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pH值對高嶺土吸附含非金屬離子廢水效果的影響 采用國際先進高嶺土加工工藝

 山(shan)東埃爾派 | 點擊量:0次(ci)   |  2020-03-05

摘要
Ti02、CaC03、滑石、高嶺土為油漆工業中主要使用的礦物原料。其中,高嶺土對其分散性,顆粒大小,及有色氧化物的含量均有要求。由于高嶺土具有色白、成本低、良好的流動性和懸浮

  Ti02、CaC03、滑石、高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)為油(you)(you)漆(qi)(qi)工業中(zhong)(zhong)(zhong)主要(yao)使用(yong)(yong)的礦物(wu)(wu)原料(liao)。其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)對其(qi)分散性(xing)(xing)(xing),顆(ke)(ke)粒大(da)小,及(ji)(ji)有色(se)氧化物(wu)(wu)的含量均有要(yao)求。由(you)于(yu)高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)具有色(se)白、成(cheng)本低、良好的流動性(xing)(xing)(xing)和懸浮性(xing)(xing)(xing)、化學(xue)惰性(xing)(xing)(xing)、強覆蓋(gai)力(li)等(deng)性(xing)(xing)(xing)質,因此它在(zai)油(you)(you)漆(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)主要(yao)起到充(chong)填物(wu)(wu)和色(se)料(liao)替代物(wu)(wu)的作用(yong)(yong),并能減少昂貴染料(liao)的需求量。高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)可(ke)以提(ti)高(gao)(gao)(gao)涂(tu)膜(mo)硬度、改進涂(tu)膜(mo)質量,使涂(tu)層具有良好的防腐性(xing)(xing)(xing)、不(bu)透明(ming)性(xing)(xing)(xing)和防沉降(jiang)性(xing)(xing)(xing)。不(bu)同(tong)粒度的高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)應用(yong)(yong)于(yu)不(bu)同(tong)種類的油(you)(you)漆(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),顆(ke)(ke)粒較細的高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)可(ke)用(yong)(yong)于(yu)加工高(gao)(gao)(gao)光(guang)油(you)(you)漆(qi)(qi)或(huo)乳(ru)膠顏料(liao),而顆(ke)(ke)粒較粗的高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)則用(yong)(yong)于(yu)加工黯光(guang)油(you)(you)漆(qi)(qi)或(huo)平光(guang)油(you)(you)漆(qi)(qi)。漂洗高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)易溶于(yu)水中(zhong)(zhong)(zhong),適合(he)于(yu)制造乳(ru)膠狀顏料(liao)。煅(duan)燒高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)則適用(yong)(yong)于(yu)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)耐磨油(you)(you)漆(qi)(qi),刷(shua)涂(tu)墻壁的淺色(se)漆(qi)(qi),以及(ji)(ji)金屬產品的底層漆(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),其(qi)良好的優越(yue)性(xing)(xing)(xing)使煅(duan)燒高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)(ling)(ling)土(tu)(tu)在(zai)油(you)(you)漆(qi)(qi)生(sheng)產工業中(zhong)(zhong)(zhong)發展飛速。

  研究還發現(xian)高嶺土(tu)經酸、堿(jian)改性(xing)后,可(ke)獲得平均孔(kong)徑在4.0nm左(zuo)右的(de)(de)中孔(kong)材料,使(shi)表面(mian)積增加(jia),更有利于對(dui)氮、磷的(de)(de)吸(xi)(xi)附。高嶺土(tu)的(de)(de)用途十分的(de)(de)廣泛,酸改性(xing)在增加(jia)孔(kong)隙率(lv)和比表面(mian)積的(de)(de)同(tong)時,也可(ke)使(shi)大量的(de)(de)ai、si等活(huo)性(xing)位點暴露(lu),增加(jia)了對(dui)PO 的(de)(de)吸(xi)(xi)附,但減少了對(dui)NH 的(de)(de)吸(xi)(xi)附。因此,經酸、堿(jian)改性(xing)的(de)(de)高嶺土(tu)更有利于PO 的(de)(de)去(qu)除。

