粘土及改性粘土在水处理中的应用
凹凸棒石粘土处理城市废水的实验

文章编号:1003-6474(2000)03-0157-04凹凸棒石粘土处理城市废水的实验朱继存 (合肥工业大学资环系,安徽合肥230009)摘要:目前的城市废水处理方法有活性污泥法及粉末活性炭投料———活性污泥法,但两者皆存在不足之处。
凹凸棒石具独特的结构和良好的吸附、脱色、净化和过滤性能。
通过实验对其用于城市废水处理作了技术可行性研究,并进行了相应的经济可行性分析,认为凹凸棒石粘土可替代粉末活性炭处理城市废水且成本很低。
关键词:凹凸棒石粘土;活性污泥;城市废水;处理;实验中图分类号:X 70315 文献标识码:A1 问题的提出ΞΞΞ城市每年都在排放着大量的废水,致使大部分河流及其他地表水受到不同程度的污染,城市废水处理历来受到各国的重视。
目前、城市废水处理方法有活性污泥法和粉末活性炭投料———活性污泥法2种。
活性污泥法是处理城市废水的传统方法,它具有成本低、效率高的优点,但存在着对水质变动敏感、污泥容易膨胀等缺陷。
粉末活性炭投料———活性污泥法,是一种优越的城市废水处理方法,但粉末活性炭价格昂贵,投放量难以增加,因此,各国都在努力研究粉末活性炭的替代原料。
在苏皖交界处的六合、盱眙、嘉山一带,凹凸棒石粘土储量丰富,价格便宜。
凹凸棒石独特的链层状结构,使它具有良好的吸附、脱色、净化和过滤性能,因此,研究凹凸棒石粘土对处理城市废水颇有意义。
2 实验材料2.1 凹凸棒石粘土据物相分析,实验用样品中的凹凸棒石含量为70%~80%,其他矿物成分有蒙脱石10%~15%、石英5%~10%、方解石(白云石)1%~5%。
据BET 法测定,总表面积为263m 2/g ,内表面积为133m 2/g ,主要化学成分有SiO 2(56119%)、MgO (23183%),沸石水、结晶水、晶格水共占19141%。
2.2 配水材料包括葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸铵、三氯化铁、氯化钙、硫酸镁等。
2.3 其他材料包括高锰酸钾、草酸钠、氢氧化钠、硫酸、磷酸、碳酸钠、蒸馏水、活性污泥、粉末活性炭等。
关于浅埋暗挖隧道在粉质粘土层中带水作业实例

关于浅埋暗挖隧道在粉质粘土层中带水作业实例摘要:基于提高暗挖隧道施工作业水平的目的,针对粉质黏土层中带水作业的质量与安全控制,做了简单的论述,提出了安全生产的管控策略。
从带水作业实践总结,若想保障施工的安全与质量,要做好前期勘察与论证,制定完善的技术方案,认真落实工程施工方案及技术应用,进而实现全面控制。
关键词:浅埋暗挖隧道;带水作业;粉质黏土近年来,为了满足不断增长的交通需求,同时提高交通运输的效率,工程建设涉及到的作业环境日益复杂,极易受到环境地下水和气候等多因素的影响,从隧道开挖作业实际情况来说,常遇到地面管线渗漏等棘手问题,给浅埋暗挖隧道施工作业,造成极大的影响。
按照规范及设计文件要求,组织浅埋暗挖隧道施工作业,必须要无水作业,然而工程作业中受到工程降水或者阻水难度大等因素的影响,很难采取无水作业,经过多次实践,最终探索出粉质黏土层中带水作业方案,克服了此技术难题,为建设工作的开展提供了技术支持与保障。
1 浅埋暗挖隧道粉质黏土层中带水作业的案例分析1.1 案例概述以哈尔滨地铁暗挖隧道工程为例,暗挖隧道开挖支护过程中由于地面管线渗漏导致隧道渗漏水严重,围岩失水带动土体流失,可能造成地面下沉,对地表路面交通及建筑物造成极大危害;其次隧道开挖土体遇水软化,甚至出现流塑状态,产生大变形。
