pH值对膨润土湿法提纯的影响_郑军

合集下载

膨润土酸化及碱化改型机理讨论

膨润土酸化及碱化改型机理讨论

膨润土酸化及碱化改型机理讨论摘要:膨润土具有优良的物化性能,同时资源丰富,价格低廉,国内外有关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。

本文主要针对膨润土加碱进行钠化改型以及加酸进行活化处理的机理方面进行了探讨。

关键词:膨润土酸化碱化作用机理膨润土具有优良的物理及化学性能,同时资源丰富,价格低廉,目前国内外相关科技人员对其改性的方法和技术进行了大量的研究。

在膨润土的提纯,钙基膨润土的钠化和活性白土、锂基膨润土的制备,各种有机膨润土的制备,膨润土催化剂的制备,用膨润土制备白炭黑等各种膨润土改性的方法和技术,以及交联柱撑粘土材料的制备和有机-无机纳米复合材料的制备等方面都有一定的进展[1]。

膨润土主要成分是蒙脱石,是一种含水的层状硅铝酸盐矿物,成分为2:1型的三层粘土矿物,其结构单元层组成为两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成,两个单元层之间以分子间作用力相连结。

一、蒙脱石表面荷电原因每个晶层由于类质同象作用,部分Al3+被Mg2+替代,Si4+被Al3+替代而导致晶面带负电荷,这种电负性不受所处水介质的pH的影响,在绝大多数情况下均保持电负性,是蒙脱石电负性的主要方面;当膨润土遇水时,蒙脱石晶层四面体上的Si-O键以及八面体上的Al-O键在水介质中会发生断裂,造成破键现象,这种情况体现在蒙脱石晶层端面上,破键会吸附一定的离子,当处在酸性介质中破键吸附H+而使端面带正电荷,处在碱性介质中,端面则带负电荷;蒙脱石八面体晶片在水介质中可以离解出Al3+和OH-从而使端面产生电荷,在酸性介质中,OH-的离解占优势,使蒙脱石端面荷正电,而在碱性介质中,Al3+的离解占优势,使蒙脱石端面荷负电[2]。

由于蒙脱石端面的面积在总面积中所占比例很小,所以离子吸附作用和晶层的离解作用产生的端面电荷在总电荷中的比例也很小,但是端面电荷的改变对蒙脱石的改型,改性,以及胶体性质和流变性质的影响极大,不能忽视。

二、膨润土碱化钠基膨润土比钙基膨润土的性能优越,主要表现在:钠基膨润土吸水速度慢,但吸水率和膨胀倍数大,最大吸水量为其体积的8~15倍,膨胀倍数从几倍到30余倍,阳离子交换量高,在水中分散性好,胶质价高,并且悬浮性、触变性、热稳定性、粘接性、可塑性较好,吸水强度、干压强度、热湿拉强度也较高。

膨润土在高碱环境中的反应变化特征

膨润土在高碱环境中的反应变化特征

0 前 言 深地质处置被国际上公认为处置 高放废 物最有效 可行 的方法。我国深地质 处置 的概念模 型拟采用 多重工程屏 障 系统 , 包括废 物 固化 体 、 废物 容器 、 外包 装 和缓 冲材 料。在
多重 工 程 屏 障 系 统 设 计 中 , 物 罐 埋 进 巷 道 后 回填 膨 润 土 废
p c t.Ho v r a he man c n tu to tra , o c e e wi e l e o e i ai y we e , st i o sr cin ma e l c n r t l d ci v r tme, o u e h p r ak — i l n pr d c y e — l a ln o u e, n r y e — l ai e p r wae t n e g o nd wa e . n o ie wi e c t e p r — ie s l t a d fm h p r ak ln o e t rwi u d rr u tr Be tn t l r a twih t o e o h l h wa e , n e d t in f a tatr to n s li pe e b l y a o e sr c u e Th e cin bewe n tr a d la o sg i c n le ain i wel i ng, r a i t nd p r tu t r . e r a t t e m i o b ntn t n y e — l a ie p r wa e a e d vd d i t h e t g s a o o iin a d c n e ta e o ie a d h p r ak ln o e trc n b ii e n o t r e sa e , nd c mp sto n o c n r — t n o o e tr ae te k y fco s wh c v r a n u nc so he r a t n i fp r wae r h e a tr i h ha e g e tif e e n t e c i . o l o Ke r s: e t n t h p rak l e p r wae ; weln p r a i t y wo d b n o ie; y e — l a i o e tr s l g; e me b l y n i i

pH值和光照对镧改性膨润土吸附水中氮和磷的影响

pH值和光照对镧改性膨润土吸附水中氮和磷的影响

pH值和光照对镧改性膨润土吸附水中氮和磷的影响司静;卢少勇;金相灿;蔡珉敏;邓建国【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2009(029)009【摘要】在不同的pH值和光照条件下考察了镧改性膨润土对模拟农田区河水中氮、磷的去除效果.结果表明,当pH值为4~8时,膨润土对氮和磷的去除效果较好,总氮去除率约82%,最高达93%;在pH值为4~6时,3d后对磷的去除率保持在95%以上,最高达99%.在光照强度为10,20μmol/(m2·s)时,镧改性膨润土的氮、磷吸附效果较好,总氮去除率在第14d前保持在72%以上,光照强度为201unol/(m2·s),第7d时最大去除率达93%;总磷去除率保持在90%以上.【总页数】5页(P946-950)【作者】司静;卢少勇;金相灿;蔡珉敏;邓建国【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国环境科学研究院湖泊环境研究中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊环境研究中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊环境研究中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国环境科学研究院湖泊环境研究中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012【正文语种】中文【中图分类】X703.5【相关文献】1.铁-镧系合金吸附剂对水中磷的吸附性能研究 [J], 杨永珠;江映翔;刘艳冰;李志林;陈金梦;孙文灏;李江燕2.微波镧有机交联改性膨润土吸附磷的研究 [J], 周树礼;陈建中;林昆霞3.镧钛改性膨润土吸附剂的制备与除磷性能的研究 [J], 钱文敏;杨永宏;梅向阳;周树礼4.超声-镧改性沸石吸附氮磷的特性 [J], 刘亚清;张凤娥;林秀5.镧改性木槿皮吸附剂制备及对废水中磷的吸附 [J], 倪琳洁;邱欢;刘晓玲;雷燕;张可;罗鸿兵;程琳;范良千;陈伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

膨润土湿法提纯实验开题报告

膨润土湿法提纯实验开题报告
本次任务是在实验室内对建平地区的膨润土进行湿法提纯与钠化改型研究,通过湿法提纯实验来确定合理的固液比、分散剂用量和搅拌制度等数据,以使产出的较高纯度的膨润土。然后通过湿法钠化实验来研究改性剂用量、种类、矿浆浓度、反应时间、温度、对膨润土胶质价、吸蓝量、膨胀容等指标的影响,找出进行实验室钠化实验的较佳条件,再对钠化土进行结构性能分析,希望能够对建平地区的膨润土资源高效利用起到良好效果
张敏等[9]提出了钠化剂的钠化效果顺序:氯化钠<氢氧化钠<碳酸钠<六偏磷酸钠<三聚磷酸钠<焦磷酸钠。
另外,刘公召[10]以天然膨润土和十八烷基二甲基苄基氯化铵为原料,合成有机膨润土。分别分析了反应温度、有机化程度、反应时间对实验造成的影响。实验结果表明:在反应时间120 min,反应温度150。C时,其实验最终产品的有机化程度为96.6%。利用X射线衍射分析,红外光谱,透射电镜及差热分析等进行了分析表征,结果表明:经改性操作后的有机膨润土,其层间距由1.21 nm增大到1.97 nm ,有机物含量达到了38.4%。
郑玉婴[11]采用湿法工艺,分别用十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵与钠基膨润土,进行离子交换反应合成了有机膨润土。通过对其进行红外光谱分析、X-ray衍射以及差热分析等分析操作对最终产品进行结构表征,对不同种类的季铵盐对有机膨润土性能所造成的影响进行了逐一分析。说明表面活性剂能够增大层片间的间距,使层片表面由亲水特性变成了疏水特性。这个实验结果推动了对于高聚物膨润土纳米复合材料的制备。
对于中低品位的膨润土原土,即蒙脱石含量为30 %~80%的膨润土原土进行提纯,多采用湿法进行提纯。湿法能够很好的控制膨润土提纯产品的质量。建平县的膨润土中,其蒙脱石含量为40%~70%之间,因此本次实验室试验就采用了湿法进行试验研究。干法和湿法是对膨润土进行提纯操作的两种主要方法。对于膨润土中的蒙脱石含量在80%以上时,应选用干法进行提纯。干法提纯具有处理量大,工艺简便的特点,但对其产品质量的控制效果不是很好,因此干法多用来提纯优质膨润土原土;

