粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2014 NO.3 综述 粉煤灰沸石水热合成方法的影响因素研究 Study on InfluencingFactors ofFly-Ash Hydrothermal SynthesisMethod 邓慧，郭畅，毕欣 （辽宁石油化工大学化学化工环境学部，辽宁抚顺，113001） 摘要：水热合成法是粉煤灰沸石碱性合成的主要方法，是将粉煤灰与碱溶液（NaOH或KOH）按一定比例混合，在 一定温度下老化一段时间，经过搅拌、晶化、过滤后得到沸石。
本文介绍了粉煤灰水热合成沸石的反应机理，并综述了水 热合成法及各种衍生方法的影响因素，如粉煤灰的组成、碱的作用、高温烧的作用、微波辐射的作用和搅拌的作用。
关键词：水热合成法；粉煤灰；沸石；影响因素 中图分类号：TQ649.4+5文献标识码：B 文章编号：1005-8249(2014)03-0053-04 水热合成方法是粉煤灰碱性合成沸石的主要方进一步沉积，导致溶液中Si/AI失衡，涉及到不定型固 法。
传统水热法的基本过程为：将粉煤灰与适当浓度 体的自组装过程；（3）与溶液体系亚稳态平衡相关，母 的碱液（NaOH或KOH)混合，一定温度下老化一定时 液中的Si和AI浓度恒定；（4)只有无外加Si源时发 间，经过搅拌、晶化、过滤后得到沸石[1-]。
传统的一 生八面沸石结构向Na-P1型沸石结构的转变。
因 步水热法产率低、能耗高、副产品多，两步法”、微 此，粉煤灰的组成、NaOH、搅拌、微波辐射及高温烧 作用均影响合成沸石的类型和性能。
热合成法的衍生方法。
两步法在两次水热过程中间通 1粉煤灰的组成 过添加硅盐、铝盐调节产品中的硅铝比例，提高沸石的 产率和纯度；微波辅助法用微波加热法代替传统的油 粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2和AlO,，两者 浴或电加热方法，缩短了晶化时间，缩小了颗粒粒径。
的总含量接近或者超过60%，因此在碱性活化方法中 晶种法将天然沸石或现有沸石样品加人到粉煤灰和碱 作为硅铝源。
水热合成法首先是从碱性激发剂促使粉 性试剂混合物中诱导特定类型的沸石生成，提高沸石 煤灰中的硅铝相结构解体，溶解出SiO2和Al2O,开始 纯度。
高温熔融水热法是在水热法的操作步骤之前增 的，因此硅铝源中的SiO2/AlO,对硅铝凝胶形成有重 加粉煤灰的高温熔融步骤来提高沸石纯度。
要影响，进而影响合成沸石的结构。
低Si/AI体系中 N.Murayama等认为粉煤灰水热合成沸石的过 低聚态的硅铝酸盐形成速度很快，高Si/AI体系的反 称包括：（1)粉煤灰中Si和AI”的溶解释放；（2)碱液 应体系中首先发生硅铝单体之间的快速缩聚，进而发 中硅铝浓缩并形成硅铝凝胶；(3)硅铝凝胶在一定条 生硅酸盐单体之间的缓慢缩聚（Chindaprasirt等[12) 件下晶化形成沸石。
Marion等[1进一步提出粉煤灰 水热合成过程还应包含一个硅铝酸盐的分子重组过 发现提高体系中的硅、铝含量均可以缩短凝胶的形成 时间。
H.Kazemian等[利用高硅的粉煤灰（SiO2/ 程，认为没有外加Si源时粉煤灰水热合成Na-P1型 Al2O=2.2~5.28）于120°C下水热晶化4h得到Na- 沸石的过称包括：（1)粉煤灰中AI源的释放和富Si的 铝矽酸盐的形成：(2)粉煤灰中溶解的Si相与AI相的 P1型沸石。
如图1,H.Tanaka等发现采用NaOH- NaAIO2体系改性粉煤灰时，1.0≤SiO/Al0≤2.0得 第一作者：邓慧（1979.6-），讲师，博士，研究方向：环境化工 到Na-A型单相沸石，2.5≤SiO/Al2O时得到Na-X 收稿日期：2013-11-14 型沸石且结晶度随Si/Al的增加而增加，而Na-A型沸 53 万方数据
粉煤灰综合利用 2014 NO.3 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 综述 石的结晶度却随之下降，SiO/Al2O=7.3时出现单相 Na则对生成沸石的晶化有贡献。
使用NaOH/ 的Na-A型沸石。
NaCO复合激发剂时粉煤灰的溶解速度与NaOH的 浓度密切相关，碱液中Na含量充足时，添加少量OH 就会显著提高沸石的水热反应速度。
对于NaOH/ KOH复合碱性激发剂，碱液中Na被认为是合成沸石 的一个重要因素，在KOH碱液体系中反应3h没有出 现菱沸石，而在NaOH/KOH复合碱性试剂体系中反 应相同时间有菱沸石生成。
单独的NaCO，碱液和 KOH中都不能生成沸石，NaCO/KOH复合碱液体系 中当Na占阳离子数量的50%~75%时有沸石生成。
（a)fly 图1SiO/AlO,分别为1.0（a)，...