现结合此工程作业实践,分析粉质黏土层中带水作业的开展。
1.2 隧道支护结构型式设计此隧道设计的结构方案,为复合式衬砌施工方案,即采用初期支护+二次衬砌。
采取的初期支护系统,由喷射混凝土、钢筋网和钢格栅材料组成;使用的是模筑钢筋混凝土二次衬砌系统。
选择在初期支护和二次衬砌之间敷设置防水层。
1.4 带水作业的技术方案1.4.1 掌子面注浆止水方案暗挖隧道右线在开挖支护过程中,由于地面管线渗漏,致使暗挖左右线隧道均出现不同程度渗漏水,影响施工安全。
在加强地面管线排查的同时、上报项目公司组织勘察、设计、监理等单位针对隧道初支表面渗漏水问题,制定了深孔注双液浆堵漏的措施。
粘土矿物的水化机理

04 粘土矿物水化与环境变化
CHAPTER
粘土矿物水化对气候变化的影响
总结词
粘土矿物水化对气候变化具有重要影响,主要表现在对地表反照率和蒸散发的影 响。
详细描述
粘土矿物水化后,地表反照率降低,吸收更多的太阳辐射,导致地表温度升高, 进而影响气候变化。同时,粘土矿物水化也增加了地表蒸散发,对气候变化产生 一定影响。
详细描述
粘土矿物是土壤中重要的无机胶体,其水化程度直接影响着 土壤对重金属和农药残留的吸附与解吸能力。粘土矿物水化 程度越高,对重金属和农药残留的吸附能力越强,有助于降 低土壤污染风险。
05 未来研究方向与展望
CHAPTER
深入研究粘土矿物水化机理
深入研究粘土矿物水化过程中的微观结构和化学反应机制,揭示水化机理的内在规 律。
粘土矿物水化对地下水的影响
总结词
粘土矿物水化对地下水的水质和水量 具有重要影响。
详细描述
粘土矿物水化后,土壤的渗透性降低, 导致地下水流速减缓,地下水更新周 期延长。同时,粘土矿物水化过程中 可能释放出一些污染物,对地下水水 质产生一定影响。
粘土矿物水化对土壤污染的影响
总结词
粘土矿物水化对土壤污染具有重要影响,主要表现在对土壤 重金属和农药残留的吸附与解吸作用。
粘土矿物的水化机理
目录
CONTENTS
• 粘土矿物概述 • 粘土矿物水化过程 • 粘土矿物水化与土壤改良 • 粘土矿物水化与环境变化 • 未来研究方向与展望
01 粘土矿物概述
CHAPTER
定义与分类
定义
粘土矿物是一种含铝、镁等元素 的高岭石族粘土状硅酸盐矿物, 具有层状结构。
微污染水处理工艺探析

微污染水处理工艺探析微污染水是指受到有机物污染, 部分水质指标超过《地表水环境质量标准》( GB3838-2002) Ⅲ类水体标准的水体。
微污染水一般是由于工业、农业和生活等方面产生的污水未经适当处理,直接排入供水水源导致的, 其成分主要包括有机物(天然有机物(NOM)和人工合成有机物(SOC))、氨(水体中常以有机氮、氨、亚硝酸盐和硝酸盐形式存在)、嗅味、三致物质、铁锰等。
微污染水主要包括石油烃、挥发酚、氯氮、农药、COD、重金属、砷、氰化物等,这些污染物种类较多,性质较复杂,但浓度比较低微,尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有三致作用的优先控制有毒有机污染物,对人体健康毒害很大。
这些有害污染物,常规水处理工艺(混凝→沉淀→过滤→消毒)不能有效去除微污染水源水中的有机物、氨氮等污染物,同时液氯很容易与原水中的腐殖质结合产生消毒副产物(DBPs),直接威胁饮用者的身体健康,无法满足人们对饮用水安全性的需要。
随着工业的迅速发展, 微污染水源水污染日益严重,有害物质逐年增多, 尤其是近年来水源水体的富营养化现象不断加重, 水体中有机物种类和数量激增以及藻类大量繁殖, 现有常规处理工艺已不能有效保证水厂出水中有机物的去除效果, 无法满足人们对饮用水安全性的需要;同时, 随着水质分析技术的不断提高, 我国《生活饮用水水质指标》标准逐步提高。
