硅藻土的吸附.
大学生创新实验报告
实验项目名称硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定
学生团队名称041412205 何晓晓
041412223 郝夏雨
指导教师饶品华
所在学院化学化工学院
完成实验日期2013~2014学年第二学期
目录
硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定实验
1.实验目的
1.了解硅藻土的性能与吸附性。
2.测定硅藻土对有机染料的吸附性以及影响因素。
3.了解掌握恒温器和分光光度计的使用方法.
4.硅藻土吸附剂在染料废水处理中的可应用性。
2.实验背景
硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土不但被称为是“食品级”的材料，而且因为它本就源于大海或湖泊，它在水相中还非常稳定。世界上有20 多个国家出产硅藻土矿，而中国硅藻土矿资源比较丰富，储量在20 亿吨以上。
硅藻土的特性：
从矿物成分上来看，硅藻土主要由蛋白石组成，杂质为粘土矿物、水云母、高岭石等。纯净的硅藻土一般呈白色土状，含杂质时常被铁的氧化物或有机质污染而呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。其化学成分主要是SiO2，含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。有机物含量从微量到30%以上。SiO2含量是硅藻土矿石中硅藻含量的量度标志之一。
国内硅藻土比表面积一般在19-65m2?g-1的范围内，主要孔半径为50-800nm，孔体积为0.45-0.98cm3?g-1。酸洗处理可提
高硅藻土的比表面积，增大孔容。但不同种属的硅藻土经焙烧处
理比表面、孔容的变化不同。
硅藻土的吸附性能与其物理结构密切相关：硅藻土的比表面积越大，吸附性能就越大；孔径越大，吸附质在孔内的扩散速率越大，也就越有利于达到吸附平衡。但在孔容一定的情况下孔径增大会降低比表面积，从而降低吸附性能；在孔径一定时，孔容越大，吸附量就越大。硅藻土表面独特的羟基结构使其在水溶液中成弱酸性，通常其颗粒表面带有负电荷，这就对其吸附性能产生了重要影响。
硅藻土的吸附性能：
我国硅藻土资源丰富，是世界上硅藻土储量最多的国家之一。
过去硅藻土在我国主要只用于作催化剂载体、助滤剂以及保温材料。近年来随着各个国家对水环境问题的日益关注，硅藻土作为廉价的吸附剂。硅藻土材料多孔，比表面积大，熔点及化学稳定性高，所以是适合的吸附剂，且其价格低廉，价格比常用的活性炭吸附材料低了约400多倍而又因其颗粒表面带有负电荷，它对于吸附各种金属离子、阳离子型的有机化合物及高分子聚合物等有天然的优势。
利用廉价吸附材料代替活性炭吸附剂在有色污水处理中得到广泛的研究。硅藻土资源丰富，价格低廉，其作为一种天然多孔产物，有望成为理想的染料吸附剂。
3.实验方案
吸附时间，吸附温度，吸附pH等的因素对硅藻土吸附剂吸附
染料有一定的影响。本实验通过控制变量法研究其硅藻土对甲基橙的吸附性
改变甲基橙的酸碱度为4.23，5.23, 6.23, 7.23, 8.23，保证实验的温度，搅拌的速度和时间，环境的湿度，吸附质的浓度，吸附剂的颗粒大小等完全一致，测定其透光度。
改变硅藻土的含量为0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.4g, 0.5g,保证温度，pH，搅拌的速度，环境的湿度，吸附质的浓度，吸附剂的颗粒大小等完全一致，测定其透光度。
4.实验试剂与仪器
仪器和设备：
BS124S 型电子天平 SHB-IV 双 A 循环水式多用真空泵DHG-90754 型电热恒温鼓风干燥箱 10mL离心管
UV-8453A型紫外分光光度计
SHA-B型恒温振荡器 80-2型低速离心机PHS-3C型精密pH计 BS224S型电子天平100mL具塞锥形瓶 10mL离心管
实验试剂:
硅藻土甲基橙蒸馏水盐酸溶液氢氧化钠溶液
5.实验过程
A.pH对硅藻土吸附性能的影响
1.在电子分析天平计准确称量20mg甲基橙粉末放入1000ml容量瓶中，添加蒸馏水到刻度线，用玻璃棒搅拌溶液使其全部溶解。
2.用紫外分光光度计测定溶液的吸光度A0，甲基橙的最大吸收波长为463nm（查资料得）
3.用移液管分别移取25ml浓度为20mg/L的5份甲基橙溶液（已配制好）放于5个100ml锥形瓶中，用HCL溶液和NaOH溶液调节溶液的PH分别为
4.23,
5.23，
6.23，
7.23，
8.23
4.在电子分析天平计上准确称取5份0.4g硅藻土分别放入5个锥形瓶中，将五个锥形瓶放入恒温振荡器，调节温度为25℃，半小时后离心分离取上清液测其吸光度，记录数据。
5.实验完毕，整理器材。
B吸附剂的量对吸附的影响
1.在电子分析天平计准确称量20mg甲基橙粉末放入1000ml容量瓶中，添加蒸馏水到刻度线，用玻璃棒搅拌溶液使其全部溶解。
2.用紫外分光光度计测定溶液的吸光度A
о，甲基橙的最大吸收波长为463nm（查资料得）
3.用移液管分别移取25ml浓度为20mg/L的5份甲基橙溶液放于5个100ml锥形瓶中，在电子分析天平计上分别准确称取0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.4g, 0.5g硅藻土分别放于5个锥形瓶中，将五个锥形瓶放入恒温振荡器中振荡，调节温度为25℃，半小时后离心分离取上清液测其吸光度，记录数据。
5.实验完毕，整理器材。
6.实验数据处理与分析
PH 4.23 5.23 6.23 7.23 8.23
Aо 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
A 0.807 0.927 1.231 1.342 1.443 脱色率（%）52.5 45.5 27.6 21.0 15.1
硅藻土量（g）0.1g 0.2g 0.3g 0.4g 0.5g Aо 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7
A 0.925 1.205 1.311 1.420 1.501 脱色率（％）45.6 29.1 22.9 16.5 11.7
7.实验结论：
从实验数据我们可以看出：随着吸附剂的量的增加，脱色率逐渐降低，随着PH的增加（在一定范围内），硅藻土对甲基橙的脱色率逐渐降低，对于酸性染料甲基橙而言，PH越大，脱色率越低。
参考文献
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资源保护,2003,3:41-43,58.