膨润土湿法提纯工艺研究

膨润土湿法提纯工艺研究

膨润土湿法提纯工艺研究
膨润土是一种重要的矿物资源,广泛应用于建筑、陶瓷、化工等领域。

然而,膨润土中存在着杂质和有害物质,影响其质量和应用效果。

因此,膨润土的提纯工艺研究具有重要意义。

本文通过湿法提纯的方法,对膨润土进行了研究。

采用酸法和碱法处理膨润土,去除其中的杂质和有害物质。

然后,通过离心、过滤等步骤,获得高纯度的膨润土产品。

研究结果表明,采用酸法和碱法处理膨润土可以有效地去除其中的杂质和有害物质,提高膨润土的纯度。

同时,通过湿法提纯的方法,可以获得高品质的膨润土产品,满足不同领域的需求。

综上所述,膨润土湿法提纯工艺研究对于提高膨润土的质量和应用效果具有重要意义。

制备有机膨润土的影响因素分析及其在乳胶漆中的应用研究

制备有机膨润土的影响因素分析及其在乳胶漆中的应用研究
t i me wa s 1 . 5 h.T h u s,t h e p r e p a r e d o r g a n o b e n t o n i t e e x h i b i t e d p r o p e r t i e s h i g h e r t h a n t h e l e v e l o f n a t i o n a l s t a n d a r d s . Mo r e o v e r ,t h e i n l f u e n c e o f o r g a n o b e n t o n i t e c o n t e n t o n p r o p e r t i e s o f t h e mo d i ie f d e mu l s i o n p a i n t wa s e x a mi n e d.Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e v i s c o s i t y, s o l v e n t r e s i s t a n c e,we a r r e s i s t a n c e a n d i mp a c t r e s i s t a n t o f e mu l s i o n p a i n t we r e i mp r o v e d b y 1 4 4% ,
o f C h e m i s t r y& C h e mi c a l E n g i n e e r i n g  ̄ k e y l a b o r a t o r y f o r g r e e n p r o c e s s i n g f o c h e m i c a l e n g i n e e r i n g o f X i n j i a n g B i n g t u a n . S h i h e z i U n i v e r s i t y , S h i h e z i , X i n j i a n g 8 3 2 0 0 3 , C h i n a )

水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响

水相环境中pH对Pu在膨润土中吸附行为的影响

3 . La b o r a t o r y o f Na t i o n a l De fe n s e fo r Ra di o a c t i v e Wa s t e a n d En v i r o n me n t a l S e c u r i t y, S o u t h we s t Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o gy,Mi a n y a n g 6 2 1 0 1 0 ,C h i n a; 4 . S t a t e Ke y La b o r a t o r y o f Ge o h a r z a r d Pr e v e n t i o n a n d Ge o e n v i r o n me n t Pr o t e c t i o n, Ch e n g d u Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y,C h e n g du 6 1 0 0 5 9 ,Ch i n a )
中图分类号 : 06 1 5 . 1 1 文 献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 — 6 9 3 1 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 5 2 3 — 0 6
d o i : 1 0 . 7 5 3 8 / y z k . 2 0 1 3 . 4 7 .c t : The e f f e c t s o f pH t o t he a d s o r pt i o n be ha vi o r o f Pu i n GM Z — be nt o n i t e,Li ng— s hou Ca - be nt on i t e,N a - b e nt on i t e a nd b l e a c hi ng e a r t h we r e t e s t e d b y s t a t i c a d s o r p t i o n e x pe r i me nt s i n a q u e o us e nv i r o nm e nt .The r e s u l t s s h ow t ha t t he a ds o r pt i on e q u i l i br i u m

探讨影响啤酒工艺用水制作过程pH值的因素

探讨影响啤酒工艺用水制作过程pH值的因素

6 . 3 5 6 . 3 7 6 . 3 5 6 . 3 4 6 . 3 6 4 . 7
的 都 是 由N a C l O 与 HC I 反 应 产 生 的 混 合
进行反应 ,同样 的时间,反应程度 的变化情 况。
液 ( 2 N a C I O 3 4 - 4 HCI = 2 Cl O 2 t + CI 2 T + 2
就 C I O, 的添 加 过 程 对 一 级 水 p H值 的 影 响 做 了
以下 验 证 试 验 : 2 . 1试 验 目的

氯 酸 钠 ( 9 9 % 以 上 ) 溶 液 (氯 酸 钠 : 水 1 : 2),盐酸 ( 3 1 % 以上 ),2 0 %的N a OH溶 液 , 酚酞指示剂 。
生 产 的 目的 。 关键 词 :酿造 水 p H值 CL O, 发 生 器 氯 酸钠 盐 酸
5 0 广角 己 0 1 5 第 7期
B E E R T E CH
通 常啤酒 厂的工 艺用 水来 自于 城市 自来水 或 井 水、地 表水 水 中都 含 有或 多或少的微 生物 , 为保 证
4 0 L / 1 7 5 t 6 0 L / 1 7 5 t 8 0 L / 1 7 5 t 1 O 0 L / 1 7 5 t 1 2 0 L / 1 7 5 t
0 . 0 2 2 9 % O . 0 3 4 3% 0 . 0 4 5 7 % 0 . 0 5 7 1 % 0 . 0 6 8 6 %
冯东方
男. 工程 师, 酿 酒师、 品酒师职称 。 现就 职 中国江 苏三得利食品 有
限 公 司技 术部 。
探讨影响啤酒工艺用水制作过程 p H 值的因素
冯东 方 臧坤 /中国江苏 三得利 食品有 限公司 22 2 0 2 3

钠基膨润土的检测指标

钠基膨润土的检测指标

钠基膨润土的检测指标
钠基膨润土的检测指标可以包括以下几个方面:
1. 可溶性钠含量:钠基膨润土的一个重要特征是钠离子的含量,可溶性钠含量是指样品中水溶液中的钠离子含量。

高可溶性钠含量可能导致膨胀性能下降。

2. 水分含量:膨润土样品中的水分含量会影响其膨胀性能。

水分含量过高或过低都可能导致膨胀性能下降。

3. 粒度分析:对钠基膨润土进行粒度分析可以了解其粒度分布情况,包括颗粒大小、颗粒形状等,这对于膨润土材料的应用性能具有重要影响。

4. 硅酸盐含量:钠基膨润土中硅酸盐的含量也是一个重要的检测指标,它可以影响膨润土的润湿性和分散性。

5. 钠交换容量:钠基膨润土对阳离子的吸附能力可以通过钠交换容量来衡量,它可以反映膨润土中的钠离子和其他离子之间的竞争关系。

6. pH值:钠基膨润土样品的pH值可以反映其酸碱性质,pH
值的变化对膨润土的性能也会有一定影响。

以上仅为钠基膨润土的一些常见检测指标,具体检测方法和标准可根据具体需求和应用场景进行选择。

固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果

固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果

2010年8月August2010岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.29,No.4411~413收稿日期:2010 03 03;修订日期:2010 06 05基金项目:国家科技支撑计划课题资助(2006BAJ14B07-03);国家地质实验测试中心基本科研业务费项目资助(2009CSJ07);国家科技支撑计划课题资助(2006BAJ05A08-04);国土资源部公益性行业科研专项经费资助(200911015-05)作者简介:谭科艳(1979-),女,江苏无锡人,助理研究员,从事环境评价和环境修复工作。