但是在当前水资源严重短缺的形势下,微污染水源水仍将是重要水源,根据微污染水的水质特点及供水水质的要求, 选择适合我国国情的微污染水源水处理技术方案已经引起了人们的高度重视。
许多学者提出了各种微污染水源水的给水处理工艺,主要包括强化常规处理、预处理和深度处理技术。
一、强化常规处理根据目前的原水水质状况,改进和强化传统净水工艺是改善出厂水水质最经济最有效的手段。
对传统净化工艺进行改造、强化.可以降低出水浊度,提高有机物的去除率,全面提高水质。
强化常规处理不仅可以降低出水浊度,同时也降低了出厂水中的细菌、大肠菌、病毒、贾第鞭毛虫、隐孢子虫、铁、锰等的浓度,使形成氯消毒副产物的母体——挥发性有机物、致突变活性有机物也有所降低。
粘土小课题总结报告范文(3篇)

第1篇一、课题背景粘土作为一种常见的天然材料,具有丰富的种类和优良的性能。
在我国,粘土资源丰富,分布广泛,具有较高的开发利用价值。
为了探索粘土在工艺品制作、环保材料、农业等领域中的应用潜力,我们开展了“粘土小课题”研究。
二、研究目的1. 了解粘土的种类、性质及分布情况;2. 探索粘土在工艺品制作、环保材料、农业等领域的应用;3. 评估粘土资源开发利用的可行性和经济效益;4. 为粘土资源的合理开发利用提供理论依据。
三、研究方法1. 文献查阅法:查阅国内外有关粘土资源开发利用的文献资料,了解粘土的种类、性质及应用领域;2. 实地考察法:对粘土资源丰富的地区进行实地考察,了解粘土的分布情况及开发利用现状;3. 实验研究法:通过实验室实验,研究粘土在不同领域的应用性能;4. 比较分析法:对比不同粘土资源在开发利用方面的优缺点,为粘土资源的合理开发利用提供参考。
四、研究内容1. 粘土的种类及分布情况我国粘土资源丰富,主要分为高岭土、粘土、页岩等类型。
其中,高岭土分布广泛,具有较高的开发利用价值。
粘土主要分布在我国南方地区,页岩则分布在我国东北地区。
2. 粘土在工艺品制作中的应用粘土具有可塑性、易加工、成本低等特点,在工艺品制作中具有广泛的应用。
本研究通过对粘土进行烧制、上釉等工艺处理,制作出具有独特风格的陶瓷工艺品。
3. 粘土在环保材料中的应用粘土具有良好的吸附性能、耐腐蚀性等特点,在环保材料领域具有广阔的应用前景。
本研究通过粘土制备环保材料,如吸附剂、催化剂等,降低环境污染。
4. 粘土在农业中的应用粘土在农业中具有改良土壤、提高作物产量等作用。
本研究通过对粘土进行改良处理,提高土壤肥力,促进作物生长。
五、研究成果1. 研究发现,我国粘土资源丰富,分布广泛,具有较高的开发利用价值;2. 粘土在工艺品制作、环保材料、农业等领域具有广泛的应用前景;3. 通过实验研究,验证了粘土在不同领域的应用性能;4. 为粘土资源的合理开发利用提供了理论依据。
黏土矿物对重金属污染土壤的修复研究

黏土矿物对重金属污染土壤的修复研究一、黏土矿物的特性黏土矿物是一种由微观颗粒组成的土壤物质,是一种优良的吸附和沉淀剂。
其主要成分是硅酸盐、氧化物和水合物,其孔径分布广泛,细小的孔道能够吸附大量的阳离子和有机分子,因此黏土矿物对重金属离子的吸附性能较强。
二、黏土矿物对重金属的吸附作用黏土矿物具有很强的吸附能力,可以对溶液中的重金属离子进行吸附,已被广泛研究。
研究表明,蒙脱石和伊利石对Pb、Zn、Cu和Cd的吸附效果较好,其吸附容量随重金属离子的浓度增加而增加。
