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                                              粉煤灰13種改性方法，你知道幾種？

粉煤灰中含有大量性能較穩(wěn)定的二氧化硅、氧化鋁等成分，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果受到限制。實際中，常需要對粉煤灰進行表面改性或結(jié)構(gòu)改性，增強其活性，實現(xiàn)高附加值綜合利用。

圖1：堆積如山的粉煤灰

粉煤灰比較常用的改性方法有物理法和化學(xué)法，其中：

一、物理法：機械研磨改性、微波改性、超聲波改性、高溫?zé)岣男?、金屬化表面改性等?/span>

1、機械研磨改性

機械研磨改性是利用施加的機械能直接破壞粉煤灰的結(jié)構(gòu)，來增強其吸附活性，尤其通過成型吸附劑的制備便可以克服磨細(xì)粉煤灰顆粒松散、難以工業(yè)化利用的缺點，使其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。

2、微波改性

微波不僅能通過熱能與動能的轉(zhuǎn)換破壞粉煤灰的Si—Al網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且還通過震蕩作用提高粉煤灰的孔隙率和比表面積，使得粉煤灰的物理和化學(xué)吸附性能大大提高，在水處理中廣泛應(yīng)用。

另外，微波對化學(xué)改性的輔助作用使得改性粉煤灰的吸附效能進一步增強。

3、超聲波改性

超聲波改性是通過機械破碎作用破壞粉煤灰的玻璃體結(jié)構(gòu)，提高粉煤灰的吸附能力。

4、高溫?zé)岣男?/span>

高溫?zé)岣男允抢酶邷刂苯悠茐姆勖夯业牟ＡЬW(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使粉煤灰顆粒疏松多孔，活性點暴露，從而增強粉煤灰的物理和化學(xué)吸附能力。

但過高的溫度則會降低粉煤灰的吸附活性，在實際高溫?zé)岣男岳弥校莆蘸梅勖夯业母男詼囟取?/span>

5、金屬化表面改性

金屬化表面改性是通過在粉煤灰表面鍍覆金屬薄膜（如鐵膜、鎳膜等）來達到改變粉煤灰導(dǎo)電導(dǎo)磁性能的目的，從而增強粉煤灰的吸波性能和射線反射能力。

金屬化改性粉煤灰作為一種良好的電磁吸波材料和電磁屏蔽材料被廣泛利用在民用和軍事等領(lǐng)域中。

圖2：改性后的粉煤灰

二、化學(xué)法：火法改性、水熱法改性、酸改性、堿改性、鹽改性、氧化鈣改性、偶聯(lián)劑改性、陽離子改性等。

6、火法改性

火法改性是將粉煤灰與助熔劑（Na2CO3）按一定比例混合，在800～900℃的高溫下熔融，使粉煤灰分解，然后與結(jié)晶劑（NaOH溶液）進行系列化學(xué)反應(yīng)后，制得改性粉煤灰。

火法改性使粉煤灰孔隙率提高，比表面積變大，且Si、Al活性點釋放充足，化學(xué)吸附能力增強，在吸附利用中取得良好的效果。

7、水熱法改性

水熱法改性時，粉煤灰的硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)被破壞，Si、Al、Fe等活性點得到釋放，從而吸附能力得到很大提高，對含重金屬離子廢水的處理效果**。

8、酸改性

酸改性時，光滑致密的原狀粉煤灰顆粒表面變得粗糙多孔，比表面積變大，物理吸附能力增強。

同時，酸改性時的粉煤灰還溶出大量的離子和溶膠成分，在吸附處理中起到絮凝沉降或混凝吸附架橋作用，從而提高了粉煤灰的絮凝混凝能力。

其中，以酸改性為主的復(fù)合改性方法是粉煤灰酸改性研究的熱點。

9、堿改性

堿改性時，粉煤灰顆粒表面的堅硬外殼破壞而呈現(xiàn)松散裂解形貌，從而比表面積變大，物理吸附能力增強。

同時，粉煤灰玻璃體表面可溶性物質(zhì)能與堿性氧化物反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)，使得粉煤灰的絮凝沉淀能力得以提高。

含堿改性的復(fù)合改性方法也是粉煤灰堿改性研究的熱點。

10、鹽改性

鹽改性法通過在粉煤灰空隙均勻分布的鹽改性劑陽離子，如Al3+、Fe2+、Na+、Ca2+等，與溶液污染物中的陽離子相互交換，生成相應(yīng)氧化物（兩性或單性）或可沉淀物質(zhì)（或Fe2+被氧化成Fe3+使得懸浮膠粒脫穩(wěn)，被粉煤灰表面吸附）。

鹽改性法不僅可以改善粉煤灰的吸附能力，而且具有較強的通用性，在廢水處理中廣泛應(yīng)用。

此外，將鹽改性法與其他改性方法復(fù)合還可以彌補單一鹽改性工藝的不足。

11、氧化鈣改性

氧化鈣改性時，通過氧化鈣的放熱反應(yīng)破壞粉煤灰的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可提高粉煤灰的物理和化學(xué)吸附能力。

尤其將氧化鈣改性與火法改性相復(fù)合更能**提高粉煤灰的吸附效能，并已實際應(yīng)用在垃圾滲濾液的氨氮處理中。

12、偶聯(lián)劑改性

粉煤灰通過偶聯(lián)劑表面改性，可改善與有機材料之間的相容性，與聚氯乙烯、酚醛樹脂、聚乙烯等樹脂混合塑煉，得到填充復(fù)合材料。

近年來，市場上已開發(fā)了鋁酸酯、鈦酸酯、硅烷以及鋯酸酯等多種偶聯(lián)劑，其中鋁酸酯和硅烷偶聯(lián)劑具有合成簡單、性能優(yōu)良、成本低廉等特點。

13、陽離子改性

陽離子改性目的是增強粉煤灰對廢水及有毒重金屬離子的吸附和去除性能。陽離子改性劑主要有鈉型、鈣型、鉀型、鐵型等。

目前，陽離子表面活性劑改性粉煤灰已實際應(yīng)用在各類廢水處理中。

不同的改性方法決定了粉煤灰將具有不同的改性效果和應(yīng)用領(lǐng)域。實際生產(chǎn)中，綜合考慮應(yīng)用目的、工藝、價格和環(huán)保等因素，并根據(jù)表面改性劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和作用機理，有針對性的選擇改性方法很有必要。