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8.实验过程图片
9.实验心得与体会
通过这次实验，学会了不少东西，培养提高了自己的动手能力与创新思维。这次的实验与我们以前不同，以前的实验步骤与原理都是已知，我们只需验证与理论符合，但这次我们必须自己完成先前步骤。明白了实验前的准备工作是必不可少的。在实验前我们的需要查阅各种相关资料，明确实验的目的，了解实验的原理，以及了解正确的实验步骤与过程，以免做实验时手忙脚乱，无目的。
实验过程中学会了控制单一变量法来观测影响因素的作用，实验时使
用了空白对照，进行对照组与实验组的对比，以便跟准确的观察实验
现象。在实验中学会了正确熟练的实验分光光度计，注意使用前进行预热一段时间。在此实验中分光光度计的读数越大，说明透光度越强，进而说明吸附效果好，实验的数据越准确。
硅藻土的吸附
大学生创新实验报告 实验项目名称硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定 学生团队名称041412205 何晓晓 041412223 郝夏雨 指导教师饶品华 所在学院化学化工学院 完成实验日期2013~2014学年第二学期
目录
硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定实验 1.实验目的 1.了解硅藻土的性能与吸附性。 2.测定硅藻土对有机染料的吸附性以及影响因素。 3.了解掌握恒温器和分光光度计的使用方法. 4.硅藻土吸附剂在染料废水处理中的可应用性。 2.实验背景 硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土不但被称为是“食品级”的材料，而且因为它本就源于大海或湖泊，它在水相中还非常稳定。世界上有20 多个国家出产硅藻土矿，而中国硅藻土矿资源比较丰富，储量在20 亿吨以上。 硅藻土的特性： 从矿物成分上来看，硅藻土主要由蛋白石组成，杂质为粘土矿物、水云母、高岭石等。纯净的硅藻土一般呈白色土状，含杂质时常被铁的氧化物或有机质污染而呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。其化学成分主要是SiO2，含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。有机物含量从微量到30%以上。SiO2含量是硅藻土矿石中硅藻含量的量度标志之一。 国内硅藻土比表面积一般在19-65m2?g-1的范围内，主要孔半径为50-800nm，孔体积为0.45-0.98cm3?g-1。酸洗处理可提 高硅藻土的比表面积，增大孔容。但不同种属的硅藻土经焙烧处
理比表面、孔容的变化不同。 硅藻土的吸附性能与其物理结构密切相关：硅藻土的比表面积越大，吸附性能就越大；孔径越大，吸附质在孔内的扩散速率越大，也就越有利于达到吸附平衡。但在孔容一定的情况下孔径增大会降低比表面积，从而降低吸附性能；在孔径一定时，孔容越大，吸附量就越大。硅藻土表面独特的羟基结构使其在水溶液中成弱酸性，通常其颗粒表面带有负电荷，这就对其吸附性能产生了重要影响。 硅藻土的吸附性能： 我国硅藻土资源丰富，是世界上硅藻土储量最多的国家之一。 过去硅藻土在我国主要只用于作催化剂载体、助滤剂以及保温材料。近年来随着各个国家对水环境问题的日益关注，硅藻土作为廉价的吸附剂。硅藻土材料多孔，比表面积大，熔点及化学稳定性高，所以是适合的吸附剂，且其价格低廉，价格比常用的活性炭吸附材料低了约400多倍而又因其颗粒表面带有负电荷，它对于吸附各种金属离子、阳离子型的有机化合物及高分子聚合物等有天然的优势。 利用廉价吸附材料代替活性炭吸附剂在有色污水处理中得到广泛的研究。硅藻土资源丰富，价格低廉，其作为一种天然多孔产物，有望成为理想的染料吸附剂。 3.实验方案 吸附时间，吸附温度，吸附pH等的因素对硅藻土吸附剂吸附
硅藻土知识大全
硅藻土知识大全 一、矿产名称硅藻土（diatonite） 二、矿床类型 硅藻土矿床属硅质岩石生物化学沉积成因，是由硅藻类动物和其它生物的硅质骨骼部分的堆积和随之改造而成。 我国硅藻土矿床大多形成于第三纪和第四纪，且与玄武岩密切共生。按形成条件，硅藻土矿床分为海相矿床和陆相湖泊沉积两种类型（见表1），我国绝大多数硅藻土矿属于后者。 表 根据矿石中SiO2和粘土矿物含量，将矿石分为三类 1 硅藻土（SiO 2 >85%） 2 粘土质硅藻土（Si O250%~85%） 3 硅藻粘土（Si O2<50%） 矿产的分布情况 硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、丹麦、法国、苏联、罗马尼亚等国。 我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，工作做得较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白地区，其他矿床大多数为3~4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用。 三、矿床主要工业指标 作隔热、隔音材料用 湿度为5%的粉剂，体重小于0.6吨/立方米（最好是0.2~0.3吨/立方米） 湿度小于10%，二氧化硅（SiO2）>70% 制触媒载体用（用于硫酸生产） 二氧化硅（SiO2）>65% 三氧化二铁（Fe2O3）<4% 烧失量<10% 白色 陶瓷工业用 二氧化硅（SiO2）>85% 三氧化二铁（Fe2O3）<1%（降低耐火度及使成品带色、降低电绝缘性）。
