凹凸棒土对海水中主要离子交换能力的研究

发布时间：2020-06-28 19:27

【摘要】： 凹凸棒土是一种链层状镁铝硅酸盐粘土矿物,早在19世纪就已经发现。目前广泛被应用于钻井泥浆、石化、建材、化工、造纸、医药、农业、食品、环保等各个领域。我国自二十世纪80年代在苏皖发现大量优质凹凸棒石粘土矿藏以来,开展了对凹凸棒土不同程度的研究。但是对于该矿物离子交换能力的研究仍较少,改性方法也多局限于酸、碱及有机改性。 钾盐作为基础化学资源,在农业生产中具有很重要的地位。我国是钾资源不足的国家,至今尚未发现大储量的可溶性钾矿。为了弥补不足,国家每年需花费数亿美元进口钾肥,但仍不能从根本上解决我国普遍缺钾的问题。含钾的的天然资源中,海水中所含钾的储量远远超过钾盐矿物储量。除钾盐外,海水中还富含海盐、溴素、镁盐等化学资源以及稀有元素和核能物质。如果能从海水中提取出这些化学物质,对我国工业和经济发展具有重要的价值和战略意义。 如何能更有效的提取海水中有用元素是一个关系到我国经济发展的重要问题。本文从凹凸棒土离子交换能力出发,使用不同的改性溶液:硫酸、氢氧化钠、氯化铵和碳酸铵,考察改性凹凸棒土对海水中基本元素钾、钙、镁离子的离子交换吸附能力,取得了较好的试验结果。 实验结果表明铵溶液改性的凹凸棒土对钾离子有很好的离子交换能力,为铵改性凹凸棒土应用于海水中提取钾盐提供了可靠的理论依据。
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P746.2
【图文】：

分别用不同浓度的HZSO4、Na0H、N城Cl、(N践):CO3对凹凸棒土进行改性，改性后的凹凸棒土对钾离子浓度为0.2168叭的溶液进行离子交换。HZSO;、NaOH、NH4CI及(N风):CO3浓度对钾离子离子交换能力的影响结果见表4一2，图4一3。由于碳酸按溶解度所限，对改性浓度的考察到Zmol/l为止。表4一2酸、碱、按浓度对钾离子的单位交换量影响Tab.4一 2effeetofacid、 alkaliandammoniumeoneentratlononexehangeeaPacityofPotassium改性剂浓度浓度不同改性剂改性的凹凸棒土钾离子交换量(m眺)(mol/】)HZSO; 0.8457Na0HNH;CI(NH4)ZCO3 0.8457O名457 0.8457 0.9442 1.6339 1.3958 1.0674 1.10021.69961.8474 1.5436 1.2152 1.80632.0609 2.1922 1.1423 1.6667 2.05882.0855 1.1741 1.8145 1.97052.1840 1.116616257 2.1019 1.1413 1.806320691

图4一3改性剂浓度与钾离子交换量的关系Fig.4一 3effeetofacid· alkaliandammoniumconcentrationonexchangecaPacityofPotassium从表4一2，图4一3可知，当改性剂浓度在O一0.75mol/L时，改性凹凸棒土钾离子交换量随改性剂浓度的增大而增大，当改性剂浓度大于o.75mol八，浓度对提高凹凸棒土的钾离子交换量影响不大。不同改性方法对凹凸棒土钾离子交换量的影响，结果见图4一4。队口曰曰日嗀门门习一日月派扩盯井该一、、卜卜、、、叭\级锻‘仁外盆干乙纹续酸按﨑\、、l心\石酸图4一4不同改性剂对凹凸棒土钾离子交换量的影响Fig.4· 4comParisonofmodifierstoironexchangeeaPacityofPotassium实验结果表明，经NaOH改性和按改性的凹凸棒土的钾离子交换量均有很大程度的提高，且钱改性效果优于碱改性的凹凸棒土。而锻烧改性和HZSO4改性的凹凸棒土交换吸附钾离子的效果不明显。

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本文编号：2733397