[发明专利]一种利用粉煤灰合成沸石处理废水制作干粉灭火剂的方法及装置

说明书

本发明涉及一种利用粉煤灰合成沸石处理废水制作干粉灭火剂的方法及装置，其包括如下步骤：S1、粉煤灰通过碱熔‑晶化法对粉煤灰进行处理，合成粉煤灰沸石；S2、将待处理的废水与磷酸根离子、镁离子的水溶液充分混合均匀作为混合溶液，将混合溶液在粉煤灰沸石的辅助下于带有pH调节器的流化床反应器内反应，然后，将粉煤灰沸石形成的细小晶体进行干燥，并研磨成粉末；S3、将步骤S2获得的粉末加入氯化钠、硅油、疏水白炭黑及云母制作成新型干粉灭火剂。本发明将工业废物粉煤灰高效利用，同时应用于水处理与消防两个领域，经济效益和环境效益也十分显著。

技术领域

本发明涉及一种利用粉煤灰合成沸石处理废水制作干粉灭火剂的方法及装置，属于粉煤灰的综合利用技术领域。

背景技术

伴随着经济的飞速发展，人们对电力的需求不断提高，火力发电仍然在电力生产结构中占据主要地位，因而每年均会产生大量的工业废物-粉煤灰，据有关部门统计：2016年粉煤灰的总产量为6.55亿吨，2017年粉煤灰的总产量为6.86亿吨，预计2020年这一数字将达到7.81亿吨。尽管近几年来粉煤灰的利用率不断提高，但每年仍有很多未被有效利用，占用土地且破坏环境。

粉煤灰中主要成分是SiO₂与Al₂O₃，还有少量的Fe₂O₃、CaO等物质。其利用方式主要在以下几个方面：建筑、冶金、化工、农业。目前在环境方面主要体现在用其对废水、废气进行处理，对废水的处理即是利用它的吸附性，直接处理或对其改性后再处理，或将其与其它具有吸附性的物质制成过滤层处理废水。而在消防领域的磷酸铵盐干粉灭火剂的制造中，多用磷酸二氢铵作为原料，从未考虑过在该领域中利用粉煤灰。

以上所述这些方法存在的弊端是：对于处理废水来说，仅仅依赖粉煤灰自身的吸附性或者对其稍作改性处理，对废水的处理效果可能达不到国家允许的排放标准，并且过滤废水后的残渣仍未进行利用，既浪费资源又可能会造成二次污染；对于制作磷酸铵盐干粉灭火剂来说，存在着制作原材料过于单一的问题，亟需找到其他可替代的物质。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种利用粉煤灰合成沸石处理废水制作干粉灭火剂的方法，其利用粉煤灰首先合成沸石处理含氨氮的废水，然后将处理废水后形成的细小晶体制作成干粉灭火剂的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种利用粉煤灰合成沸石处理废水制作干粉灭火剂的方法，其包括如下步骤：

S1、粉煤灰通过碱熔-晶化法对粉煤灰进行处理合成粉煤灰沸石；

S2、将待处理的废水与磷酸根离子、镁离子的水溶液充分混合均匀作为混合溶液，将混合溶液在粉煤灰沸石的辅助下于带有pH调节器的流化床反应器内反应，然后，将粉煤灰沸石形成的细小晶体进行干燥，并研磨成粉末；

S3、将步骤S2获得的粉末加入氯化钠、硅油、疏水白炭黑及云母制作成新型干粉灭火剂。

如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述粉煤灰中所含硅元素与铝元素的摩尔比为1.5～2.0；所述碱熔-晶化法为将活化剂NaOH固体加入到粉煤灰中混合，之后在温度为450～650℃下焙烧1～2h，按照液固比6：1的比例加入蒸馏水，搅拌老化后，进行晶化，完成粉煤灰到沸石的转化获得粉煤灰沸石。

如上所述的方法，优选地，NaOH与粉煤灰按照质量比1.2：1混合，所述老化的时间为12h，晶化温度100℃，晶化时间9h。

如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述待处理的废水为pH值为6～8、氨氮浓度为500mg/L～900mg/L的废水。