吸附与pH值、离子强度和温度等因素有关,一般情况下,pH值较低,离子强度较强时,黏土矿物对重金属的吸附能力较强。
1. 沉淀法沉淀法是一种简单有效的方法,可以通过与黏土矿物的作用将重金属离子从溶液中沉淀下来。
研究表明,蒙脱石和伊利石对重金属离子的沉淀效果较好,因此可以用于处理含重金属离子的污染土壤。
2. 吸附法吸附法是一种将重金属离子从土壤中吸附到黏土矿物表面的方法。
在实际应用中,可以通过添加更多的黏土矿物来增加其吸附能力。
研究表明,黏土矿物对Pb、Zn、Cu和Cd等多种重金属的吸附效果较好。
3. 钙改性黏土修复法钙改性黏土修复法是通过添加钙化剂将黏土矿物改性,增强其对重金属的吸附能力,并且可以降低黏土矿物对土壤结构的破坏,减轻对土壤环境的影响。
四、结论黏土矿物作为天然修复剂,具有较强的吸附能力、沉淀能力和改性能力,已被广泛应用于重金属污染土壤的修复中。
在修复污染土壤中的应用中,需要针对具体的重金属种类和土壤情况进行合理选择和应用,以取得最佳修复效果。
环境保护中的水处理技术

环境保护中的水处理技术随着人们对环境问题的关注日益增强,水资源的保护成为重中之重。
水资源的保护不仅仅需要大家共同的努力,更需要科学技术的支持。
在环境保护中,水处理技术起到了极其重要的作用。
本文将着重介绍环境保护中的水处理技术的应用与发展。
一、传统水处理技术1. 机械过滤机械过滤技术是以捕捉和拦截的方式去掉水中悬浮和漂浮物,如沙子、泥土、食物残渣、树叶、毛发等。
该技术可应用于消费者饮用水、工业废水、污水处理等领域,并广泛应用于水质提升和提高给水水源的稳定性。
2. 吸附吸附技术是通过吸附剂来吸附水中的特定物质,如有机污染物、重金属离子、气味等。
该技术主要用于水的净化处理和废水处理领域。
例如,通过使用粘土、活性炭和氧化铝等材料,可以有效地去除水中的有机物和重金属。
3. 化学沉淀化学沉淀技术是通过将化学药剂加入水中反应,使水中的溶解物质沉淀,从而达到净化水质的目的。
该技术主要用于废水处理领域,常用药剂有聚合氯化铝、氢氧化钙等。
二、近年来的新型水处理技术1. 膜技术膜技术是利用一定的压力,在膜上形成透明的微孔,通过这些微孔,将水中的离子、颗粒、有机物、微生物等从水中过滤出来。
主要包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
该技术在饮用水处理、海水淡化、工业废水处理和污水处理等方面广泛应用。
2. 固定化生物膜技术固定化生物膜技术是利用微生物固定化技术和生物膜反应技术,将有机物和无机物通过生物反应降解或转化为无害物质的一种新型废水处理技术。
固定化生物膜技术在废水处理中的应用效果较好,可以降低生产成本,提高废水处理效果。
3. 微电解技术微电解技术是通过电化学反应,将水中有机物、重金属离子等破坏分解成水和无害的气体、盐等。
该技术在废水处理和饮用水处理中的应用效果较好。
三、未来发展趋势未来,水处理技术将更加注重技术升级,以更高的效率和更低的成本实现环境保护。
未来几年,微生物技术、纳米技术、光催化技术、超声波技术等将成为水处理技术的主要发展方向。
深沉厚粘土层解决方案(3篇)

第1篇一、引言粘土层是地下工程中常见的地质条件之一,其厚度大、强度低、渗透性差等特点给工程建设带来了诸多挑战。
在我国,随着城市化进程的加快,地下空间开发需求日益增长,如何有效解决深沉厚粘土层问题,成为地下工程领域亟待解决的问题。
本文将从粘土层特性分析、解决方案探讨、实施案例等方面,对深沉厚粘土层解决方案进行深入研究。