E mail:tankeyan@263.net。

通讯作者:刘晓端(1951-),女,北京人,研究员,从事环境地球化学研究。

E mail:liuxiaoduan@sina.com。

文章编号:02545357(2010)04041103固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果研究谭科艳,刘晓端 ,黄园英,陈燕芳(国家地质实验测试中心,北京 100037)摘要:研究了固定配比的钠化膨润土与土壤在不同pH条件下对重金属离子的吸附效果。

钠化膨润土与污染土壤按质量比1∶10和1∶20的比例混合,用碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸(AB-DTPA)法提取土壤中有效态重金属。

结果表明,在钠化膨润土与土壤质量比为1∶20的条件下,取得了最佳的修复效果;在pH=9.14时该混合土壤对重金属的总体吸附效果最佳。

在实际土壤修复中,针对不同重金属污染,应灵活调整修复材料与污染土壤的配比和土壤的pH条件。

关键词:重金属;钠化膨润土;修复;配比;pH条件;土壤中图分类号:X825 文献标识码:BStudyonAdsorptionEffectsofHeavyMetalIonsbyReformedSoilswithFixedRatiosofSodiummodifiedBentonitetoSoilatDifferentpHConditionsTANKe yan,LIUXiao duan ,HUANGYuan ying,CHENYan fang(NationalResearchCenterforGeoanalysis,Beijing 100037,China)Abstract:Theadsorptioneffectsofheavymetalsbyreformedsoilswithfixedratiosof1∶10and1∶20ofsodiummodifiedbentonite(SB)tolocalsoil(LS)atdifferentpHconditionswerestudied.HeavymetalsinthesoilswereextractedusingAB DTPAmethod.Theresultsshowedthattheadsorptioneffectforheavymetalsbyreformedsoilwithratioof1∶20(SB/LS)wasbetterthanthereformedsoilwith1∶10(SB/LS).Andthereformedsoilwithratioof1∶20(SB/LS)andatpH=9.14exhibitedthebestadsorptioneffectforheavymetals.Theresultsalsoshowedthatintheactualsoilremediation,theratiosofremediationmaterialstolocalsoilsandsoilpHconditionsshouldbeflexibleandadjustablefordifferentheavymetalpollutedsoils.Keywords:heavymetal;sodiummodifiedbentonite;soilremediation;materialratio;pHcondition;soil 重金属土壤污染具有累积性、滞后性、隐蔽性、不可分解和不可逆性,因此土壤污染一般极难恢复或治理。

210998426_PDMDAAC改性膨润土吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的实验研究

210998426_PDMDAAC改性膨润土吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的实验研究

【试验研究】PDMDAAC改性膨润土吸附处理含Cr(VI)废水的实验研究邓书平,牟淑杰(辽宁石油化工大学职业技术学院,辽宁 抚顺 113001)摘要:采用高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)对膨润土进行改性,通过试验研究改性膨润土处理模拟含Cr(VI)废水。

实验结果表明:废水pH值=2,改性膨润土用量为40g/L;吸附平衡时间20min;反应温度25℃,Cr(VI)的去除率可达98%以上,处理后浓度低于国家一级排放标准。

改性膨润土对Cr(VI)的吸附符合Langmuir模型。

该方法具有处理效果好,操作简单等优点。

关键词:改性膨润土;吸附;含铬废水中图分类号:P619.255;X703.1 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2008)05-0024-03 Study on Adsorption Treatment of Wastewater Containing Cr(VI)with Bentonite Modified by PDMDAACDeng Shuping, Mu Shujie(V ocational and Technical College, Liaoning University of Petroleum & Chemical Technology, Fushun 113001, China)Abstract: Bentonite is modified by macromolecular flocculant PDMDAAC. The simulation experiment on the treatment for Cr (VI) containing wastewater with modified bentonite absorption is conducted.The results show that the removal rate of Cr(VI) can be over 98% with pH is 2; the dosage of modified bentonite is 40g/L and the contacting time is 20 mins; reaction temperature is 25℃. The residual concentration of Cr(VI) is less than the first national discharge criterion after the treatment by acid-modified bentonite. The absorption accords with Langmuir absorption isotherms. This technology has advantages of good treatment efficiency, easy operation, and so on.Key words: modified bentonite; adsorption; wastewater containing Cr(VI)据不完全统计,全国电镀厂点约1万多家,每年排出的含Cr(VI)废水大约40亿m3。

离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响

离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响

离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响董云会;刘正杰【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2012(046)010【摘要】采用静态批式法研究了Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附行为,探讨了震荡时间、pH、离子强度、膨润土浓度以及腐殖酸浓度对吸附的影响.实验结果表明:在低pH 条件下,离子强度对Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络和作用;在高pH条件下,Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络和作用.溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附,而在高pH条件下降低Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附.【总页数】6页(P1175-1180)【作者】董云会;刘正杰【作者单位】东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;山东理工大学化学工程学院,山东淄博255049;山东理工大学化学工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】TL941.21【相关文献】1.时间、固液比、pH值、离子强度、腐殖酸等因素对钴离子在凹凸棒石上吸附的影响 [J], 池亚玲;陈元涛;邵大冬;张炜;刘霞;徐江波;赵文华2.离子强度、pH和腐殖酸浓度对63Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上吸附的影响 [J], 刘正杰;陈磊;董云会;李月云;胡君;王平3.离子强度、温度、pH和腐殖酸浓度对Th(Ⅳ)在凹凸棒石上吸附的影响 [J], 许君政;范桥辉;白洪彬;王冬林;李湛;张茂林;王祥科;吴王锁4.运用3DEEMs及荧光偏振方法研究pH、离子强度及浓度效应对腐殖酸荧光光谱特性的影响 [J], 梅毅;吴丰昌;王立英;白英臣5.腐殖酸以及共存阳离子对膨润土吸附废水中铅离子的影响 [J], 岳钦艳;李仁波;高宝玉;杨晶;李颖;于慧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

