中低品位膨润土矿的开发、性能表征及综合利用
发布时间：2020-12-25 08:27
本文以储量极为丰富的新疆夏子街中低品位膨润土矿为原料,进行了湿法提纯、钠化改型、有机化以及深加工应用方面的研究。首先对膨润土原矿进行了矿物学和物理化学性质的测试和表征,结果表明夏子街膨润土的三个不同矿样均属于中低品位矿,但其物理化学性能较好,具有良好的开发应用前景。其次,采用不同的提纯工艺对不同矿样进行提纯研究。对于乌兰陵格矿PRT-3 膨润土通过自然沉降的湿法提纯工艺后,蒙脱石含量可达93.40%;采用高速离心湿法提纯工艺则可制备蒙脱石含量达99%以上的高纯钠基膨润土。对于日月雷矿PRT-2,通过自然沉降法选矿,可使蒙脱石含量达到87.19%。同时,对钙基膨润土人工钠化进行了研究。结果表明NaF 是一种较为理想的钠化剂。在优化条件下钠化改型的膨润土,其CEC 可达67.88 mmol/100g 土,比原矿提高24mmol/100g 土,其它理化性能均得到改善。通过有机化插层改性研究, 结果表明: 当插层剂量在85mmol-90mmol/100g 土,凝胶性能较好。通过红外（FTIR）、X-衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征了有机土微观结构。FTIR 谱显示有机插层剂已进入膨润土的...
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蒙脱石构造示意图
在分散液中添加大量的金属阳离子，尤其是多价金属离子时，可引起蒙脱石晶层面电动电位的显著下降，产生面一面型聚集。这种聚集会使分散相的表面积和分散度变小，更趋于安定，一旦形成之后分散就比较困难。在弱酸性分散液中没有或少有外来金属离子干扰的情况下，蒙脱石晶体带正电荷的端面会与晶层面呈面一端型絮凝。而在接近中性的分散液中，端面没有双电层(水化膜)，将产生端一端型絮凝。絮凝体的骨架里含有大量的水。在浓厚的分散液中，当絮凝发展到整个体系时，即成为凝胶。1.3.6 蒙脱石的流变性[25]在蒙脱石晶片的边缘上，四面体和八面体的顶点氧原子无法共用，是以 Al-OH，Si-OH，Mg-OH 的形式存在的，当其分散在水中时，晶片边缘上的 OH 间形成一种氢键，使蒙脱石有三维结构，也就是相互交联形成连续网格状结构。但氢键的键能很弱，当受到应力作用时易破坏，这时液体的流动性粘度和没有加膨润土一样。静止时，氢键恢复，粘稠度增大。这就是流变性关键所在。这一性能也使膨润土具备了优异的粘接性与触变性。如图 2[7]所示。
Fig.3 The IR spectrogram of the PRT-1 sample(4) XRD 分析膨润土中整齐有序的硅酸盐片层在 X-ray 衍射谱图中会出现对应的衍射峰,用Bragg 方程:2dsinθ=nλ,根据测得的衍射角 2θ的大小可以计算膨润土片层间距的大小。[32]图4 为样品PRT-1的XRD谱图。由图4 可知该膨润土的d001衍射峰变化于12.269 根据苗春省（1984）[33]提出，d001在 12--13 为钠蒙脱石的衍射峰，则该膨润土原矿为钠基膨润土。图3 PRT-1膨润土的红外谱图00.20.40.6390034002900240019001400900400Wavenumber(cm-1)rTnamist
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆奇台和吉木萨尔蒙脱石的矿物学研究[J]. 孙红娟,彭同江. 中国非金属矿工业导刊. 2004(04)
[2]膨润土高层次开发利用研究新进展[J]. 张术根,谢志勇,申少华,巩来元. 中国非金属矿工业导刊. 2002(01)
[3]信阳上天梯膨润土矿工艺矿物学特征研究[J]. 黄彦林,李英堂,吴彬. 岩石矿物学杂志. 2000(01)
[4]膨润土对汞的吸附性能研究[J]. 金辉,富江,郑珊杰,张鸿华. 水处理技术. 1999(04)
[5]膨润土的提纯及应用研究[J]. 王泽民,周凤岐,马小凡,邱立民. 非金属矿. 1999(03)