二、粘土层特性分析1. 粘土层厚度大:我国部分地区粘土层厚度可达数十米甚至上百米,对地下工程的影响较大。
2. 强度低:粘土层普遍具有较低的强度,容易产生变形和破坏。
3. 渗透性差:粘土层孔隙率低,渗透性差,对地下水的控制难度较大。
4. 地质条件复杂:粘土层内部结构复杂,存在断层、裂隙等地质缺陷,对工程安全造成威胁。
5. 稳定性差:粘土层在施工过程中容易发生滑坡、坍塌等事故。
三、解决方案探讨1. 地基处理技术(1)换填法:将粘土层换填为强度较高的砂石或混凝土等材料,提高地基承载力。
(2)预压法:通过预压土体,提高土体的强度和稳定性。
(3)锚杆加固法:利用锚杆对粘土层进行加固,提高其抗滑移和抗变形能力。
2. 防渗技术(1)帷幕灌浆:通过灌浆材料填充粘土层孔隙,提高其防渗性能。
(2)防渗板:在粘土层表面铺设防渗板,降低地下水的渗透。
(3)土工布:在粘土层表面铺设土工布,提高其防渗性能。
3. 施工技术(1)降水法:通过降水井降低地下水位,减小粘土层压力。
(2)围护结构:采用钢板桩、地下连续墙等围护结构,防止粘土层坍塌。
(3)监测技术:利用监测设备对粘土层进行实时监测,确保施工安全。
四、实施案例1. 案例一:某地铁车站基坑工程工程概况:该地铁车站基坑开挖深度约18m,粘土层厚度约20m。
解决方案:采用钢板桩围护结构,帷幕灌浆防渗,降水井降低地下水位。
实施效果:基坑施工过程中,粘土层稳定性良好,未发生坍塌、滑坡等事故。
2. 案例二:某高层建筑基础工程工程概况:该建筑基础采用桩基础,粘土层厚度约30m。
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粘土及改性粘土在水处理中的应用摘要:粘土类矿物因具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能,在废水处理中有广阔的应用前景。
本文在介绍了不同种类粘土矿物的结构和性质的基础上,对其作为吸附剂在废水处理中的应用研究情况进行了综述,并对其的改性产品的性能,发展进行了讨论。
关键词:粘土;吸附剂;废水处理进入20世纪以来,吸附不仅在化学工业中已经发展成为一种必不可少的单元操作过程,而且在环境治理过程中已经成为一门独特的技术,在废水、废气的治理中更有比较广泛的应用,而吸附剂的选择是否得当则决定了某一吸附操作的技术经济性和环保水平[1]。
粘土因具有独特的层状结构而具有良好的吸附和离子交换性能,且其储量大、价格低,是一类很有发展前景的优质廉价吸附剂,本文就粘土类吸附剂在废水处理中的研究和应用情况进行综述[2] 。
粘土是岩石经过风化作用形成的。
粘土成分相当复杂,组成粘土矿的主要元素是硅、氧和铝,粘土中还常含有石灰石、石膏、氧化铁和其他盐类[3]。
一、几种粘土的结构和性质1 凹凸棒土凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中,呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽,土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,断口呈贝壳状或参差状,吸水性强,湿时有粘性和可塑性,干燥后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散,悬浮液遇电介质不絮凝沉淀[3]。
凹凸棒土是一种富镁硅酸盐粘土矿物,其晶体结构为硅酸盐的双链结构(角闪石类)和层状结构(云母类)的过渡类型,为2:1型粘土矿物[2]。