有机膨润土sd-1ph值硬度膨胀倍数

有机膨润土sd-1ph值硬度膨胀倍数

有机膨润土sd-1ph值硬度膨胀倍数有机膨润土是一种常用的工程材料,具有很多优良的性质,其中包括SD-1。

SD-1是有机膨润土中的一种,它具有较低的ph值和硬度,同时膨胀倍数也比较高。

本文将详细介绍有机膨润土SD-1的ph值、硬度和膨胀倍数等相关信息。

首先,我们先来介绍一下有机膨润土和SD-1的概念。

有机膨润土是由天然的膨润土经过化学改性得到的一种新型材料,其主要成分是矿物质和有机物。

SD-1是一种常见的有机膨润土品种,它具有较高的膨胀性和吸附性,适用于土壤稳定、地基处理和污水处理等领域。

ph值是衡量溶液酸碱性的指标,用来表示溶液中氢离子的浓度。

有机膨润土SD-1的ph值通常在8至9之间,属于偏碱性范围。

这是因为SD-1中的有机物质可以与水中的碱性离子反应,使溶液的ph值升高。

较高的ph值使SD-1具有良好的稳定性和抗腐蚀能力,可以适用于一些酸碱环境下的工程。

硬度是材料抵抗变形和破坏的能力。

SD-1具有较低的硬度,这是因为有机物质和矿物质的复合结构使材料更加柔软和易形变。

这种特性使得SD-1在土壤改良和填充工程中具有良好的可塑性和可离析性。

此外,SD-1的低硬度还使得其具有较好的润湿性和亲水性,能够很好地吸附和释放水分。

膨胀倍数是衡量膨润土膨胀性能的指标,表示材料在吸附水分后体积的变化倍数。

有机膨润土SD-1的膨胀倍数通常在10至20倍之间,这种膨胀性使得SD-1能够在水分的作用下迅速膨胀和收缩。

这种特性使得SD-1在土壤稳定中具有良好的抗渗透性和抗冲刷性能,能够有效防止土壤的侵蚀和泥石流的发生。

对于有机膨润土SD-1的ph值、硬度和膨胀倍数等性能指标,不同的制造商和应用领域可能有所不同。

因此,在具体的工程项目中,根据实际情况选用适当的SD-1品种非常重要。

此外,虽然SD-1具有很多优良的性质,但也有一些局限性,例如其在高温和强酸环境中可能会发生变性和破坏。

因此,在选择和使用SD-1时,需要根据具体工程条件和要求进行综合考虑。

膨润土吸附法处理重金属废水的影响因素和规律

膨润土吸附法处理重金属废水的影响因素和规律
据 报道 ,D p n等口 用 X 光 分 析 比较 了壳 聚 糖 乳 ea
酸 和 聚 乳 酸 改 性 膨 润 土 的 特 征 和 制 备 方 法 以 及 各 种
Se h n等 ¨ 详细讨 论 了 p 对 膨 润 土 吸 附 重 tp a 4 H
金 属 的 影 响 ,并 介 绍 了 p 对 阳 离 子 交 换 过 程 的 影 H
( 华大学 城 市建设 学 院 ,湖 南 衡 阳 4 1 0 ) 南 2 0 1
摘 要 :介绍 了膨 润土 的性 质 、改 性 方 法 ,讨 论 了 温 度 、膨 润 土 改 性 方 法 、吸 附剂 投 加 量 、吸 附 时 间 、
p 值 和 溶 液 初 始 浓 度 对 吸 附 效 果 的影 响 , 比较 了不 同 条 件 下 膨 润 土 对 重 金 属 离 子 的 吸 附 效 果 ,分 析 了 膨 H 润 土 吸 附 的 规 律 和 机 理 ,总 结 了 膨 润 土 吸 附 法 处 理 重 金 属 废 水 的 优 缺 点 。 关 键 词 :膨 润 土 ;重 金属 离 子 ;废 水 ;改性 中 图 分 类 号 :X 7 3 0 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 7 —8 5 ( 0 0 0 —0 5 一O 61 50 21) 5 01 3
l 膨 润 土 的改 性 方 法
天 然膨 润土 的改性 方法 主要有 活化 法 、阳离 子
在一 定范 围 内 ,随着 溶液 p 的升 高 ,膨润 土 H 颗粒 所带 的负 电荷 也越 多 ,膨 润土对 阳离 子 的吸附
作 用越强 ,吸附量 越大 。
交 换法 、柱撑 膨 润 土 制 备法 、微 波 法 和 交 联 法 等 。
金 属离 子 。
面正 电荷 转 变为负 电荷 ( 坏 了胶 体形 式) )增 破 ;3