[6]钙基膨润土钠化改型新方法研究[J]. 陈淑祥,袁健,刘海彬,陈克荣. 非金属矿. 1999(01)
[7]有机交联膨润土对预处理造纸黑液COD的吸附研究[J]. 孙家寿,刘羽,鲍世聪,王玉林,周卫军. 化工生产与技术. 1998(01)
[8]钙基膨润土钠化改型工艺及其产品应用现状[J]. 易发成,戴淑霞,侯兰杰,陈廷芳. 中国矿业. 1997(04)
[9]一种新型吸附剂的研究[J]. 惠博然. 化学世界. 1997(06)
[10]膨润土提纯方法的研究[J]. 单承湘,于少明,杨保俊. 合肥工业大学学报(自然科学版). 1997(02)
本文编号：2937293
【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蒙脱石构造示意图
在分散液中添加大量的金属阳离子，尤其是多价金属离子时，可引起蒙脱石晶层面电动电位的显著下降，产生面一面型聚集。这种聚集会使分散相的表面积和分散度变小，更趋于安定，一旦形成之后分散就比较困难。在弱酸性分散液中没有或少有外来金属离子干扰的情况下，蒙脱石晶体带正电荷的端面会与晶层面呈面一端型絮凝。而在接近中性的分散液中，端面没有双电层(水化膜)，将产生端一端型絮凝。絮凝体的骨架里含有大量的水。在浓厚的分散液中，当絮凝发展到整个体系时，即成为凝胶。1.3.6 蒙脱石的流变性[25]在蒙脱石晶片的边缘上，四面体和八面体的顶点氧原子无法共用，是以 Al-OH，Si-OH，Mg-OH 的形式存在的，当其分散在水中时，晶片边缘上的 OH 间形成一种氢键，使蒙脱石有三维结构，也就是相互交联形成连续网格状结构。但氢键的键能很弱，当受到应力作用时易破坏，这时液体的流动性粘度和没有加膨润土一样。静止时，氢键恢复，粘稠度增大。这就是流变性关键所在。这一性能也使膨润土具备了优异的粘接性与触变性。如图 2[7]所示。
Fig.3 The IR spectrogram of the PRT-1 sample(4) XRD 分析膨润土中整齐有序的硅酸盐片层在 X-ray 衍射谱图中会出现对应的衍射峰,用Bragg 方程:2dsinθ=nλ,根据测得的衍射角 2θ的大小可以计算膨润土片层间距的大小。[32]图4 为样品PRT-1的XRD谱图。由图4 可知该膨润土的d001衍射峰变化于12.269 根据苗春省（1984）[33]提出，d001在 12--13 为钠蒙脱石的衍射峰，则该膨润土原矿为钠基膨润土。图3 PRT-1膨润土的红外谱图00.20.40.6390034002900240019001400900400Wavenumber(cm-1)rTnamist
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆奇台和吉木萨尔蒙脱石的矿物学研究[J]. 孙红娟,彭同江. 中国非金属矿工业导刊. 2004(04)
[2]膨润土高层次开发利用研究新进展[J]. 张术根,谢志勇,申少华,巩来元. 中国非金属矿工业导刊. 2002(01)
[3]信阳上天梯膨润土矿工艺矿物学特征研究[J]. 黄彦林,李英堂,吴彬. 岩石矿物学杂志. 2000(01)
[4]膨润土对汞的吸附性能研究[J]. 金辉,富江,郑珊杰,张鸿华. 水处理技术. 1999(04)
[5]膨润土的提纯及应用研究[J]. 王泽民,周凤岐,马小凡,邱立民. 非金属矿. 1999(03)
[6]钙基膨润土钠化改型新方法研究[J]. 陈淑祥,袁健,刘海彬,陈克荣. 非金属矿. 1999(01)
[7]有机交联膨润土对预处理造纸黑液COD的吸附研究[J]. 孙家寿,刘羽,鲍世聪,王玉林,周卫军. 化工生产与技术. 1998(01)
[8]钙基膨润土钠化改型工艺及其产品应用现状[J]. 易发成,戴淑霞,侯兰杰,陈廷芳. 中国矿业. 1997(04)
[9]一种新型吸附剂的研究[J]. 惠博然. 化学世界. 1997(06)
[10]膨润土提纯方法的研究[J]. 单承湘,于少明,杨保俊. 合肥工业大学学报(自然科学版). 1997(02)
本文编号：2937293
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