粉煤灰的改性技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域
粉煤灰的改性技術(shù)主要通過物理、化學(xué)及聯(lián)合方法提升其活性與吸附性能。物理改性以機(jī)械力磨細(xì)和高溫焙燒為主,前者通過球磨機(jī)等設(shè)備將粉煤灰粒度細(xì)化至超細(xì)級別,增大比表面積并破壞玻璃體結(jié)構(gòu),使內(nèi)部可溶性組分溶出,提升對重金屬離子的吸附率;后者在400℃左右焙燒,使表面疏松多孔,增強(qiáng)吸附能力,但需嚴(yán)格控制溫度以避免孔道坍塌。
化學(xué)改性涵蓋堿改性、酸改性、鹽改性及表面活性劑改性。堿改性利用NaOH等溶液腐蝕玻璃體表面,生成多孔結(jié)構(gòu)和表面羥基,顯著提升對亞甲基藍(lán)等染料的吸附容量;酸改性通過硫酸、鹽酸溶解玻璃體中的Al?O?、CaO等活性成分,增大晶面間距,增強(qiáng)對磷、丁基黃藥等污染物的去除效率;鹽改性利用FeCl?、NaBr等鹽類中的陽離子與溶液中離子交換,生成沉淀物或氧化物,實(shí)現(xiàn)污染物的去除;表面活性劑改性則通過十六烷基三甲基溴化銨等物質(zhì),改變粉煤灰表面電荷分布,提升對二甲酚橙、石油等污染物的吸附能力。
改性后的粉煤灰應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在建材領(lǐng)域,可作為水泥混合材和混凝土添加劑,提升混凝土后期強(qiáng)度與耐久性;在環(huán)保領(lǐng)域,用于廢水處理和大氣污染治理,高效吸附重金屬離子和染料分子;在道路工程中,其多孔結(jié)構(gòu)可改善路基穩(wěn)定性,減少沉降裂縫;在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,通過調(diào)節(jié)土壤酸堿度和提供微量元素,提升作物產(chǎn)量;此外,還可用于制備可降解包裝材料、地質(zhì)聚合物、3D打印材料等高端產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)高值化利用。