pH对黄土吸附重金属和可离子化有机物的影响

pH对黄土吸附重金属和可离子化有机物的影响

pH对黄土吸附重金属和可离子化有机物的影响钟金魁;赵保卫【摘要】以甘肃黄土为吸附剂,选用重金属(HMs) Cu2+和可离子化有机物(IOCs)苯酚为吸附质,通过批平衡实验法,分别研究了pH对黄土吸附HMs和IOCs的影响,结果表明:pH是影响土壤吸附的一个重要因素.在pH<6时,Cu2+和苯酚在黄土上的吸附量均随着溶液pH的增加而增加;当pH>6时,两种物质在黄土上的吸附量出现了明显的不同.对Cu2+来说,吸附量不再随着pH值的变化而发生明显改变,而对苯酚而言,吸附量却随着pH的增加而降低.%Loess in Gansu Province was selected as an adsorbent in this present study. Heavy metals (HMs) such as copper ion and phenol as ionizable organic compounds (IOCs) were chosen as sorbates. The influence of Ph on sorption of Cu2+ and phenol onto loess was studied using batch equilibrium experimental methods. The results showed that solution Ph was a critical factor influencing the sorption of HMs and IOCs onto loess. Below Ph 6, the sorption of either Cu2+ or phenol onto loess increased with increasing Ph. Above Ph 6. However, there was a significant difference in the sorption of HMs and IOCs onto the adsorbent. For Cu2+ , the sorption was maintained at a constant high level with varied Ph value in solutions, while for phenol,the sorption decreased with increase in Ph.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】4页(P130-133)【关键词】黄土;可离子化有机物;重金属;吸附;pH值【作者】钟金魁;赵保卫【作者单位】兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】X13黄土是一种由风力搬运沉积的富含粉质碳酸钙的疏松状沉积物,其颗粒物大小介于黏土与细砂之间,具有均质和大孔隙特征.黄土集中分布于中亚、中东、北美及我国西北等温带和沙漠前缘的半干旱地带,约占地球陆地面积的10%[1].我国黄土面积达640 000 km2[2],覆盖了陕西、山西、甘肃及宁夏[3].若将华北和黄淮平原亦视为次生黄土覆盖区,那么,我国黄土和次生黄土分布面积便超过1 000 000 km2,占全国面积的10%,占全国耕地面积的1/5以上.而且,在黄土和次生黄土区内居住着2亿多人口,占全国居民的1/5,他们的衣食住行无不与黄土和次生黄土息息相关[4].然而,随着工农业的发展,黄土受到了严重的污染,尤其是重金属和有机物污染[5].在我国西北地区,废水排放和大气沉降是重金属和有机物的主要污染源,对于食品安全、人体健康和生态系统造成了潜在的危害[2,6-8].这些污染物被黄土吸附后可能会降低它们在土壤中的迁移速率和生物有效性,从而减少它们对人类及生态系统的潜在危害[9].因此,研究重金属和有机污染物在黄土上的吸附是非常必要的,这对于评价污染物的环境归趋、迁移和转化具有十分重要的意义.pH一般会影响污染物质的存在形态及土壤矿物质和土壤有机质结构,从而会引起土壤对污染物吸附量的变化.先前的研究主要集中在单一污染物在土壤中的吸附规律,而对于黄土吸附重金属和可离子化有机化合物与pH之间的关系的研究鲜有报道. 综上所述,本研究以甘肃黄土为基础,探明溶液pH影响黄土吸附重金属和可离子化有机污染物的规律,为重金属和可离子化有机化合物复合污染土壤的修复提供理论依据.1 材料与方法1.1 材料本研究所用黄土为粉砂壤土,采自兰州交通大学后山,该区域没有除草剂和其它化学品的使用史.采样深度0~20 cm,去除碎石、败叶等杂物,经风干、研磨,过60目尼龙筛,置于棕色玻璃瓶待用.土样的主要物化性质如表1所示.表1 黄土的主要理化性质Tab.1 Main physical and chemical properties of the loess tested性质结果pH值8.14±0.01阳离子交换容量(CEC,cmolc/ kg)2.59有机质含量(%)2.43砂(%)18.65粉砂(%)52.85黏土(%)28.50BETN2比表面积(m2/g)9.759孔体积(cm3/g)0.023所用化学试剂C6H5OH、Cu(NO3)2·3H2O、CaCl2、NaOH、和HNO3均为分析纯,在使用中没有进一步纯化.实验中所用的水均为去离子水,用0.1 mol/L的NaOH和HNO3调节溶液pH.1.2 吸附试验将1 g黄土置于50 mL碘量瓶中,然后加入20 mL一定浓度的吸附质溶液(Cu的浓度为200 mg/L,苯酚的浓度为100 mg/L),溶液中均含有0.01 mol/L的CaCl2和100 mg/L的NaN3.用0.1 mol/L的NaOH或HNO3将溶液的起始pH调到2~10,然后用玻璃塞将瓶口密封后置于振荡器上(THZ-82,中国·金坛),在室温25 ℃,转速120 r/min,振荡一定时间(Cu和苯酚分别振荡4 h和16 h,先前实验表明,这足够使吸附达到平衡).而后,将悬浮液倒入15 mL离心管,置于离心机上(80-2,中国·上海),以3 500 r/min离心30 min.移取适量上清液,用分光光度计(Model-752,中国·上海)分别在波长420 nm和270 nm处测定Cu2+和苯酚的浓度.土壤对吸附质的吸附量(Qe)可根据式(1)进行计算.在同样的条件下,进行空白和对照实验,以减小挥发损失和玻璃管壁等对吸附的影响,最终结果发现,在吸附试验中,Cu2+和苯酚的损失可忽略不计.Qe=(C0-Ce)V/w(1)式中:Qe(mg/kg)是黄土对吸附质的吸附量;C0(mg/L)和Ce(mg/L)分别是溶液的起始和平衡浓度;V(L)是溶液体积;w(kg)是土壤的质量.2 结果与讨论本研究通过批平衡实验法探究了Cu2+和苯酚在黄土上的吸附与溶液pH之间的变化关系,结果如图1和图2所示.从图中看出,在pH=6时,2种物质在黄土上的吸附均达到最大值,然而, pH在6.0上下,2种物质在黄土上的吸附又存在明显的差别.显然,Cu2+和苯酚在黄土上的吸附与溶液pH值高度相关,这可能主要归咎于pH影响土壤表面的电荷性质、电量和吸附质可离子化程度及其存在形态[10].2.1 pH对黄土吸附Cu2+的影响如图1所示,当pH<5.0时,随着溶液pH值的增加,土壤对Cu2+的吸附量缓慢增加,当pH在5.0~6.0之间时,吸附量陡然增加,然而,当pH>6.0时,吸附量不再随溶液pH的变化而变化,并保持在一个较高水平.图1 pH对黄土吸附Cu2+的影响Fig.1 Influence of pH on sorption of Cu2+ onto loess一般地,土壤对重金属的吸附随着溶液pH的增加而增加,这与土壤表面含有大量的活性吸附位有关.在较低pH条件下,随溶液pH降低,土壤表面的净电荷可能变为正电荷,结果引起H+与重金属阳离子对同一吸附位的竞争,土壤对重金属阳离子的吸附必然随溶液pH降低而减小.然而,在较高pH条件下,随着溶液pH的增加,土壤表面净电荷逐渐变为负电荷,引起金属阳离子与土壤表面负电荷的静电吸引作用增强,H+与金属阳离子之间的竞争作用逐渐减弱,导致土壤对重金属阳离子吸附量的增加[11].Rahman and Islan[12]发现,Cu2+在枫木锯末上的最大吸附量也出现在pH=6.在蒙脱土和钠基膨润土上也有过相似结果的报道[8,13].在pH较低时,黄土对Cu2+的可能吸附机理主要是阳离子交换.在pH<6时,Cu2+不仅与土壤饱和吸附位或土壤酸性基团上的阳离子H+或Na+进行交换[8,14],但同时,在较低pH值,土壤表面的的电荷也变为正值,引起Cu2+和土壤之间产生静电排斥,导致土壤对Cu2+的吸附量降低.在中性或碱性条件下,土壤腐殖酸或富里酸会发生部分水解,引起土壤表面的负电荷浓度增加,结果,阳离子Cu2+就更易吸附在负电荷表面.这种吸附现象也可能是金属离子和腐殖酸或富里酸有机配体之间产生了配位反应.此外,溶液pH值可能会影响Cu2+的存在形态.在高pH值条件下,Cu2+的存在形态可能有和随着pH的增加,金属离子因水解而大多转化成Cu(OH)+,该离子更易吸附在负电荷表面.因此,在一个较宽的pH范围内,pH对黄土吸附Cu2+的影响,不是一种机理主导的,而是上述各种因素的综合效应,只不过,在不同的pH值条件下,主导强度不同罢了[13].2.2 pH对黄土吸附苯酚的影响如图2所示,当pH<6时,黄土对苯酚的吸附量随溶液pH的增加而增加,当pH=6时,吸附量达到极值,当pH>6时,吸附量随pH的增加而减小.图2 pH对黄土吸附苯酚的影响Fig.2 Influence of pH on sorption of phenol onto loess对吸附剂来讲,黄土具有四面体硅片和八面体硅-铝片,与pH相关的电荷的变化主要通过土壤颗粒边界和八面体上Al-OH的水解.在低pH值时,表面电荷为正,并随溶液pH值的降低而增加,但是,当pH超过6以后,土壤表面电荷变为负电荷,并随pH 增加,负电荷逐渐增加.pH也改变土壤腐殖质质子化-去质子化程度,土壤腐殖质的主要成分是富里酸(FAs)和腐殖酸(HAs),其上面含有羧基、酚羟基、醇羟基、氨基等各种化学活性功能基团,这些功能基团随溶液pH变化而发生质子化-去质子化,FAs 和HAs上的负电荷随pH的增加而增加[15].对于吸附质苯酚而言,其分子中含有一个可离子化的酚羟基,随着溶液pH的变化,该功能基将会改变苯酚的离子化程度及其表面负电荷[16].在pH<6时,苯酚100%以中性分子形态存在,但是,当pH>10时,50%的苯酚以去质子化阴离子形态存在[17].在较高pH值,苯酚在黄土上的吸附明显随pH增加而减小,这可能是因为:1)苯酚发生部分离子化(去质子化)作用,导致土壤表面的负电荷和苯酚阴离子之间的静电排斥作用增强[18-20],随pH增加,黄土对苯酚的亲和性降低[21].在pH为6时,苯酚的吸附量达到最大.虽然较大的吸附预期在pH为9.8(苯酚的水解常数pKa=9.8)时出现,但是,在该pH值条件下,OH-的浓度也较大,这样可能会引起对阴离子交换位的竞争作用,从而降低了苯酚阴离子在土壤表面的吸附;2)对于给定的黄土,表面电荷密度与周围条件紧密相关,溶液离子强度和成分也影响苯酚的吸附[20],在碱性pH值条件下,虽然苯酚阴离子能够通过静电引力吸附在土壤表面,但是,与此同时,它们也受到负电荷土壤表面的氧原子排斥[22];3)苯酚阴离子的溶解度比中性分子形态的溶解度大[19].当溶液pH增加时,由于阴离子形态相对量增加,所以溶解度增加,这也降低了苯酚在土壤上的吸附量.相比较而言,中性形态的苯酚更易吸附在黄土表面;4)吸附在土壤表面的苯酚之间的排斥作用也会引起黄土对苯酚吸附作用的减小.然而,溶液pH在2.0~6.0之间时,中性分子形态苯酚的吸附量随溶液pH的降低而明显的降低,表明水合氢离子(H3O+)将与苯酚分子竞争活性吸附位[23].pH在2.0~6.0之间,苯酚的溶解度没有发生明显变化(约为0.8 mol/L),显然,在用酸调节溶液pH值时,土壤表面性质因此发生某种程度的改变.随pH值的降低,土壤表面吸附的酸与苯酚分子产生的竞争作用增强,吸附量必然出现某种程度的下降.Snoeyink[23]研究表明苯酚在活性炭上的吸附发生在羧基位上,这就不难解释,随pH降低,质子将会与羟基氧原子发生竞争作用,从而解吸黄土上吸附的苯酚.3 结论pH值是影响黄土吸附重金属离子和可离子有机化合物的一个重要因子.在酸性条件下,Cu2+和苯酚在黄土上的吸附量均随土壤溶液pH的增加而增加.在中性和碱性介质中,2种物质在黄土上的吸附量却有明显的不同,对Cu2+来说,随溶液pH的增加,其吸附量基本保持不变,说明中性和碱性条件有利于重金属Cu2+的固定,酸性条件有利于重金属的迁移;对苯酚而言,其吸附量随溶液pH的增加而减小,说明弱酸性条件有利于苯酚的固定,而强酸性或碱性均有利于苯酚的迁移.【相关文献】[1] Sun J.Provenance of loess material and formation of loess deposits on the Chinese loess plateau[J].Earth Planet Sci Lett,2002,203(3/4):845-859.[2] Wang Y,Tang X,Chen Y,et al.Adsorption behavior and mechanism of Cd(II) on loess soil from China[J].J Hazard Mater,2009,172(1):30-37.[3] Wright J S."Desert" loess versus "glacial" loess:quartz silt formation,source areas and sediment pathways in the formation of loessdeposits[J].Geomorphology,2001,36(3/4):231-256.[4] 刘东生.黄土与环境[M].北京:科学出版社,1985:1-5.[5] Tang X,Li Z,Chen Y,et al.Removal of Zn(II) from aqueous solution with natural Chinese loess:behaviors and affecting factors[J].Desalination,2009,249(1):49-57.[6] Meng Z F,Zhang Y P,Zhang Z Q.Simultaneous adsorption of phenol and cadmium on amphoteric modified soil[J].J Hazard Mater,2008,159(2/3):492-498.[7] Yan L G,Shan X Q,Wen B,et al.Effect of lead on the sorption of phenol onto montmorillonites and organo-montmorillonites[J].J Colloid Interface Sci,2007,308(1):11-19.[8] Merdy P,Gharbi L T,Lucas Y.Pb,Cu and Cr interactions with soil:sorption experiments and modelling[J].Colloids Surf,A,2009,347(1/3):192-199.[9] Gu X,Evans L J,Barabash S J.Modeling the adsorption of Cd(II),Cu(II),Ni(II),Pb(II) andZn(II) onto montmorillonite[J].Geochim Cosmochim Acta,2010,74(20):5718-5728.[10] Park J H,Jung D I.Removal of total phosphorus (TP) from municipal wastewater using loess[J].Desalination,2011,269(1/3):104-110.[11] Jiang M Q,Jin X Y,Lu X Q,et al.Adsorption of Pb(II),Cd(II),Ni(II) and Cu(II) onto natural kaolinite clay[J].Desalination,2010,252(1/3):33-39.[12] Rahman M S,Islam M R.Effects of pH on isotherms modeling for Cu(II) ions adsorption using maple wood sawdust[J].Chem Eng J,2009,149(1/3):273-280.[13] Li J,Hu J,Sheng G,et al.Effect of pH,ionic strength,foreign ions and temperature on the adsorption of Cu(II) from aqueous solution to GMZ bentonite[J].ColloidsSurf,A,2009,349(1/3):195-201.[14] Li Y,Yue Q,Gao B.Adsorption kinetics and desorption of Cu(II) and Zn(II) from aqueous solution onto humic acid[J].J Hazard Mater,2010,178(1/3):455-461.[15] Wu X,Xiao B,Li R,et al.Mechanisms and factors affecting sorption of microcystins onto natural sediments[J].Environ Sci Technol,2011,45(7):2641-2647.[16] Rahman M M,Worch E.Nonequilibrium sorption of phenols onto geosorbents:The impact of pH on intraparticle mass transfer[J].Chemosphere,2005,61(10):1419-1426. [17] Li Z,Burt T,Bowman R S.Sorption of ionizable organic solutes by surfactant-modified zeolite[J].Environ Sci Technol,2000,34(17):3756-3760.[18] Juang R S,Lin S H,Tsao K H.Mechanism of sorption of phenols from aqueous solutions onto surfactant-modified montmorillonite[J].J Colloid Interface Sci,2002,254(2):234-241.[19] Nayak P S,Singh B K.Removal of phenol from aqueous solutions by sorption on low cost clay[J].Desalination,2007,207(1/3):71-79.[20] Pei Z G,Shan X Q,Liu T,et al.Effect of lead on the sorption of 2,4,6-trichlorophenol on soil and peat[J].Environ Pollut,2007,147(3):764-770.[21] Liu J C,Tzou Y M,Lu Y H,et al.Enhanced chlorophenol sorption of soils by rice-straw-ash amendment[J].J Hazard Mater,2010,177(1/3):692-696.[22] Majdan M,Bujacka M,Sabah E,et al.Unexpected difference in phenol sorption on PTMA-and BTMA-bentonite[J].J Environ Manage,2009,91(1):195-205.[23] Snoeyink V L,Weber W J,Mark H B.Sorption of phenol and nitrophenol by active carbon[J].Environ Sci Technol,1969,3(10):918-926.。

