Synthesis of zeolite from coal fly ashes with different silica–alumina composition

Inada, Miki; Eguchi, Yukihiro; Enomoto, Naoya; Hojo, Junichi

doi:10.1016/j.fuel.2004.08.012

Cited by 273 publications

(115 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

103

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The higher SSA of HC-Z may be mainly attributed to the formation of rough surface. The previous studies showed that the type and the yield of synthesized zeoltie depended strongly on the silica-alumina composition of the fly ash source [20]. However, our studies show that the calcium content in starting fly ash should be also considered during the synthesis of the zeolite.…”

Section: Adsorbentmentioning

confidence: 60%

“…On the other hand, in the XRD pattern of HC-Z, the major crystalline phase was identified as gismondine. The typical unit cell formula of faujasite is given as Na 20 Morphological analyses in Fig. 4 showed that, after alkaline fusion followed by hydrothermal treatment, the spheres of LC-F were deformed, and the smooth surface changed into various crystals shapes (Fig.…”

Section: Synthesized Zeolitesmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Ammonium removal from aqueous solution by zeolites synthesized from low-calcium and high-calcium fly ashes

Zhang

et al. 2011

Desalination

View full text Add to dashboard Cite

Keywords:Low-calcium fly ash High-calcium fly ash Synthesized zeolite Ammonium removal Select criteria of raw fly ash In this study, zeolites are synthesized from low-calcium (LC-Z) and high-calcium (HC-Z) fly ashes, respectively. The changes of mineralogy, morphology, cation exchange capacity (CEC) and specific surface area (SSA) are investigated during the synthesis process. The equilibrium uptake of ammonium on the two synthesized zeolites is compared. The main crystals of LC-Z and HC-Z are identified as faujasite and gismondine, respectively. The CEC and SSA increase significantly following the conversion process. The kinetic studies showed that the adsorption process of ammonium on both LC-Z and HC-Z follows Ho's pseudosecond-order model. Langmuir model agrees better with the equilibrium data for LC-Z, while Freundlich model gives the better fit for HC-Z. The obtained maximum ammonium uptake capacities are 23.8 mg/g for LC-Z and 3.17 mg/g for HC-Z in the synthetic solution. LC-Z also exhibits much better performance in ammonium uptake in effluent from a sewage treatment plant than HC-Z. These results indicate that LC-Z is a promising material for ammonium removal whereas HC-Z is not. The Ca 2+ leaching and the lower zeolite content in HC-Z account for its lower uptake capacity. Thus, the low-calcium fly ash should be chosen preferentially as the raw material of the zeolite synthesis for ammonium removal.

show abstract

Section: Adsorbentmentioning

confidence: 60%

Section: Synthesized Zeolitesmentioning

confidence: 99%

Ammonium removal from aqueous solution by zeolites synthesized from low-calcium and high-calcium fly ashes

Zhang

et al. 2011

Desalination

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Z tego też powodu proces adsorpcji jest atrakcyjną alternatywą wykorzystania lotnego popiołu węglowego w usuwaniu metali ciężkich ze ścieków przemysło-wych [11][12][13]. Popiół lotny jest złożony z minerałów, takich jak: kwarc, mulit, podrzędnie z hematytu i magnetytu, węgla oraz powszechnie z amorficznego glinokrzemianu [14][15][16][17][18].…”

Section: Wstępunclassified

Effect of Chemical Modification of the Coal Fly Ash onto Adsorption of Lead(II) Ions in the Presence of Cadmium(II) Ions in a Single-and Bi-component System

Sočo

Kalembkiewicz

2016

Eng. Prot. Environ.

