碱热活化粉煤灰地聚物相调控及其除磷性能

作者：杜挺昊 刘博研 郭昭呈 宋学锋    单位：西安建筑科技大学 材料科学与工程学院

关键词：地聚物；碱热活化粉煤灰；层状双金属氢氧化物；除磷性能

摘  要：为有效提升地质聚合物的除磷效果，以碱热活化高铝粉煤灰为前驱体，氢氧化钙 - 二水硫酸钙为混合激发剂，原位合成了富含层状 双金属氢氧化物（LDHs）的粉煤灰地聚物。采用 X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）分析了粉煤灰、碱热活化粉煤灰及碱热活化粉煤灰地聚物 的物相组成，并以碱热活化粉煤灰地聚物为吸附剂，采用静态吸附试验考察了其除磷效果。结果表明，碱热活化可使高铝粉煤灰中的莫来石、刚玉 相转化为活性铝硅酸盐和硅酸盐矿物。氢氧化钙 - 二水硫酸钙混合激发碱热活化粉煤灰地聚物的晶相矿物主要为沸石相（4A 型沸石、淡红沸石、 浊沸石）及水铝钙石、三硫型水化硫铝酸钙（AFt）层状双金属氢氧化物相，具备了脱氮除磷功能。当氢氧化钙和二水硫酸钙质量比为 1∶1 时，碱热 活化粉煤灰地聚物对 H PO -P 的吸附效果最佳，在 H2PO4- -P 初始质量浓度为 100 mg/L，固液质量比为 1∶100 的吸附条件下，其吸附容量为 9.913 mg/g，去除率达到 99.13%。