建筑材料用硅藻土工业要求见表2。 表2 建筑材料用硅藻土工业要求 四、矿石性质 硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由古代硅藻遗体组成，其化学成份主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1~1.5%，氧化铝含量为3~6%。 硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑。矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等。有机物含量从微量到30%以上。 硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强的物性。 硅藻土中的硅藻有许多不同的形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等。松散密度为0.3-0.5g /cm3,莫氏硬度为1~1.5（硅藻骨骼微粒为4.5-5mm），孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，是热、电、声的不良导体，熔点1650-1750°C，化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱溶液中。 硅藻土的氧化硅多数是非晶体，碱中可溶性硅酸含量为50~80%。非晶型SiO2加热到800~1 000°C时变为晶型，碱中可溶性硅酸可减少到20~30%。 五、工艺特性及主要用途 由于硅藻土具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水和渗透性强等特点，并有特殊的结构构造使得它具有许多特殊的技术和物理性能，如大的孔隙度，较强的吸附性、质轻、隔音、耐磨耐热并有一定的强度，被广泛用于轻工、化工、建材、石油、医药、卫生等部门。 我国60%以上的硅藻土用于生产保温材料，10%用于生产各种填料，用于助滤剂只占百分之几。硅藻土主要用途列于表3。 表3 硅藻土主要用途
硅藻土的活化及吸附
硅藻土的活化及吸附 一、实验目的 1、了解微孔结构无机矿物（硅藻土）材料的形态孔及结构； 2、学会用酸处理法对硅藻土提纯扩容。 二、实验原理 硅藻土（diatomite）是以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩，主要由硅藻的遗骸组成，硅藻死后遗留的细胞壁沉积成硅藻土。硅藻土的颜色为白色、灰白色、灰色和浅灰褐色等，具有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强等性质。 硅藻土产地不同，其硅藻土种类也不同。如浙江嵊县土为直链藻（见图一），吉林长白山土为圆筛藻（见图二），广东海坎土为盒形藻、脆杆藻和双菱藻，云南滇西土为小环藻和卵形藻。 图一、浙江嵊县土直链藻SEM照片图二、吉林长白山土为圆筛藻SEM照片 常规的硅藻土矿含有大量的粘土矿物、铁的氧化物和炭的有机质等。其化学成份主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。提纯硅藻土，不但有效除去了所含的大部分杂质及活性物质，而且得到了更丰富的内部孔状结构，比表面积显著增大，吸附能力明显提高。酸浸法能使硅藻土孔径、孔径分布和结构发生改变。硫酸与以SiO2为成分的硅藻壳不发生反应，而与Al2O3、Fe2O3反应生成可溶性盐。 优质硅藻土由80%～90%的硅藻壳组成，氧化铁含量一般为1～1.5%，氧化铝含量为3～6%。孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，化学稳定性高。 在水处理中, 常用吸附方法去除或回收各种污染物(如染料、农药、木质素及其他溶解性有机物)。吸附容量的大小直接与吸附剂的比表面积有关，比表面积越大，吸附容量也越大。 三、实验仪器及药品 精密天平；搅拌器；振荡器；分光光度计；恒温水浴锅；抽滤装置；真空烘箱；标准筛（80目）；三颈瓶；蒸馏水；硫酸；pH试纸；三角瓶；次甲蓝；硅藻土等 四、实验步骤 (一)改性硅藻土的制备 1．称量200克硅藻土矿，用标准筛（80目）过筛，进行预除杂，直到筛分出的杂质量很少时为止。 2．将预除杂的硅藻土加入20倍（200ml）的蒸馏水中，中速间歇搅拌0.5小时，使硅藻土在水中完全化解。 3．静置沉淀，上层悬浮液经抽滤、蒸馏水洗涤，反复三次，放入真空烘箱中，140℃下干燥2小时，制得提纯硅藻土。 4．将提纯硅藻土50克放入三颈瓶中，加入150ml的硫酸溶液，在90℃水浴锅搅拌4小时，抽滤、洗涤至pH值中性为止。 5．将酸洗后的硅藻土放入真空烘箱中，120℃下干燥4小时，制得改性硅藻土。 （二）硅藻土吸附试验 1、用天平称取改性硅藻土0.05g、0.1g、0.45g、0.9g、1.3g分装于带塞的三角瓶中, 每瓶中各注入50mL水样(0.15%次甲蓝溶液), 然后放在震荡器上震荡20min(达到平衡)。 2、将震荡过的水样用滤纸过滤, 弃去初滤液约10mL。 3、将滤液置于分光光度计上进行比色( 波长650cm)记下光密度, 并用标准曲线换算出相对应的浓度大小，计算每个瓶活性炭的吸附容量。
硅藻土原理
硅藻土原理 助滤剂在过滤中的作用及工作原理 硅藻土助滤剂主要通过下列三种作用将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在介质的表面及沟道当中，从而达到固液分离的目的： 一、筛分作用这是一种表面过滤作用，当流体流经硅藻土时，硅藻土的孔隙小于杂质粒子的粒径，这样杂质粒子不能通过而被截留下来，这种作用被称之为筛分作用。实际上可以把滤饼的表面看成是一个具有等效平均孔径的筛面，当固体粒子的直径不小于（或略小于）硅藻土孔隙直径时，固体粒子便会从悬浮液中“筛分”出来，起到表面过滤的作用。 二、深度效应深度效应是深层过滤的阻留作用。在深层过滤时，分离过程只发生在介质的“内部”，部分穿过滤饼表面的比较小的杂质粒子，被硅藻土内部而曲折的微孔沟道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留，这种微粒往往小于硅藻土的微孔，当微粒撞到通道的壁上时，这就有可能脱离液流，但它是否能达到这一点，决定于微粒受到的惯性力和阻力的平衡，这种截留与筛分作用在性质上是类似的，都属于机械作用。滤除固体粒子的能力基本上仅与固体粒子和孔隙的相对大小及形状有关。 三、吸附作用 吸附作用与以上两种过滤机理截然不同，这一作用实际上也可以看成是动电吸引作用，它主要取决于固体粒子与硅藻土本身的表面性质。当那些硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面上时，被相反电荷所吸引，还有一种是粒子间的相互吸引形成链团而粘附在硅藻土上，这些都属于吸附作用，吸附作用比前两种作用复杂，一般认为，比孔隙直径小的固体微粒之所以被截留，主要是由于： （1）分子间力（也叫做范德华吸引力），包括永久偶极作用、诱导偶极作用和瞬间偶极作用； （2）Zeta电位的存在； （3）离子交换过程 从以上三种作用看，在悬浮液的净压过滤过程中，采用松散颗粒状的硅藻土助滤
硅藻土的微观结构特点及其应用