由于晶体结构中存在晶体孔道,内表面积较大,因而具有很强的物理吸附性能,吸附脱色能力强。
凹凸棒土吸附有机污染物后,填充于其晶体孔道和晶体层间,由于晶体的孔道容量大,因而在印染水、油脂等有机物的净化处理方面具有较大的应用潜力[4]。
2 膨润土膨润土又叫蒙脱土,是一种重要的非金属矿产,主要由蒙脱石构成,蒙脱石的晶体结构由两层硅氧四面体晶片中夹有一层铝氧八面体晶片组成,属于2:1型层状硅酸盐矿物。
一般硅氧四面体和铝氧八面体中间存在着如Fe3+,Al3+,Mg2+阳离子类质同象置换,当置换阳离子为低价时,使结构增加等量的负电荷,由层间吸附的阳离子补偿,所以蒙脱石晶格内阳离子置换这一构造特性决定了蒙脱石的一系列重要性质,如阳离子交换性、膨胀性、吸附性等[6]。
在粘土矿物中,以蒙脱土的矿物种属最多,成分变化也最复杂,而且有许多过渡类型。
蒙脱土的外观有白、浅黄、浅红、紫,直到黑绿色,是质地致密的鳞片状微晶集合体,有些结构疏松而多孔,有些性脆且有滑感,平均折光率在1.5左右。
不同蒙脱土的化学组成很不同,这是它具有广泛的离子交换性能和吸附性能的基础[3]。
3 海泡石海泡石是一种纤维状含水镁硅酸盐矿物,由具两层硅氧四面体单元的滑石状条带组成,通过氧原子与中心的镁八面体层相连。
海泡石的吸附能力大于任何粘土【2】。
其结构为两层硅氧四面体,中间一层为镁氧八面体。
四面体的顶层是连续的,由6个硅氧四面体顶角相反,形成由2:1层状结构单元上下层相间排列的与键平行的孔道,水分子和可交换的阳离子位于其中。
由于其独特的结构,使海泡石具有大的比表面积和较强的离子交换能力,因而在化学催化领域与废水和废气处理等方面的应用日益广泛[4]。
再由于其结构单位层间孔道开阔,可以吸附较大的离子和一些有机物,所以海泡石具有很好的吸附与脱色性能[6]。
4 硅藻土硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻遗体堆积后, 经过初步成岩作用而形成的一种具有多孔性的生物硅质岩,通常呈浅黄色或浅灰色,质软,多孔而轻。
其主要成分为非晶体的SiO2,和Al2O3 ,Fe2O3 ,MgO及一定的有机质,由硅藻的壁壳组成, 壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔。
这种独特的微孔结构, 赋于它许多优良的性能。
它性能稳定, 耐酸、孔容大, 孔径大, 比表面积大, 吸附性强, 能吸附等于自身质量1.5~4倍的水和1.1~1.5 倍的油分。
它的电位为负, 绝对值大, 吸附正电荷能力强。
因此对污水有极好的净化效果[7]。
除以上介绍的几种粘土矿物外,还有伊利石、土壤、粉煤灰等,在这不作详细的介绍。
二、粘土在水处理中的应用1 处理无机污染物废水许多工业废水如采矿、冶炼、电镀等行业排放的废水中均含有毒物Ni(Ⅱ) ,镍盐易引起过敏性皮炎,有报导认为它具有致癌性,国家标准规定工业废水Ni(Ⅱ)含量不能超过1mg/L。
用凹凸棒土在一定的条件下可使Ni的吸附率大99.5℅。
河南省科学院化学研究所的赵彩荣和合肥工业大学化工学院的范文元,曾对凹凸棒石粘土吸附剂处理含铬(Cr6 +)废水进行了深入研究,并得到了令人满意的结果[8]。
在不改变原水pH 值的条件下,黏土材料用量为2.5g/L,F02 试剂用量为0.5g/L ,搅拌时间为20~40min处理后水中残留铬浓度为0.2mg/L,远低于GB8978- 1996《污水综合排放标准》的一级排放标准, 在工业上是实际可行的,相关应用还有很多[9]。
