸附材料表面的吸附质脱离或分解，恢复其吸附性能。吸附材料再生方法有热再生、溶剂再生、光催化再生、电化学再生、湿式氧化再生法、超临界流体再生等。

各种再生方法中，热再生法是研究最多、技术最为成熟的方法。但是热再生法耗能高、吸附材料热损耗大、可循环次数少，并不符合环保、节能的要求。因此，需要有其它更好的再生方法。

微波再生法本质上也属于热再生，但其与传统热再生的热传导机制有差异。后者的传热是“由外到内”，前者是整体加热，热量产生于内部而非来自外部加热源。这种独特的加热方式使得微波加热速度更快、具有选择性、高效节能。微波再生也具有时间短、耗能低、对吸附材料损伤小等优点，得到了广大研究者的关注。

现有的微波加热再生技术所介绍的再生方法，仅限于活性炭、硅胶等几种有限的吸附材料。如专利ZL201410028853.6、CN201510939699.2介绍了活性炭的微波再生，ZL201520318302.3介绍了硅胶的微波再生。

因此，很有必要将微波再生技术使用范围拓展到粉煤灰上，设计研发一种速度快、能耗低、无二次污染、操作简单、再生后粉煤灰质量高的再生处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供二氧化氮与二氧化碳混合气氛围下粉煤灰的微波再生方法。本发明在粉煤灰的微波再生中，将NO₂作为反应气，提高了粉煤灰再生效率和再生质量。

本发明通过下列技术方案实现：二氧化氮与二氧化碳混合气氛围下粉煤灰的微波再生方法，经过下列各步骤：

A、将吸附饱和的粉煤灰置于KMnO₄溶液中处理，然后将处理过的粉煤灰先碱洗、再水洗至中性。

B、将KMnO₄溶液处理后的粉煤灰置于微波设备中，启动机械搅拌，通入NO₂、CO₂混合气，控制微波功率，利用微波辐射加热粉煤灰。

C、停止微波设备，在N₂、CO、H₂混合气氛围下将粉煤灰冷却，储存备用。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明将微波再生技术应用到粉煤灰吸附材料上，扩大了微波再生吸附材料的范围。粉煤灰通过微波再生，实现了废弃资源再次综合利用，满足循环经济与环境友好的要求；

（2）本发明在粉煤灰的微波再生中使用NO₂作为反应气，提高了粉煤灰微波再生效率和质量。用于水处理的粉煤灰微波再生效率可提高4.7 %~10.7 %；用于废油处理的粉煤灰微波再生效率可提高6.3 %~10.2 %。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

本实施例1，包括以下步骤：

第一步，原状粉煤灰的筛选。

对取自某电厂的粉煤灰进行分级筛分，去除大颗粒杂质，选取粒径0.03~0.05 mm的粉煤灰。用去离子水浸洗选取的粉煤灰，直至浸洗水无色透明。将浸洗干净的粉煤灰放入60 ℃的烘箱烘6 h，得到新鲜粉煤灰。

第二步，新鲜粉煤灰对亚甲基蓝废水的吸附和废粉煤灰的制取。