硅藻土的微观结构特点及其应用 张 强1 周学东2 1（武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点实验室，430070） 2（武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点实验室，430070） E-mail: qzhang6@https://www.360docs.net/doc/8f6574809.html, 摘 要：本文对我国南方某地硅藻土矿物的微观结构进行了研究分析，并根据其微观结构特点综述了目前其在各个领域的主要应用。 关键词： 硅藻土 微观结构 SEM 应用 1.引 言 硅藻土是一种由古生物硅藻的含硅尸骸沉积而成的天然矿物原料，是大自然给予人类的宝贵财富。硅藻土矿的形成经历了上万年的地质变化。按形成硅藻土矿的硅藻体的来源，可分为湖相沉积型和海相沉积型或称为盐水沉积型和淡水沉积型两种。硅藻是一种个体很小的生物，一般为1－100um，硅藻土就是这种生物的残骸沉积物。由于硅藻富有多孔结构，可以吸附0.1-1.0um以上的颗粒或细菌，故具有过滤、除菌的功能。 硅藻的种属很多，常见的有圆筛藻、直链藻、冠盘藻、卵形藻、桅杆藻、小环藻等。由于硅藻土矿的形成经历了漫长的地质年代，除含有大量的硅藻体外，还含有很多杂质，其中常见的有石英、粘土、铁质矿物、碳酸盐、硫酸盐、火山灰等杂质矿物。 评价硅藻土矿品位的高低一般以其所含的无定形二氧化硅的含量，即硅藻体的含量为主，而目前我国以矿中二氧化硅的含量为评价标准，这样有时人们就不好区分其中无定形与结晶型矿物中的二氧化硅的相对比例是多少，给实际应用带来困难。而国外是以所含硅藻体的比例来判断矿床的品位。硅藻土矿在我国分布比较广，已在全国14个省份发现硅藻土矿床70余处[8]。总储量居世界第二。在我国北方地区，硅藻土矿主要分布在吉林长白地区、内蒙商都、山东临朐等地，而南方矿区主要有云南腾冲、先锋，浙江嵊县，广东徐闻和四川米易等。其中大的矿区在吉林、云南和浙江，也是我国较早开发利用的矿区。另发现高钙型硅藻土矿有两处[15].但我国天然硅藻土矿的品位普遍不高，主要是中低品位，硅藻体含量一般在30％－60％，二氧化硅的含量在60％－80％，只有少数矿在83％－90％左右，如吉林的浑江、长白地区的硅藻土矿[12][19]。 2.硅藻土的微观结构特点 硅藻土的化学成分主要是SiO2，但其在结构上是无定形的，即非晶态的。这种非晶态的SiO2又称蛋白石。其实是一种含水的无定形胶态SiO2，可以表示为SiO2?nH2O。由于产地不同，其所含水 1
硅藻土的综合利用工艺技术
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 硅藻土的综合利用工艺技术 硅藻土是生物成因的硅质沉积岩矿物，原矿中，往往拌生有大量的有机质和粘土类矿物，而赋存于硅藻土孔隙内的杂质很难用常规选矿方法除去，虽然酸浸法能提高硅藻土的品位，但由于硅藻土吸附能力强，使得酸溶液中的某些杂质又会进入硅藻，加之酸洗成本较高，又易造成严重的环境污染;通常硅藻土选矿加工流程为：原矿一段磨矿及干燥二段磨矿及干燥预分选旋流器分离粉状产品。若需要进一步加工则送回转窑煅烧(加熔剂或不加熔剂)--磨矿冷却分选分级填料级或助滤剂级产品。 由于矿石品位不同及对硅藻土产品的要求不同，分别采用干法或湿法选矿， 其原理和应用范围列于表1。很多领域都是利用硅藻土硅壳结构的多孔性，在加工时，必须注意保护硅藻骨骸的结构及独特形状，认真选择适宜的破碎磨矿设备及工艺条件，最大可能地保护硅藻结构完整，避免次生破碎。常用的磨矿设备是气流粉碎机。开发生产实例 我国目前还没有一个较完善的硅藻土选矿加工厂，只有几个单位从事了低品 位硅藻土的选矿提纯研究，还未形成生产能力。 云南西部某硅藻土矿选矿提纯 该矿为粘土硅藻土，质地较好，经确定，硅藻土主要是舟形藻，其次是桅杆藻，月形藻园筛藻等。通过筛分分析，-25mm 占51.97% ，SiO2 的分布率为63.05%，品位为86.60%，比原土SiO284.56%有较大提高，故可采用预先筛分除去粗粒级的办法提高入选品位。原土的理化性质列于表2、3。经磁选试验、磁重分离试验，选择性絮凝磁重分离试验、活化焙烧试验等。其结果分别列于表(4-7) 磁选能有效地除去原土中的Fe2O3，可得到SiO2 含量达87.89%、Fe2O3 含量0.27%的产品，絮凝磁重分离能有效分离比磁化系数很
改性硅藻土对水中铜离子的吸附
改性硅藻土对水中铜离子的吸附 发表时间：2017-11-07T19:19:12.463Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：薛丽君 [导读] 摘要：硅藻土是一种硅质岩石，主要化学成分是二氧化硅，在我国储量丰富，由于它独特的理化性能，目前在社会生活中已经得到比较广泛的应用，实验表明用硅藻土处理污水的方法既简便又有效，而且成本低廉，但天然硅藻土吸附能力较差，必须经过改性处理。 广东佛山市顺德区农业和社会工作局广东佛山 528300 摘要：硅藻土是一种硅质岩石，主要化学成分是二氧化硅，在我国储量丰富，由于它独特的理化性能，目前在社会生活中已经得到比较广泛的应用，实验表明用硅藻土处理污水的方法既简便又有效，而且成本低廉，但天然硅藻土吸附能力较差，必须经过改性处理。本文利用天然硅藻土为原料制备出改性硅藻土。用于吸附废水中的铜离子，实验结果表明：在一定范围内，升高吸附温度、硅藻土增加用量、使作用时间延长、调节酸碱度均可改善对铜离子的吸附效果。 关键词：硅藻土；吸附；铜离子；改性 水是地球的生命之源，是人类赖以生存和发展的重要的物质。然而，随着社会生产的发展，大量含重金属的有毒有害废水被随意排放，使不少江河湖泊都受到不同程度的重金属污染。在近几年，硅藻土的吸附能力得到越来越多的重视。其处理污水的方法既简便又有效而且成本低廉，基本没有二次污染，吸附后的硅藻土还可以再生，因此，研究利用其处理含重金属的废水具有可观的前景。天然硅藻土的主要成分是无定形二氧化硅，疏松多孔，这种微孔结构是硅藻土具有吸附能力的主要原因[1]，本实验采用天然硅藻土和改性硅藻土作为吸附原材料，对硅藻土在各种不同的条件下吸附铜离子的状况进行研究。 1.实验部分 1.1提纯 取200克优质长白山硅藻土原土，放入2000毫升的大烧杯中，加850毫升去离子水，搅拌溶解，放入超声波清洗器中处理十分钟，取出烧杯，静置一夜，吸出上层溶液进行离心，转速为4000转/分钟，离心五分钟，把下层固体用烘箱烘干，取出研磨成粉末，密封保存备用。 1.2 酸化 称取上面提纯烘干过的硅藻土30克于烧杯中，加入300毫升浓度为2摩尔/升的氯化氢溶液，搅拌均匀，用酒精灯加热沸腾，保持5小时，然后放到离心机中以转速为4000转/分钟，离心五分钟，用去离子水将所得固体部分多次洗涤，最后，将固体物质烘干，研磨成粉末，密封保存备用。 