View full text Add to dashboard Cite

Wpływ modyfikacji chemicznej lotnego popiołu węglowego na adsorpcję jonów ołowiu(II) w obecności jonów kadmu(II) w układzie jedno-i dwuskładnikowym Celem badań było określenie wpływu modyfikacji chemicznej odpadowego lotnego popiołu węglowego (FA) za pomocą roztworów HNO3, CH3COONH4 (AcNH4), NaOH oraz dietyloditiokarbaminianu sodu (NaDDTC) na adsorpcję jonów ołowiu(II) w obecności jonów kadmu(II) w układzie jedno-i dwuskładnikowym. Analizowano modele izoterm adsorpcji w układzie jednoskładnikowym, m.in.: Freundlicha, Langmuira, Redlicha-Petersona, Jovanoviča, Fumkina-Fowlera-Guggenheima, Fowlera-Guggenheima-Jovanoviča-Freundlicha oraz Halseya, a także w układzie dwuskładnikowym za pomocą rozszerzonego modelu Langmuira, Langmuira-Freundlicha oraz Jaina-Snoeyinka. W testach laboratoryjnych badano równowagę oraz kinetykę adsorpcji. Adsorpcję jonów Pb(II) i Cd(II) w układzie jednoskładnikowym za pomocą FA, FA-NaOH i FA-AcNH4 dobrze opisuje model Langmuira oraz Redlicha--Petersona. Najwyższą wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej uzyskano w przypadku FA-NaOH, która wynosiła 220 mg·g -1 s.m. oraz 55 mg·g -1 s.m. odpowiednio dla jonów Pb(II) i Cd(II). Badania wykazały, że FA-NaOH posiadają większą selektywność względem jonów Pb(II) niż względem jonów Cd(II), co jest związane z wielkością promienia uwodnionego jonu metalu i wartością pierwszej stałej równowagi reakcji hydrolizy. Otrzymane dane kinetyczne adsorpcji zostały dobrze wyrażone za pomocą modelu pseudo-drugiego rzędu (R 2 = 0,998), natomiast wykazały bardzo słabe dopasowanie do modelu pseudo-pierwszego rzędu (R 2 < 0,8). Przeanalizowano model Elovicha oraz model sorpcji wewnątrzziarnowej, który wykazał, że proces sorpcji jonów Pb(II) i Cd(II) jest kontrolowany przez dyfuzyjną warstwę graniczną oraz dyfuzję wewnątrz porów.Słowa kluczowe: lotny popiół węglowy, metale ciężkie, adsorpcja, izotermy, kinetyka WstępAdsorpcja jest prawdopodobnie jednym z najbardziej atrakcyjnych i efektywnych procesów rozdziału, a tym samym jest powszechnie używana w przemyśle ze względu na prostotę i skuteczność zastosowania [1][2][3][4][5]. Pomimo że komercyjny węgiel aktywny posiada dużą powierzchnię właściwą, porowatą postać i wysoką zdolność adsorpcyjną względem metali ciężkich ze ścieków przemysłowych, nie jest obecnie zalecany jako adsorbent ze względu na wysokie koszty eksploatacji. Na tej podstawie istnieje rosnące zapotrzebowanie na znalezienie taniego i wydaj-

show abstract

“…It is well known that NaOH could dissolve Si and Al contained in the ash, and the dissolution is enhanced with the increase of NaOH/ash ratio. Since the solubility of Al 2 O 3 into the alkaline solution is lower than that of SiO 2 , thus a high NaOH/ash ratio result in a low SiO 2 /Al 2 O 3 ratio, which could improve the formation of zeolite HS, because zeolite HS generally contains higher amount of Al than zeolite X [18]. Fig.…”

Section: Effect Of Naoh/ash Ratiomentioning

confidence: 99%

Effective utilization of waste ash from MSW and coal co-combustion power plant—Zeolite synthesis

Fan

Zhang

Zhu

et al. 2008

Journal of Hazardous Materials

View full text Add to dashboard Cite

The solid by-product from power plant fueled with municipal solid waste and coal was used as a raw material to synthesize zeolite by fusionhydrothermal process in order to effectively use this type of waste material. The effects of treatment conditions, including NaOH/ash ratio, operating temperature and hydrothermal reaction time, were investigated, and the product was applied to simulated wastewater treatment. The optimal conditions for zeolite X synthesis were: NaOH/ash ratio = 1.2:1, fusion temperature = 550 • C, crystallization time = 6-10 h and crystallization temperature = 90 • C. In the synthesis process, it was found that zeolite X tended to transform into zeolite HS when NaOH/ash ratio was 1.8 or higher, crystallization time was 14-18 h, operating temperature was 130 • C or higher. The CEC value, BET surface area and pore volume for the synthesized product at optimal conditions were 250 cmol kg −1 , 249 m 2 g −1 and 0.46 cm 3 g −1 respectively, higher than coal fly ash based zeolite. Furthermore, when applied to Zn 2+ contaminated wastewater treatment, the synthesized product presented larger adsorption capacity and bond energy than coal fly ash based zeolite, and the adsorption isotherm data could be well described by Langmuir and Freundlich isotherm models. These results demonstrated that the special type of co-combustion ash from power plant is suitable for synthesizing high quality zeolite, and the products are suitable for heavy metal removal from wastewater.

show abstract

Synthesis of zeolite from coal fly ashes with different silica–alumina composition

Cited by 273 publications

References 5 publications

Ammonium removal from aqueous solution by zeolites synthesized from low-calcium and high-calcium fly ashes

Ammonium removal from aqueous solution by zeolites synthesized from low-calcium and high-calcium fly ashes

Effect of Chemical Modification of the Coal Fly Ash onto Adsorption of Lead(II) Ions in the Presence of Cadmium(II) Ions in a Single-and Bi-component System

Effective utilization of waste ash from MSW and coal co-combustion power plant—Zeolite synthesis

Contact Info

Product

Resources

About