碱溶液对膨润土膨胀渗透特性影响研究进展

碱溶液对膨润土膨胀渗透特性影响研究进展

碱溶液对膨润土膨胀渗透特性影响研究进展摘要:在高放废物地质处置库的长期运营过程中会伴随着碱性溶液的生成,会对膨润土缓冲/回填材料产生侵蚀,影响其工程性能,本文基于国内外碱溶液对膨润土的膨胀渗透特性等研究进展做出总结归纳,希望能够为高放废物处置库的设计提供理论基础。

关键字:碱溶液、膨润土、膨胀-渗透特性1.研究背景当今世界各国都在加大对核能的开发利用,但也伴随着大量的核废料的产生。

其中,具有高放射性的核废料(即高放废物)对自然环境以及人类社会危害最大。

为此,主要处置该类废物的方式是在远离人类社会的地方选取地质构造相对简单,围岩较为完整的地下一定深度的位置建立高放废物地质处置库。

在地质处置库建设中,国内外选用最多的缓冲/回填材料为高压实的膨润土块体或颗粒[1]。

但在地质处置库的长期运营过程中,不可避免地会伴随着地下水地侵入。

这些侵入的地下水会与处置库中的混凝土材料反应,进而产生具有碱性的混凝土衰解液[2]。

这些碱性溶液严重影响到膨润土的工程性质,危害地质处置库的安全稳定[3]。

膨润土的高膨胀及低渗透性是其主要的工程性质,为此本文将整理国内外学者对碱溶液作用下的膨润土膨胀渗透特性变化的主要研究进展,以期为高放废物地质处置库的设计提供理论参考。

2.碱性溶液的产生混凝土是当地工程建设中的主要材料,它具有一系列优良的工程性质,可塑性强、强度高、耐久性好等,且原材料丰富、成本低。

但混凝土材料在作为高放废物地下处置库的衬砌时,在保证处置库上万年时间的安全运营过程中,混凝土衬砌在地下水的作用下会发生一定程度的溶蚀,释放出高碱性胶凝材料,主要包括水化硅酸钙(C-S-H)、氢氧化钙(CH)和硫铝酸钙水化物(AF)。

就处置库碱性环境而言,围岩中部分矿化物质逐渐溶解进入地下水,形成具有一定化学成分的围岩地下水溶液,围岩地下水不断向处置库内渗入,使得处置库内主要建造材料混凝土逐步衰解产生高碱性可溶解物质,与围岩地下水形成高碱性孔隙水化学环境。

膨润土提纯与钠化工艺的研究

膨润土提纯与钠化工艺的研究

膨润土提纯与钠化工艺的研究任建晓;林涛;殷学风【摘要】以辽宁建平低品位钙基膨润土为研究对象,采用湿法提纯工艺.探索了分散剂六偏磷酸钠用量、液固比、离心时间和离心速度对蒙脱石含量的影响,并通过X-射线衍射对天然膨润土及提纯膨润土的结构进行了表征.结果表明,辽宁建平膨润土最佳提纯条件为分散剂用量0.5%(以膨润土质量计)、最佳液固质量比为12、离心时间9 min、离心速度2 500 r/min时,提纯后的蒙脱石质量分数可以提高到92%以上.以提纯的膨润土为基础对其进行钠化改型,探索了钠化剂碳酸钠用量、矿浆浓度、搅拌时间和反应温度对钠化膨润土膨胀容的影响.结果表明,最佳的钠化工艺为钠化剂用量为4%(以膨润土质量计),矿浆质量分数为5%,搅拌时间为10 min及反应温度为60℃.【期刊名称】《造纸化学品》【年(卷),期】2014(026)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】膨润土;提纯;钠化;蒙脱石含量;膨胀容【作者】任建晓;林涛;殷学风【作者单位】西安开米股份有限公司,陕西西安710075;陕西科技大学轻工与能源学院,陕西西安710021;陕西科技大学轻工与能源学院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TS727+.3膨润土是以其产地“Fort Benton”而得名[1]。

它是以蒙脱石(也称微晶高岭土)为主要成分的2∶1型层状硅酸盐黏土矿物,化学式为Al2O3·4SiO2·3H2O。

我国膨润土资源丰富,据统计目前已探明储量近80亿t,品种多,分布广泛,是我国一个具有潜在优势的矿产资源,开发利用前景非常的广泛。

膨润土作为优良的黏结剂、吸附剂、催化剂、增稠剂、触变剂和脱色剂等广泛应用于各行各业,例如冶金、石油、化工、制药和造纸等领域。

随着国民经济的快速增长和循环经济体系的建立,市场对高品位膨润土需求上升趋势明显,对低品位膨润土的提纯及深加工的应用研究迫在眉睫。

天然膨润土中除蒙脱石外,还含有一定量的石英、长石和云母等脉石矿物,从而导致膨润土的性能变差,因此需要在提纯的基础上进行改性。

减少膨润土吸水率测定误差的实践

减少膨润土吸水率测定误差的实践

2004-el-11月第四期咖汪珀全5减少膨润土吸水率测定误差的实践姜翠霞(杭州钢铁集团公司炼铁厂杭州310022)摘要:阐述膨润土吸水率测定误差产生的原因,改进恩斯林装置和操作,测试误差显著下降。

