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膨潤土在環(huán)境中的應(yīng)用

時間:2014-05-22 10:35:35

作者:世邦機(jī)器

隨著世界人口的急劇增加、城市化進(jìn)程的加快,以及現(xiàn)代化工業(yè)及農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,廢水、廢棄物數(shù)量正以極快的速度增長,嚴(yán)重污染人類的生存環(huán)境。環(huán)境保護(hù)及環(huán)境治理問題越來越受到政府及社會的關(guān)注,相關(guān)的環(huán)保產(chǎn)品亦面臨新的市場機(jī)遇。膨潤土具有優(yōu)良的吸附性能和離子交換性能,近年來眾多學(xué)者對其在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了較廣泛、深人的研究。

環(huán)境污染物一般分為3類,即化學(xué)污染物、物理污染物和生物污染體。物理污染物主要是一些能量性因素,如放射性、噪聲、振動、熱能、電磁輻射等;生物污染體包括細(xì)菌、病毒、水體中反常生長的藻類等;化學(xué)污染物主要包括有毒有害無機(jī)物、有機(jī)物、放射性物質(zhì)等,它是人們研究的主要對象。膨潤土加工設(shè)備有很多種,比如膨潤土磨粉機(jī),膨潤土粉碎機(jī)等。上述污染物按照其對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)形式分為大氣污染、水體污染、固體廢物污染、放射性與電磁輻射污染和噪聲污染等。

許多非金屬礦產(chǎn)品因其特有的成分及結(jié)構(gòu)特征而具有吸附、過濾、分離、離子交換、催化等優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能,具有良好的環(huán)境屬性,對環(huán)境污染治理具有特殊的功效。

同時,又因它們儲量豐富,便于加工,價格低廉,開發(fā)非金屬礦產(chǎn)品用于環(huán)境治理具有巨大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用的主要非金屬礦產(chǎn)品有蒙脫石、沸石、坡縷石、海泡石、硅藻土、高嶺石、石墨、石英、石灰石、石棉等。其中有“千種用途土”之稱的膨潤土,在非金屬礦產(chǎn)品開發(fā)與利用中越來越受到人們的重視。據(jù)統(tǒng)計,膨潤土的用途可達(dá)400余種,應(yīng)用范圍涉及環(huán)境防護(hù)(水質(zhì)凈化和污水處理等)、石油工業(yè)、造紙工業(yè)、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、采礦工業(yè)、鑄造工業(yè)、建筑工業(yè)以及農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域。

大量試驗研究表明,用非金屬礦物材料膨潤土作為環(huán)保材料,具有許多優(yōu)點。

儲量大,價格低廉,而旦容易獲得。改性或活化的方法相對簡單。可以去除水中的無機(jī)污染物和有機(jī)污染物。具有比較高的物理、化學(xué)和生物穩(wěn)定性。比較容易再生。

正是由于膨潤土具有這些獨(dú)特的優(yōu)點,近年來,國內(nèi)外有關(guān)膨潤土(蒙脫石)在環(huán)保中 的應(yīng)用研究越來越廣泛。在我國已開始重視這種廉價、新穎的環(huán)保材料的開發(fā)利用研究。目前,膨潤土及其制品已用于出來多種廢水,在污水凈化中起捕收劑作用,不僅能吸附大量的有機(jī)浮物、重金屬離子、有機(jī)污染物,還能去除細(xì)菌、病毒等微生物。此外,對于膨潤土環(huán)保材料在廢氣處理、固體廢物處理上的研究,國內(nèi)外已有報道。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,膨潤土在各個領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛,我國儲量豐富的膨潤土礦將在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮更大的作用。

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膨潤土改性時的礦漿濃度

試驗證明,有機(jī)改性的工藝參數(shù)(如有機(jī)改性劑的種類、有機(jī)改性劑的用量、改性時間、改性溫度)對有機(jī)蒙脫石的性能及結(jié)構(gòu)均有不同程度的影響,通過對試驗數(shù)據(jù)的分析,確定了理想改性劑及工藝條件。

柱撐蒙脫石的結(jié)構(gòu)以及與陽離子交換反應(yīng)

另外,田淑貴等(2000)頭批用產(chǎn)于我國新疆和浙江的膨潤土為原料,成功地制備出氧化鉻-鋁柱撐蒙脫石。

不同材料對納米膨潤土的影響

當(dāng)有機(jī)土在環(huán)氧樹脂中的含量從6.9%提高到13.7%時,復(fù)合材料的玻璃化溫度從78.7℃提高到97.31℃,這表明環(huán)氧樹脂/蒙脫土納米復(fù)合體系的耐熱性提高。

膨潤土的有機(jī)活化改性機(jī)理

季銨鹽碳鏈的長短直接影響有機(jī)膨潤土的性能。在膨潤土的有機(jī)活化時,常依據(jù)下列原則選擇季銨鹽:R1~R4中R1、R2是C1~C2烷基,卓越是甲基―CH3;R3是C12~C18烷基;R4是C1~C4烷基、C12~C18烷基或C7芳基;X-為CI-、Br-、HSO-4和CH3COO-。

膨潤土的概念

我國出現(xiàn)的膨潤土又名為斑脫巖、般土、皂土、膨土巖等,準(zhǔn)確的命名應(yīng)為蒙脫石黏土,蒙脫石也稱微晶高嶺土。

膨潤土火焰原子吸收分光光度法測定

試液分析 吸取分離二氧化硅后的濾液或測定鉀、鈉的制備液5.00mL于100mL容量瓶中。加入2mL$1+1鹽酸,用水稀釋至刻度,搖勻。在與標(biāo)準(zhǔn)系列相同條件下測量各試液的吸光度。

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