2 处理重金属废水有实验表明,碳酸钙含量约为35℅的硅藻土是处理含重金属废水的一种很好的吸附剂。
沈学优等研究了膨润土、高岭土、伊利土对重金属离子的吸附去除效果为膨润土最高。
聂利华等将海泡石经适当的处理以后对含Ni废水中Ni2+的吸附率可达85℅~96℅。
膨润土、凹凸棒土和沸石等对重金属都有较好的处理效果,等等。
3 处理有色废水由于粘土的结构特点和性能,它们对染料废水的吸附能力都很强。
蒙脱土对酸性阳离子染料的印染废水有较好的处理能力,脱色率可达90℅以上。
膨润土经高温焙烧法活化后,一定条件下,对染化废水COD去除率为74%,脱色率为95%以上,相关应用还有很多[4]。
粘土矿物还可以处理苯系难降解有机废水、处理电镀废水、处理农药废水、处理含油废水和处理造纸废水等等。
这些是粘土没有经过改性时候的应用,有许多实验证明,经过改性后的粘土在处理废水效果上更好。
三、改性粘土的性能与应用目前粘土主要作为粘结剂、吸水剂、吸附剂、催化剂、絮凝剂等广泛应用于冶金、机械、石油、化工、和环保的各个领域。
为了提高其附加值,使用前往往要对天然粘土进行改性。
曹明礼等在膨润土的钠化改性研究中,通过对改性剂种类与用量、矿浆浓度、搅拌时间等对改性效果的影响的研究,发现碳酸钠为最合适的改性剂,其用量为4%,矿浆浓度为15%,搅拌时间15min。
改性后结晶度变差,胶体性能增强,膨胀容、膨润值、CEC各项指标都有明显提高。
王立新等用脂肪胺阳离子对蒙脱土进行了改性研究,经过系统的分析,认为十六烷基季胺盐是较好的改性剂。
经有机改性后的粘土由亲水性转变为亲油性,使之可以稳定的分散于油相中,因而可以作为石墨、油漆的流变剂[10]。
针对不同类型的粘土,希望粘土能够具备的性能,其改性方法有许多。
通过改性,粘土各方面的性能都有所改变。
凹土经4 mol/L HNO3活化处理后,凹土中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀,导致凹土孔道开放和直径扩大,比表面积明显增加,对Cu2+的吸附能力显著提高[11]。
在温度为25℃/pH值为5的条件下,采用海泡石和改性海泡石分别吸附处理100mL含Cr6+35mg/L的废水。
结果表示:未改性的海泡石在各种条件下对Cr6+ 的去除率都不超过14% ,而经过NH4·Fe(SO4)2·12H2O改性的海泡石对Cr6+具有优良的吸附效果,完全可以作为吸附处理镀铬废水中Cr6+的吸附剂,而且一次吸附处理后,废水中Cr6+的含量低于0.2mg/L[12]。
改性后的膨润土无论是在处理有机废水、印染废水还是脱磷工艺中,效果都比原土好。
孙家寿等采用铝交联蒙脱石吸附脱磷,当其质量浓度为9.0g/L时,对磷吸附量为5.56mg/g,去除率可达100%[5]。
改性海泡石在环境污染治理的应用中,处理重金属废水、无机非金属废水、有机废水、有色废水和放射性元素废水,去除率都大大提高了,有的甚至可达到100%[13]。
四、结束语粘土矿物应用于有机工业废水的净化具有吸附率高、价格低、无腐蚀性、操作简便、且二次污染少等特点,应用前景广阔,但也应该朝改性的方向进行深入的研究,以便提高效率。
虽然目前粘土改性大多数尚停留在实验室阶段,实际应用中仍会出现许多尚不明确的问题。
但改性粘土必将以其丰富的资源,廉价高效的品质而受到大家的青睐。
因此,可以预言,粘土改性是有效利用粘土的必由之路,改性粘土必将在吸附剂、催化剂、填充剂等领域占据一席之地。
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