1.3改性处理 天然硅藻土对水中的重金属离子有着一定的吸附能力，但其吸附能力比较差，而且吸附效果受酸碱度的影响明显。所以，要提高天然硅藻土的吸附能力，必须经过改性处理。本实验采用烧碱进行改性，提高吸附能力。 改性步骤：在250毫升酸碱度为13的烧碱溶液中加入10克硅藻土，加热煮沸10小时，离心，用去离子水将所得样品多次洗涤直至溶液的酸碱度为7，取样品在烘箱中烘干，研磨，密封保存备用。 1.4吸附实验 用天平称取无水硫酸铜2.5克并溶解在1L蒸馏水中，玻璃棒搅拌溶解，得到铜离子浓度为1克/升，再用去离子水稀释20倍得到50毫克/升的硫酸铜溶液，作为含重金属废水。探究不同实验条件对吸附的影响 1.4.1 酸碱度对硅藻土吸附铜离子的影响 取铜离子+浓度为50毫克/升的溶液于带塞的锥形瓶中，调酸碱度为2，3，4，5，6，7，8共七个样本。吸附1小时 1.4.2 吸附作用时间对硅藻土吸附铜离子的影响 在25摄氏度、酸碱度=4、铜离子浓度50毫克/升、硅藻土用量为5克/升条件下，改变吸附时间对吸附铜离子的影响。时间设为0、10、20、30、40、50、60、70、80分钟共9个样本。 1.4.3 温度对硅藻土吸附铜离子的影响 在酸碱度=4、铜离子浓度50毫克/升、吸附时间为30分钟、硅藻土用量为5克/升条件下，试验吸附温度对铜离子的影响。从25摄氏度开始，每10摄氏度测一次，到85摄氏度为止，共7个样本。 1.4.4 硅藻土用量对吸附铜离子的影响 取铜离子浓度为50毫克/升的溶液，配制硅藻土的浓度分别为1、3、5、7、9、11、13、15克/升共八个样本。在25摄氏度、酸碱度=5、吸附时间为60分钟的条件下，进行硅藻土用量对铜离子吸附率的试验 以上所有样品均取上清液用电感耦合等离子体发射光谱仪测定残余铜离子浓度。 2 结果与分析 2.1 溶液酸碱度对吸附效果的影响 在加入硅藻土之前，调节溶液酸碱度值在2.0–8.0范围内，固定铜离子初始浓度为50毫克/升，搅拌时间为两小时，在室温下进行实验。 在酸碱度<3.0时，吸附效果比较差，当溶液的酸碱度从3上升到5时，硅藻土对铜离子的吸附量增加较大。 当酸碱度值大于5以后，课件硅藻土对铜离子吸附容量快速上升，这是由于溶液的酸性减少，铜离子开始生成成氢氧化铜沉淀使吸附率升高，当酸碱度到达7时，溶液中的铜离子已完全沉淀。 从实验中发现，在酸碱度相同时，改性硅藻土对铜离子的吸附能力优于天然硅藻土。尤其是酸碱度为5时相差最大，而酸碱度大于5时，铜离子开始生成沉淀，所以确定5为最佳的酸碱度，接下来所有的吸附实验均在酸碱度为5的条件下进行。 2.2 时间对吸附能力的影响 铜离子溶液浓度50毫克/升、室温条件下、酸碱度为5.、硅藻土用量为5克/升条件下，改变吸附时间观察吸附能力的影响，在吸附时间为30分钟以前，硅藻土快速吸附铜离子，吸附量随时间的增加而增加，随后吸附速率逐渐减缓，40分钟以后就更加缓慢，基本呈一直线，据统计，大约有七成的铜离子在最初40分钟内被改性硅藻土去除，基本达到饱和状态，所以，硅藻土吸附铜离子的适宜时间为40分钟。天
硅藻土及其应用
硅藻土及其应用 一、硅藻土的命名及原土质量的评估 1、硅藻土的命名 硅藻土是以硅藻遗骸为主的一种生物成因的硅质沉积岩，在非海相（包括淡水、微咸水和咸水）硅藻土中常伴有淡水海绵骨针、金藻内生孢子等生物遗骸；在海相硅藻土中，除硅藻遗骸外常伴有硅鞭毛类、放射虫等硅质生物遗骸；除此之外，还经常与其共存的有各类粘土矿物(高岭石、蒙服石、水云母等)和碎屑矿 物(石英、长石等)。图1即是硅藻土原 土的照片。因而，应该根据硅藻土原 土中的硅藻壳体、粘土矿物和碎屑矿 物三者之间的比率（以其体积而言） 及原土中的化学组分（SiO2、Al2O3、 Fe2O3、CaO、MgO等）对硅藻土进行 划分和命名。硅藻土是中国重要的非图1. 硅藻土原土金属矿产资源之一，目前已经被探明的储量居世界第二位和亚洲首位。自20世纪60年代开发以来，经过几十年的发展，中国的硅藻土加工利用产业已形成了仅次于美国的规模，年加工生产能力已超过50万吨；2012年产量约51万吨，其中助滤剂约18万吨，保温和生态建材约17万吨，吸附剂及载体材料约5万吨，水处理剂等环境治理材料约4万吨，各类填料约5万吨，其他约2万吨。图2统计的即是2009年硅藻土的消费结构；图3统计的即是美国硅藻土产品结构。目前已有保温材料、助滤剂、功能填料、催化剂载体、吸附剂、水处理及净化剂、硅藻壁材、室内空气净化材料、沥青改性剂、农药载体等十多个品种，近百种不同规格的硅藻土制品,这些产品广泛应用于啤酒、饮料、食品、药品、化工、环保、建筑、建材、路面材料、牙膏、涂料、橡胶等领域。 根据我国硅藻土矿的原土质量，我国的硅藻土可以划分为硅藻土、含粘土硅藻土和粘土质硅藻土三类。硅藻土是指原土中的硅藻壳体含量在80％以上，原土的化学组分中SiO2含量在75％以上的那些土，出产这些优质硅藻土的矿区(点)，可以根据各自的具体情况对其矿区(点)内的原土再划分为一级土、二级土
硅藻土作用
硅藻土助滤剂主要通过下列三种作用将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在介质的表面及沟道当中，从而达到固液分离的目的： 一、筛分作用这是一种表面过滤作用，当流体流经硅藻土时，硅藻土的孔隙小于杂质粒子的粒径，这样杂质粒子不能通过而被截留下来，这种作用被称之为筛分作用。实际上可以把滤饼的表面看成是一个具有等效平均孔径的筛面，当固体粒子的直径不小于（或略小于）硅藻土孔隙直径时，固体粒子便会从悬浮液中“筛分”出来，起到表面过滤的作用。 二、深度效应深度效应是深层过滤的阻留作用。在深层过滤时，分离过程只发生在介质的“内部”，部分穿过滤饼表面的比较小的杂质粒子，被硅藻土内部而曲折的微孔沟道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留，这种微粒往往小于硅藻土的微孔，当微粒撞到通道的壁上时，这就有可能脱离液流，但它是否能达到这一点，决定于微粒受到的惯性力和阻力的平衡，这种截留与筛分作用在性质上是类似的，都属于机械作用。滤除固体粒子的能力基本上仅与固体粒子和孔隙的相对大小及形状有关。 三、吸附作用吸附作用与以上两种过滤机理截然不同，这一作用实际上也可以看成是动电吸引作用，它主要取决于固体粒子与硅藻土本身的表面性质。当那些硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面上时，被相反电荷所吸引，还有一种是粒子间的相互吸引形成链团而粘附在硅藻土上，这些都属于吸附作用，吸附作用比前两种作用复杂，一般认为，比孔隙直径小的固体微粒之所以被截留，主要是由于：（1）分子间力（也叫做范德华吸引力），包括永久偶极作用、诱导偶极作用和瞬间偶极作用；（2）Zeta电位的存在；（3）离子交换过程 从以上三种作用看，在悬浮液的净压过滤过程中，采用松散颗粒状的硅藻土助滤剂作为过滤介质，主要是为过滤介质层即滤饼提供尽可能多的孔隙，以及形成的孔的间隔层，使悬浮液由此隔阂层的小孔中通过，将悬浮在液体中的固体杂质粒子截留在此介质的表面及沟道之中，从而使固液达到分离的目的。