  pH值(zhi)對(dui)吸(xi)(xi)附(fu)效果的(de)(de)影響顯(xian)著(zhu),這與(yu)發生(sheng)(sheng)在(zai)溶(rong)液(ye)(ye)中和黏(nian)土(tu)表面離(li)子(zi)的(de)(de)結合效應有關。在(zai)酸性條件下(xia),溶(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)H+濃度(du)越高,H+和NH 會發生(sheng)(sheng)競爭吸(xi)(xi)附(fu),而(er)(er)且H+直徑(0.24nm)比(bi)(bi)NH(0.286nm)小,更(geng)容易(yi)發生(sheng)(sheng)陽(yang)離(li)子(zi)交換,而(er)(er)使各種處理高嶺(ling)(ling)土(tu)對(dui)NH 的(de)(de)去除率(lv)(lv)降低。隨著(zhu)pH值(zhi)的(de)(de)增大,NH 的(de)(de)濃度(du)大于H+,高嶺(ling)(ling)土(tu)加工設(she)備是比(bi)(bi)較多且比(bi)(bi)較復雜的(de)(de),此時(shi)高嶺(ling)(ling)土(tu)主(zhu)要(yao)吸(xi)(xi)附(fu)NH ;同時(shi),隨著(zhu)pH值(zhi)增大,黏(nian)土(tu)礦(kuang)物表面的(de)(de)負電荷(he)數增多,更(geng)容易(yi)吸(xi)(xi)附(fu)NH ;但pH值(zhi)增大到一定值(zhi)后,因(yin)部分NH與(yu)OH-發生(sheng)(sheng)反(fan)應生(sheng)(sheng)成NH3?H2O不(bu)易(yi)被帶負電荷(he)的(de)(de)高嶺(ling)(ling)土(tu)吸(xi)(xi)附(fu),而(er)(er)使其去除率(lv)(lv)開始下(xia)降。

  高(gao)(gao)嶺土(tu)(tu)(tu)對水(shui)體中磷(lin)的(de)(de)吸(xi)附受pH值(zhi)的(de)(de)影響(xiang)其原因是多方面(mian)(mian)(mian)的(de)(de),pH值(zhi)大(da)小(xiao)直接影響(xiang)高(gao)(gao)嶺土(tu)(tu)(tu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)孔隙結構及化學特(te)性(xing),還會影響(xiang)水(shui)體中磷(lin)的(de)(de)存在狀態。這些均(jun)(jun)對磷(lin)的(de)(de)吸(xi)附產生影響(xiang)。pH值(zhi)為4?8.5時(shi)對磷(lin)的(de)(de)去除(chu)率(lv)較高(gao)(gao),但(dan)pH值(zhi)大(da)于8.5后,各處(chu)理高(gao)(gao)嶺土(tu)(tu)(tu)表(biao)面(mian)(mian)(mian)因OH-的(de)(de)大(da)量存在而帶(dai)負電荷,而溶液中含磷(lin)化合物此時(shi)主要(yao)以(yi)PO 狀態存在,兩者(zhe)均(jun)(jun)帶(dai)負電荷,有排(pai)斥作(zuo)用,致使磷(lin)的(de)(de)去除(chu)率(lv)下(xia)降。

  沈(shen)王慶等(2010)研究了(le)焙燒(shao)、酸活(huo)化(hua)后(hou)的煤系高嶺土對生活(huo)污水中氨(an)氮的吸(xi)附影響及規律。結果表(biao)明(ming),煤系高嶺土經700℃左右(you)焙燒(shao)、酸活(huo)化(hua)后(hou)吸(xi)附率達到非常大值(zhi),對生活(huo)污水中氨(an)氮的理(li)想用量(liang)為20g/L,其吸(xi)附平衡(heng)時(shi)間(jian)為60min,飽(bao)和(he)吸(xi)附量(liang)為4.32mg/g,吸(xi)附行為符(fu)合Elovich吸(xi)附動力學方程。

  閆茂(mao)群等(deng)(2011)探討了高嶺土的用量、反應(ying)時間、反應(ying)溫度及(ji)攪拌轉(zhuan)速等(deng)因素對(dui)(dui)農村生(sheng)活污水中氮、磷(lin)同時去除效果的影響。結果表明(ming),理想工藝條件是:處理1t農村生(sheng)活污水需200g高嶺土,在常溫、300r/min條件下反應(ying)50min。氨(an)氮及(ji)磷(lin)的去除率分別為(wei)46.02%、83.04%,并且(qie)研究了高嶺土對(dui)(dui)生(sheng)活污水中氮、磷(lin)吸(xi)附動力學及(ji)機理,為(wei)開發高效、廉價的脫氮除磷(lin)礦(kuang)物材料提供借(jie)鑒。

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