Struktura i właściwości zeolitów syntezowanych z materiałów
odpadowych
Wykorzystywanie surowców odpadowych w celu uzyskania nowych materiałów o korzystnych właściwościach użytkowych jest przedmiotem wielu badań. Jednym z takich surowców jest odpad powstający podczas procesu produkcji perlitu ekspandowanego, który ze względu na wysoką zawartość SiO2, może z powodzeniem
być wykorzystywany do syntezy zeolitów.
W ramach prezentowanej pracy do syntez zeolitów wybrano metodę hydrotermalną z wykorzystaniem wodorotlenku sodu. Sprawdzono, jaki wpływ na rodzaj uzyskiwanych faz mają takie parametry prowadzenia procesu jak: temperatura, stężenie wodorotlenku sodu, czas reakcji czy stosunek S/L (solid to liquid). Uzyskane materiały scharakteryzowano pod kątem strukturalnym, wyznaczono ich pojemność sorpcyjną i przeprowadzono sorpcję metali ciężkich - ołowiu i kadmu. Wykonano również pierwsze próby przeniesienia procesu do większej skali niż laboratoryjna, wykorzystując prototyp linii technologicznej do konwersji popiołów lotnych, zamieniając substrat reakcji na odpad perlitowy.
Dodatkowo przeprowadzono próbę otrzymania materiału zeolitowego z wykorzystaniem wodorotlenku potasu oraz wodorotlenku litu, próbę doboru parametrów syntezy dla uzyskania zeolitu A oraz próbę otrzymania materiału zeolitowego w wyniku reakcji perlitu z wodorotlenkiem sodu w podwyższonym ciśnieniu.
Structure and properties of zeolites synthesized from waste
materials
The use of waste materials to obtain new materials with beneficial properties is subject of a number of studies. Such material is the waste produced during the production of expanded perlite, which, due to high Si02 content, can be successfully used in the synthesis of zeolites.
Hydrothermal methods using sodium hydroxide solution were selected for zeolite synthesis. It has been verified what is the effect on the type of resulting phases of such process parameters as: temperature, hydroxide concentration, reaction time and S/L ratio (solid to liquid). The structural studies of resulting materials, as well as sorption capacity and the sorption of heavy metals - lead and cadmium were been also determined. The first attempts to transfer the process to a larger than laboratory scale based on the prototype of the fly ash conversion line, the substitution reaction to the perlite waste has been also carried out.
Additionally, the preparation of the zeolite material using potassium or lithium hydroxide, the attempt to determine the synthesis parameters to obtain zeolite A and obtaining zeolite material by reaction of perlite with sodium hydroxide at elevated pressure has been carried out.