硅藻土防虫技术
（四）硅藻土防虫技术 硅藻土用于防治储粮害虫历史悠久，到近十多年来，这种古老的防治方法被赋予了新的生命，借助现代科学技术，将硅藻土拌和到储粮中以消灭害虫已进入了实仓运用阶段，国外做了大量的实验，取得了较好的效果。 人类对储粮卫生要求越来越讲究，特别是对化学药剂副作用的认识，促使了人类加快了对运用天然物质硅藻土防治储量害虫的研究进程。 硅藻土分布于全世界，我国也有丰富的资源。是一种对人、畜无毒性的天然杀虫剂。 硅藻土是一种硅质沉积岩。它是由许多大约两千万年前生活在水中含硅的单细胞生物即硅藻和少量的放腺虫及海绵棘等遗骸沉积在海底或淡水湖泊底所形成的化石，经挖掘、粉碎和碾磨而得的白或灰白色的很细的粉末，硬度颇高。 1.硅藻土杀虫原理 硅藻土的颗粒很细，其直径小于10μm。具有很强的吸收能力，能吸收昆虫表皮中的类脂，使昆虫表皮失去保持体内水分的功能，左后失水死亡。 昆虫体表粗糙，当储量害虫在用硅藻土处理过的粮堆爬行时，昆虫身体表皮的类脂层就被硅藻土所吸收。这一层类脂层虽然很薄，但对保持昆虫体内的水分有着重要的作用。当昆虫与硅藻土相摩擦，昆虫就失去了对体内水分蒸发的控制能力，最终因脱水而死亡。 2.硅藻土的使用方法 （1）实仓施药。借助一种手动式的振荡机将硅藻土施入螺旋输送机（或皮带输送机上），和粮食一起进入仓内，其用量根据不同种类的硅藻土活性不同而异，约在300-1000ppm。硅藻土还可与通风低温结合使用，与磷化氢气体熏蒸结合使用。 （2）空仓及仓储设备消毒。硅藻土可用于空仓及设备消毒，即把硅藻土覆盖于仓房内建筑物或仓储设备表面，能收到良好效果，但环境相对湿度不能超过70%，否则效果差。施用方法有干法和湿法两种。①干法：用喷粉机或通风系统化的风机把硅藻土粉末喷布于空仓内各处，最小用量是2g/m2。干法不需要特殊设备，容易使用，费用低，在小型的库房内使用效果更好。但干法的粉尘对环境和使用人员有影响，因此施用人员必须配戴防尘器具。在施粉过程中如仓房内能见度低于1m时，应停止施粉。②湿法：就是把硅藻土和水混合成的泥浆（硅藻土与水的比例是10%），用喷雾设备、喷洒设备喷盖各处，一般硅藻土用量为6～10g/m2，用量比干法大，但喷涂比干法均匀。湿法最大的好处是对施用者安全，没有粉尘危害。其次是湿法喷涂的均匀，且在结构表面吸附的时间更长，也就是说有效时间长。湿法的缺点是硅藻土用量大，是干法的4～5倍。施用设备费用高于干法。在清洁仓房时仍以后粉问题。 3.影响硅藻土杀虫效果的因素 （1）硅藻土来源。不同来源硅藻土的敏感性不同； （2）粗粮害虫种类。不同储量害虫对硅藻土的敏感性不同，一般来说其敏感性顺序是：锈赤扁谷盗>据谷盗>谷象>米象>谷蠹>赤拟谷盗>大谷蠹 （3）储粮粮种。一般来说防治效果好坏的顺序是：稻谷>玉米>燕麦>大麦>小麦 （4）储量水分。一般情况下储粮水分低，硅藻土防护效果好，高水分粮防护效果非常差，所以，硅藻土主要是用来防护安全水分的储粮。
硅藻土吸附实验方案
改性硅藻土对印染（或其它）废水的吸附研究 实验方案 一、实验所需主要材料 1、吸附材料 天然硅藻土 改性剂：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚（如平平加SA-20、平平加A-20、平平加O-20等）等表面活性剂。其它：如聚丙烯酰胺、氢氧化镁、碳酸钙等 2、模拟废水 印染废水：甲基橙、亚甲基蓝、酸性品红、活性红、活性艳红X-3B、直接酸性大红4BS、活性黄KD-3G、分散红S-R、酸性黑ATT、硫化黑BRN、阳离子橙染料等（考虑选择危害大、难降解的染料） 其它：如苯酚、硝基苯、苯胺、金属（如六价铬等）废水（前提是容易检测） 二、主要研究内容 研究天然硅藻土和改性硅藻土对废水吸附的影响主要因素，如吸附剂的用量、初始pH值、温度、废水初始浓度等，考察去除率与上述影响因素的关系。 研究相应的吸附动力学模型；吸附等温式；吸附热力学规律。 初步探讨吸附机理和规律。 三、实验内容 1、改性硅藻土的制备（参考相关文献） 模拟印染废水的配制：一般为100mg/L左右 2、废水浓度测定方法的确定（以印染废水为例） ①测定其PH值（pH计） ②确定最大吸收波长（查阅文献或通过实验得出） ③绘制标准曲线 3、研究天然硅藻土及改性硅藻土吸附印染废水的影响因素，初定最佳条件 分别考察印染废水的脱色率（吸附率）、吸附量与吸附剂的用量、吸附时间、初始pH值、温度、印染废水的初始浓度等的关系。 吸附率＝[(C0-C e) / C0]×100% 吸附量Q e＝（C0-C e）V/，mg/ g C0：印染废水初始浓度mg/L；C e：印染废水平衡浓度mg/L； V：印染废水体积L；m：吸附剂用量，g
硅藻土的特性及其污水处理的原理
2 硅藻土的特性及其污水处理的原理 2.1 硅藻土的特性及其改性 硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻的遗体堆积后，经过初步成岩作用而形成的具有多孔性的生物硅质岩。它的主要化学成分是无定性的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO和有机质等。由于其具有空隙率高、比表面大、比重小、吸附性强、耐磨、耐酸、热导性低、隔热阻燃、保温隔音等优良特性，被广泛地应用于饮食、建材、化工、橡胶、石化、医药、冶金、涂料、机械、能源、油漆、水处理等行业中。而对于污水处理领域，我们关心的主要是硅藻土的表面性质、精度及孔系结构等。 形成硅藻土的硅藻的壳体具有大量的、有序排列的微孔，从而使硅藻土具有很大的比表面积(3.1～60m2/g)。而且硅藻土的表面及孔内表面分布有大量的硅羟基；这些硅羟基在水溶液中离解出H+，从而使硅藻土颗粒表现出一定的表面负电性。 从硅藻土的精度方面考虑，虽然我国硅藻土总的含量位居世界第二，但是其品味普遍较低，大多数产品的SiO2的含量在50%左右，利用时应先将硅藻原土进行提纯处理，使其SiO2含量大于90%。提纯后的硅藻土具有整体一致均匀的微粒和比较干净的表面，从而使得其比表面充分展露出来。所谓一致均匀是指具有一致均匀的大小、外形尺度、表面理化性能等，这是目前人造微粒难以实现的。