关键词:膨润土吸水率;测定误差U日『J吾我厂球团生产采用膨润土作粘结剂后,提高了生球的强度和爆裂温度,扩大了焙烧区问,也提高了脱硫效率,从而使球团矿的产量和质量有较大的改善,为高炉提供了酸性球团与高碱度烧结矿搭配使用的合理炉料。

膨润土主要成分为蒙脱石,影响铁矿球团的主要因素是蒙脱石含量、吸水率与膨胀倍数。

选择具有强吸水性的膨润土对生产高品质球团至关重要。

膨润土的吸水性能分为2h吸水率和24h吸水率,准确测试膨润土的吸水率对球团的生产有着重要的意义。

影响测定准确性的因素1.1平台的水平度用恩斯林装置测定膨润土吸水率时,是在既不加压也没有水头的静止状态下进行的,根据吸水的数量得出膨润土保持水分的相对容量。

以往通过目测来调整装置的水平度,但如目测不准,台面倾斜,则将影响毛细管内水柱流向而降低测定的准确度。

可将装置放在有机玻璃台面上,台面设一水平气泡,通过调节台面下的螺钮将气泡处于中心位置,这样可保证恩斯林装置的水平度。

1.2砂芯漏斗砂芯漏斗的容积应在35ml左右。

应注意砂芯的选择:透水性过好的砂芯,调节水位时易造成砂芯漏斗抽空而产生气泡;而透水性过差的砂芯,调节水位的速度慢,稳定时间长,较难控制时间,易造成吸水率偏差。

实践中得出以选择3号砂芯为佳。

1.3毛细管内径型号为内半径lmm的毛细玻璃管,其内半径实际值不一定是lmm。

对10根玻璃毛细管的内半径测量,得出的数值范围在0.925~1.251mm之间。

0.29膨润土水柱长度减少数都等于lOOmm时,则内半径误差引起的吸水率测定数也有误差(见表1)。

表1内半径误差引起的吸水率误差注:设毛细玻璃管内半径为1.OOni'n时的吸水率为157.00%。

所以,管内径的测试极为重要。

压力 膨润土 酸

压力 膨润土 酸

压力和酸对膨润土的影响如下:
膨润土是一种含水硅酸镁铝的黏土,具有独特的物理和化学性质,如吸水性、膨胀性、悬浮性、离子交换性等。

在压力方面,膨润土在一定压力下可以发生破碎,改变原有的形状和体积,这是因为其具有一定的压缩性和剪切强度。

因此,可以利用膨润土的这种性质进行压力加工,以改变其结构并提高其性能。

至于酸,某些酸可以改变膨润土的物理性质,例如,酸可以中和膨润土中的一些离子,从而改变其电性质和膨胀性质。

此外,酸还可以溶解一些杂质,提高膨润土的纯度。

然而,需要注意的是,过量的酸可能会对膨润土的结构造成破坏。

总的来说,压力和酸对膨润土的影响主要表现在改变其物理性质和化学性质上。

但具体的影响会因压力大小、酸的种类和浓度以及膨润土的种类和结构等因素而有所不同。

在使用过程中应充分考虑这些因素,以避免不必要的损失或风险。

富铁膨润土的脱色性能研究

富铁膨润土的脱色性能研究

富铁膨润土的脱色性能研究
高文艺;郑振朝;任立国;马丽丽
【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》
【年(卷),期】2009(029)001
【摘要】对矿产粗制富铁膨润土进行了金属元素分析.通过对矿产粗制膨润土进行研磨、筛分取小于160目的细微颗粒进行酸处理以脱除膨润土中的金属杂质(主要是铁).经水洗、过滤并用硫氰化钾检验处理效果、干燥、焙烧等步骤最终以焙烧产品的色泽确定对产品的脱色效率.考察了酸种类、浓度、处理温度和时间以及焙烧温度对脱色效果的影响.结果表明,在膨润土脱色过程中,在室温下,8 mol/L的浓硝酸,酸处理16 h,焙烧温度为550 ℃,焙烧时间为2 h,在该条件下制备的产品颜色由原始的棕红色脱变为乳白色,白度值由43.0提高到81.6.
【总页数】3页(P42-44)
【作者】高文艺;郑振朝;任立国;马丽丽
【作者单位】辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学信息与控制工程学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚
顺,113001
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.45
【相关文献】
1.改性膨润土的制备和脱色性能研究 [J], 邓超群;万金泉;晏溶;马邕文;王艳
2.改性膨润土对有机染料脱色性能研究 [J], 楼文斌
3.壳聚糖改性膨润土的制备及其脱色性能研究 [J], 邵红;张志芳
4.CPAM二次改性有机膨润土的脱色性能研究 [J], 任海贝;李明玉
5.颗粒膨润土的制备技术及对染料脱色性能的研究 [J], 原爱娟;岳钦艳;李倩;高宝玉;李静
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

[
]
k - 1 = 0. 304 / 槡 c B ( nm) ( 8) c B 为 离 子 浓 度, 式中, 假 设 c B = 10 - 3mol / L, 则 k = 0. 104nm - 1 。 Ψ01 、 Ψ02 分别为底面、 端面的表面电位; 本文在计算表面 电位值时, 采用以下公式: ( 9) Ψ0 = 0. 059 ( pzc - pH) pzc 为矿物的零电点。 对于膨润土, 式中, 底面零电点为 [8 ] 3. 3[7] , 端面零电点为 6. 5 。 2. 3 膨润土晶面间的相互作用 DLVO 势能 膨润土颗粒相互作用的 DLVO 势能计算拟合曲线如图 1 。
膨润土粒级中值 / μm Mean value of bentonite grade / μm
( 4 ) 端面 - 端面: VW( E - F)
( 4) ( 4 ) 以上各式中, H 为两颗粒间距离, 单位为 nm。 2. 2 膨润土晶面间的静电相互作用能 两颗粒间的相互作用模型为: 2 Ψ01 Ψ02 πε r1 r2 2 VE = α ( Ψ2 ( 5) 01 + Ψ02 ) ( 2 2 p + q) r1 + r2 Ψ01 + Ψ02 - 10 C2 / ( J. m) ] 式中, ε α 为水的介电常数, ε α = 6. 95 × 10 [ 1 + exp( - kH) ( 6) p = ln 1 - exp( - kH) q = ln[ 1 - 2exp( - 2kH) ] ( 7) -1 k nm , 式中, 为德拜长度, 单位为 代表双电层厚度, 在 298K 时, 对于 1∶ 1 型电解质:
河南科技
2013. NO. 01 Journal of Henan Science and Technology
能源与环境科学
pH 值对膨润土湿法提纯的影响