常用的提纯方法有酸浸法、擦洗法、焙烧法、离旋—选择性絮凝法、干法重力层析分离法、热浮选矿法和综合提纯法等。 不同产地硅藻土的往往具有不同的形状结构和孔系分布，在生产和应用过程中，应予以注意。为了改善硅藻土污水处理的效果和范围，需对硅藻原土进行提纯、活化、扩容和改性等处理。对硅藻土进行一定的酸、热等活化、扩容处理，可改善硅藻土的一些表面性质，从而提高污水处理的效果。彭书传通过利用等量的酸活化、热活化及未经活化的硅藻土制成的复合净水剂处理印染废水的对比实验表明，酸活化和热活化均可提高硅藻土的处理能力。向硅藻精土中加入一定比例的其他物质，可制成适合不同性质和种类污水的改性硅藻土，既提高了硅藻土的污水处理效果，又扩大了其应用范围。云南王庆中先利用纯物理湿法选矿工艺将低品味的硅藻原土提纯得到硅藻含量为90%～98%的硅藻精土，再根据不同的污水类型和水质特征，向此精土中加入不同数量的絮凝剂(硫酸铝、氯化铝、聚丙烯酰胺或三氯化铁等常见的无机或有机絮凝剂)，得到具有很好吸附、混凝作用的改性硅藻土污水处理剂。 2.2 硅藻土污水处理的原理硅藻土表面带有负电性，所以对于带正电荷的胶体态污染物来说，它可实现电中和而使胶体脱稳。但城市生活污
硅藻土特点及应用
硅藻土的应用 据万加硅藻泥市场部调查，大部分消费者都不了解硅藻土是什么？硅藻土到底干什么用？怎么能有这么大的作用呢？今天带着这些疑问，万加硅藻泥就带您揭晓硅藻土的秘密。 硅藻土的用途主要为助滤剂、填料、吸附剂、催化载体、环保建材等等。 1、助滤剂 硅藻土的重要用途是做助滤剂，主要应用领域有啤酒业、医药行业、净水过滤、油脂工业、邮寄溶液、涂料和染料、肥料、酸、碱类、调味料、糖类、酒类等过滤。 硅藻土助滤剂按生产工艺分为干燥品、焙烧品和助熔焙烧品。干燥品为硅藻土经选矿，在800摄氏度以下干燥，分级制得，代号为GZ；焙烧品位经选矿，干燥在800-1200摄氏度焙烧，分级制得，代号为PZ；助熔焙烧品是经选矿、干燥，在800-1200焙烧，分级制得，代号为ZZ。由于加工条件不同，三类产品中干燥品粒度相对较细，滤速最低，但过滤质量高；焙烧品居中；助熔焙烧品粒度相对较粗，滤速较快，但过滤质量差。 目前干燥品用量很少，主要使用焙烧品和助熔焙烧品，通常二者配合使用。 2、填料 硅藻土第二大用途是做功能填料，主要应用于涂料、塑料、橡胶、医药、造纸、磨料、精密铸件和微孔陶瓷等。硅藻土做油漆涂料的填料能够改善产品的稳定性、弹性、分散性等，提高产品的强度、耐磨和耐酸性。硅藻土作为功能性填料，还可以起到消光的作用。如在硅橡胶中加入硅藻土，可使橡胶耐油和耐热性增强，并改善加工性能。 用硅藻土做填料生产纸板，节省纸浆20%，不仅降低了生产成本，而且纸板的关洁度、强度都得到了提高。 将优质硅藻土填加到汽车制动器衬片和机械工业用石棉摩擦片中，它与树脂及其它物料极易结合，与橡胶油特殊的结合性，既有填充作用，又有补强作用，并能克服产品热衰退性能，增强产品的适应性。 硅藻土本身就具有大量微孔，因此制备微孔陶瓷膜管的好填料。有人用优质精选硅藻土做填料，成功地开发出硅藻土微孔陶瓷膜管。 3、吸附剂 硅藻土的吸附主要是物理吸附，吸附速率较快，吸附能力强，主要用于城市污水、造纸废水、印染废水、屠杀废水、含油废水和重金属废水。硅藻土作为吸附剂的应用与助滤剂有相似之处，在用于食品的吸附精炼时，要求达到卫生标准。 4、催化载体 硅藻土具有合适的比表面积、高孔隙率以及耐磨、耐酸、耐热等特性，成为催化剂的理想载体，用于氧化、氢化、脱氢、水合、还原等反应。 用硅藻土作抗菌剂载体的抗菌剂，由于硅藻土吸附能力很强，抗菌液被吸附到硅藻土的微孔中，缓慢释放，因此成为长效抗菌剂。用硅藻土做载体的抗菌剂，抑菌环，40d与2d基本一样，而不用硅藻土作载体的抗菌剂，抑菌环明显变小。 5、环保建材 进入21世纪后，人们越来越重视环保。这种环保意识不仅体现在所处的自然环境方面，对自己生活的居室也是如此。为了适应人们的需求，硅藻泥生态壁材应运而生。 硅藻土由于其特殊的构造，使之成为硅藻泥生态壁材的优良选材。用硅藻土生产的壁材具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比活性炭还要多出5000到6000倍。在室内的湿度上升时，硅藻土壁材上的超微细孔能够自动吸收空气中的水分，将其储存起来。如果室内空气中的水分减少、湿度下降，硅藻土壁材就能够将储存在超微细孔中的水分释放出来。其次，硅藻泥生态壁材还具有消除异味的功能，保持室内清洁。在
硅藻土处理
矿山废水或尾矿水中主要污染物是大量悬浮物（ss），胶体物质、细微颗粒，砷（as）、铅（pb）、汞（hg）、，石油类等有害元素，例如： 表1 浮选尾矿水水质单位mg/l 硅藻土污水处理剂处理废水主要原理是利用硅藻个体密集的微孔，经过活化处理，改变其微孔表面的物理化学性质二产生的吸附作用和其较大的比表面积可以提供合适的反应床，可高效的去除大部分ss、t —n、t—p、cn-、as、cu、pb等重金属离子等；同时将细微的颗粒凝聚，变大，再加上其自身的絮凝作用，迅速、高效的去除水中的细微悬浮物，并且沉降速度快，污泥渗透率高、体积小、易分离，可大大降低废水处理的综合成本。对于比较难处理和难分离的废水处理效果更佳,如选矿废水、高浓度有机废水、无机废水等。高活化性的硅藻土处理剂（hyt—320系列）主要用于高含量ss、as、重金属离子等工业废水的处理，在高效去除污水中ss、as、t-p、石油类等有害元素的同时，还能产生大量的絮凝反应，很快把长时间悬浮的微小颗粒及胶体物质沉淀完成，且污泥体积比较小，后期容易脱水。处理工艺流程
在选矿尾矿出口加入活化型硅藻土处理剂，高效混合，搅拌，使硅藻土与尾矿水充分混合、反应后再进入浓密池，把悬浮物，砷等有害元素吸附到硅藻土里，水澄清后回用，尾矿和吸附有杂质的硅藻土处理剂泵入尾矿库，形成干滩，尾矿中的水分离后，即可生产回用。从表观上看，处理剂用量从0.03%--0.1%都能很好的澄清尾矿浆，效果十分明显！搅拌完成后10 分钟就开始分层出现上部清水，2小时沉淀60%--80%；其中320-5#效果最好！ 1.1处理后出水水质 该浮选厂尾矿水，通过高活化型硅藻土处理后，水质稳定，大部分有毒有害元素都达到《gb3838-2002地表水环境质量标准》中ⅲ类水质标准，用量为0.075%--0.1%，其中有毒有害元素达到ⅰ—ⅱ级地表水排放标准，对有毒有害元素的去除十分有效，而且稳定，生产中水一直在浓密池内停留，循环，一部分药剂返回后，用量可控制在0.05%。出水水质即去除率见表2： 2、处理前后分析结果对照（用量：0.05%）
硅藻土的吸附
硅藻土的吸附标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
大学生创新实验报告 实验项目名称硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定 学生团队名称何晓晓 郝夏雨 指导教师饶品华 所在学院化学化工学院 完成实验日期2013~2014学年第二学期
目录 硅藻土对甲基橙的吸附性能的测定实验 1.实验目的 1.了解硅藻土的性能与吸附性。 2.测定硅藻土对有机染料的吸附性以及影响因素。 3.了解掌握恒温器和分光光度计的使用方法. 4.硅藻土吸附剂在染料废水处理中的可应用性。 2.实验背景 硅藻土是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土不但被称为是“食品级”的材料，而且因为它本就源于大海或湖泊，它在水相中还非常稳定。世界上有20多个国家出产硅藻土矿，而中国硅藻土矿资源比较丰富，储量在20亿吨以上。 硅藻土的特性： 从矿物成分上来看，硅藻土主要由蛋白石组成，杂质为粘土矿物、水云母、高岭石等。纯净的硅藻土一般呈白色土状，含杂质时常被铁的氧化物或有机质污染而呈灰白、黄、灰、绿以至黑色。其化学成分主要是SiO2，含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质。有机物含量从微量到30%以上。SiO2含量是硅藻土矿石中硅藻含量的量度标志之一。 国内硅藻土比表面积一般在19-65m2?g-1的范围内，主要孔半径为50-800nm，孔体积为0.45-0.98cm3?g-1。酸洗处理可提
高硅藻土的比表面积，增大孔容。但不同种属的硅藻土经焙烧处理比表面、孔容的变化不同。 硅藻土的吸附性能与其物理结构密切相关：硅藻土的比表面积越大，吸附性能就越大；孔径越大，吸附质在孔内的扩散速率越大，也就越有利于达到吸附平衡。但在孔容一定的情况下孔径增大会降低比表面积，从而降低吸附性能；在孔径一定时，孔容越大，吸附量就越大。硅藻土表面独特的羟基结构使其在水溶 液中成弱酸性，通常其颗粒表面带有负电荷，这就对其吸附性能产生了重要影响。 硅藻土的吸附性能： 我国硅藻土资源丰富，是世界上硅藻土储量最多的国家之一。过去硅藻土在我国主要只用于作催化剂载体、助滤剂以及保温材料。近年来随着各个国家对水环境问题的日益关注，硅藻土作为廉价的吸附剂。硅藻土材料多孔，比表面积大，熔点及化学稳定性高，所以是适合的吸附剂，且其价格低廉，价格比常用的活性炭吸附材料低了约400多倍而又因其颗粒表面带有负电荷，它对于吸附各种金属离子、阳离子型的有机化合物及高分子聚合物等有天然的优势。 利用廉价吸附材料代替活性炭吸附剂在有色污水处理中得到广泛的研究。硅藻土资源丰富，价格低廉，其作为一种天然多孔产物，有望成为理想的染料吸附剂。 3.实验方案
硅藻土的有机改性及其对腐植酸的吸附
第27卷第6期2006年12月 青 岛 科 技 大 学 学 报 Jour nal of Qing dao University of Science and T echno logy V ol.27No.6 Dec.2006 文章编号:1672-6987(2006)06-0486-04 硅藻土的有机改性及其对腐植酸的吸附 曹亚丽 (江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013) 摘 要:以云南腾冲硅藻土为原料,在对原硅藻土进行提纯后,采用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDA AC)作为改性剂,对硅藻精土进行了有机改性,制备成新型的有机改性硅藻土,用于吸附去除水中腐植酸。同时,考察了各种因素(pH值、投加量、吸附时间、温度)对PDMDAA C-硅藻土吸附去除腐植酸的影响。 关键词:腐植酸;硅藻土;PDMDAAC;吸附 中图分类号:TQ314.253 文献标识码:A Utilizing Diatomite Modified by PDMDAAC to Absorb Humic Acid of Pollution Water CAO Ya-li (College of Energy and Pow er E ngineering,Jiangsu University,Zh enjiang212013,Chin a) Abstract:The diato mite from Tengcho ng of Yunnan pr ovince,w hich is mo dified by PD-MDAAC,is employed to absorb the humic acid in the pollution w ater.The effects of pH value,the amo unt o f modified diatomite,the absor ption time and the absorptio n temperatur e are inv estig ated. Key w ords:hum ic acid;diatomite;PDMDAAC;absor ption 硅藻土作为一种多孔材料,在我国有着丰富的资源[1]。硅藻土经过改性处理后作为吸附材料对有机物和重金属的吸附去除,国内研究的也比较多[2-6]。一直以来,国内外研究采用的改性剂多为各种季铵盐阳离子。曹达文等[7]分析了改性硅藻土处理城市污水的技术原理,并指出改性硅藻土相对于一般的铝盐、铁盐等污水处理剂,具有效果稳定,二次污染少,可回收利用空间大,价格低廉等优点。本工作以云南腾冲硅藻土为原料,制备成新型的有机改性硅藻土,用于吸附去除水中腐植酸。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 710A型PH/ISE测定仪、DR/4000U紫外/可见分光光度计、H ZQ-C空气浴振荡器、K.H.S 型电热恒温水浴锅、XZXC-15升双槽擦洗机。 焦磷酸钠(Na4P2O7);聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAA C),分子量一万左右。 1.2 实验方法 1.2.1 原水配制 称取一定量的腐植酸固体粉末,在碱性条件(加入1 0mo l L-1的N aOH溶液,调节pH= 12)下缓慢溶解,溶解后用V(自来水) V(蒸馏水)=1 1的水定容备用。天然原水中腐植酸浓度一般为十几毫克每升,本实验模拟水样选定总有机碳浓度TOC为12mg L-1作为研究基础。 1.2.2 硅藻土的制备 所用硅藻土为低品位硅藻土,硅藻土颗粒外 收稿日期:2006-03-07 作者简介:曹亚丽(1980~),女,硕士研究生.