( 长安大学

刘云焕
左可胜
西安 710054 )
地球科学与资源学院, 陕西
摘 要: 采用 DLVO 理论对不同 pH 值条件下膨润土接触ห้องสมุดไป่ตู้式进行了计算分析, 在蒙脱石底面零电点附近, 膨润土主要以底 - - - 、 面 底面及底面 端面接触为主, 其湿法提纯产物纯度最低; 在蒙脱石端面零电点附近, 膨润土以底面 端面 端面 - 端面接触为 其湿法提纯产物纯度居中; 当 pH 值高于蒙脱石端面零电点时, 膨润土在分散介质中不易凝聚, 提纯产物纯度最高。 主, 关键词: 膨润土; 零电点; DLVO 理论; 湿法提纯 Abstract: DLVO Model is used to analysize the contact means of bentonite in different pH values. Face - face and face - edge contact prevails at pH near the point of zero charge ( PZC) of the layer face of montmorillonite,and the content of bentonite in the purified product is lowest. Face - edge and edge - edge contact prevails at pH near the PZC of the layer edge of montmorillonite,the bentonite content is higher. For the bentonite suspension at pH above the PZC of the layer edge of montmorillonite,bentonite is difficult to coagulate,the bentonite content is the highest. Key words: bentonite,PZC,DLVO theory,wet purification 中图分类号: P579 文献识别码: A 文章编号: 1003 - 5168 ( 2013 ) 02 - 0186 - 03 1 引言 新疆维吾尔自治区中东部, 吐鲁番盆地西部的托克逊县 柯尔有碱膨润土矿是一个以钠基膨润土为主的膨润土矿床, 蒙脱石含量在 57% 左右, 其杂质矿物主要为长石 、 石英、 方解 石等。柯尔碱膨润土化学组成如表 1 。 表 1 新疆柯尔碱膨润土化学组成
含量 / % 57. 91 0. 79 16. 02 4. 83 0. 59 2. 34 1. 82 3. 53 1. 86
综观目前膨润土的湿法提纯研究, 研究者主要关注于提 [1 - 5 ] , 纯的方法及选别指标 而提纯过程中一些基础理论的研 究则显得相对匮乏。 膨润土的湿法提纯过程是杂质矿物在膨润土悬浮液中的 沉降过程, 杂质矿物与膨润土在水中的沉降速度差越大, 其分 离越容易。根据 Stokes 公式, 固体颗粒的沉降速度受介质密 粘度以及固体颗粒的密度 、 粒度、 形状影响。 度、 蒙脱石为层状硅酸盐矿物, 由两层硅氧四面体夹一层铝 4+ 氧八面体构成, 因低价阳离子置换四面体中的 Si 与八面体 3+ + 2+ Ca 等, 中的 Al , 蒙脱石在底面吸附 Na 、 吸附的阳离子在 Al - O 水中溶解后, 蒙脱石底面荷负电; 端面 键在水中首先与 - 水结合, 然后逐步脱 OH 而呈现正电性。 膨润土在水中崩解 颗粒间端面会与底面相互吸引, 呈现卡片宫结构。不同 pH 后, 值下, 膨润土的表面电性会有所不同 。 膨润土的表面电性直 接影响膨润土的在水中的粒度, 膨润土粒度越大, 则其与杂质 矿物的沉降速度差越小, 提纯效果越差。 本文采用 DLVO 理论分析了膨润土在不同 pH 值下膨润 土颗粒接触方式, 通过实验探讨 pH 值对膨润土纯度的影响 。 2 DLVO 理论 DLVO 理论, 颗粒间的总作用能 V T 由范德华相互作用能 V W 与静电相互作用能 V E 决定, 即: VT = VW + VE ( 1) VW , V E 分别为两颗粒相互作用 DLVO 势能、 式中 V T , 范德 华相互作用能、 静电相互作用能, 单位为 J; 2. 1 膨润土晶面间范德华力 假设膨润土颗粒在水中崩解为圆片状的颗粒, 底面半径 r1 为 500nm, 端面半径 r2 为 25nm。采用两个粒子间相互作用的 模型 来 计 算: 粘 土 底 面、 端 面 与 水 的 Hamaker 常 数 为: 底 面 - 20 - 20 A11 = 8. 6 × 10 - 20 J, 端面 A22 = 15 × 10 J, 水 A33 = 4 × 10 J。 颗粒间相互 作 用 力 可 能 出 现 的 形 式 有: 底 面 - 底 面 ( face -
项目 SiO2 TiO2 Al2 O3 Fe2 O3 FeO MgO CaO Na2 O K2 O
face) , , 底面 - 端面( edge - edge ) , 端面 - 端面( edge - edge ) 。 A131 、 A231 、 A232 分别为粘土的底面与底面 、 端面与底面、 端面与 端面在水中的相互作用的 Hamaker 常数。 A131 = ( 槡 A33 ) ( 槡 A33 ) = 0. 87 × 10 - 20 ( J) A11 - 槡 A11 - 槡 A231 = ( 槡 A33 ) ( 槡 A33 ) = 0. 87 × 10 - 20 ( J) A22 - 槡 A11 - 槡 A232 = ( 槡 A33 ) ( 槡 A33 ) = 0. 87 × 10 - 20 ( J) A22 - 槡 A22 - 槡 采用两个球形颗粒相互作用模型来计算颗粒间相互作用 [6 ] 的范德华相互作用能 为: A131 r1 × r1 - 3. 63 × 10 - 19 ( 1 ) 底面 - 底面: VW( E - F) = - × = 6H r1 + r1 H ( 2 ) 底面 - 端面: VW( E - F) ( 2) A231 r1 × r2 - 6. 94 × 10 - 20 = - = × 6H r1 + r2 H ( 3) A232 r2 × r2 - 7. 31 × 10 - 20 = - × = 6H r2 + r2 H
186
2013. NO. 01
能源与环境科学
Journal of Henan Science and Technology
河南科技
式中: H— — —悬浮液初始界面高度, m v— — —沉降速度, m. s - 1 ( ρ S - ρ L ) gd2 v= ( 12 ) 18 μ 3 3 — —固相、 ρS 、 ρL — 水的密度, 膨润土取 2. 3 × 10 kg / m , 石 3 3 英取 2. 65 × 10 kg / m 。 d— — —颗粒直径。 2 g— — —重力加速度, 取 9. 8m / s -3 — —液相粘度, μ— 取 10 Pa. s 3. 3 实验结果及模型拟合 将蒙脱石与石 根据激光粒度分析及显微镜下统计结果, 英兼并为 5 个粒级, 各粒级的粒度及质量分布频率如表 2 。 表 2 石英与膨润土各粒级质量分布频率 Table1 Mass ratio of quartz and bentonite in different grades
石英粒级中值 / μm Mean value of quartz grade / μm 石英粒级质量分布频率 / % Mass ratio of quartz grade / % 25 75 125 175 200
0. 099
2. 678
12. 400 34. 028 50. 793
( 1 ) 底面 - 底面接触曲线特征 在中性( pH = 6. 5 ) 及 当膨润土在介质中处于分散状态时, 碱性( pH = 12 ) 条件下, 底面 - 底面接触需要克服一个较高的 正能垒, 并且 pH 值越高, 这种接触方式概率越小 。 当 pH = 1. 9 时, DLVO 能垒较低, 其底面 - 底面接触成为可能。 ( 2 ) 底面 - 端面接触曲线特征 在 pH = 12 条件下, 膨润土在水中处于分散状态时, 颗粒 间碰撞很难形成稳固的底面 - 端面接触。而 pH 在 1. 9 及 6. 5 时, 膨润土 DLVO 势能是负数. ( 3 ) 端面 - 端面接触曲线特征 对于 pH = 1. 9 及 12 两种分散体系, 形成端面 - 端面接触 需要克服一个较低的正能垒 。pH = 6. 5 体系 DLVO 势能为负, 具有形成端面 - 端面的驱动力。 pH 值为 1. 9 时, 综上所属, 膨润土颗粒主要以底面 - 底面 及底面 - 端面接触为主; pH 为 6. 5 时, 膨润土以底面 - 端面、 端面 - 端面接触为主; pH 为 12 时, 膨润土在分散介质中不易 凝聚。 3 膨润土湿法提纯实验及结果 3. 1 提纯实验 实验仪器: 1000mL 量筒, 虹吸管, 离心机 NaOH、 实验试剂: HCl、 亚甲基蓝、 中速滤纸 称取 10g 膨润土矿在 1000mL 不同 pH 值水溶液中浸泡 12h, 搅拌均匀, 静置一段时间 t, 将悬浮液与沉淀物分离, 悬浮 液烘干, 采用吸蓝量法分析烘干产物的纯度 。 3. 2 提纯理论模型 因杂质矿物密度与石英密度相近, 可假设膨润土悬浮液 中的固相由 蒙 脱 石 与 石 英 组 成, 悬浮液中蒙脱石的质量为 mA , 石英的质量为 m B 。经沉降 t 时间并脱水分离后, 精矿中蒙 脱石的含量为 m At × 100% ( 10 ) β= m At + M Bt 式中: — —精矿中蒙脱石的质量含量, %; β— m At , m Bt — — —沉降 t 时 间 后, 悬 浮 液 中 蒙 脱 石、 石英的质 kg。 量, H - vt m At = m A ( 11 ) H
相关文档
最新文档