云贵川交界地氟病区煤系黏土-黄铁矿的风化

云贵川交界区地氟病流行与拌煤黏土有关已形成共识,新的研究不仅证实当地出露煤系地层黏土高氟且富酸从而加剧原煤-黏土混合物燃烧释放氟化氢.本文在观察到相关黏土样本富黄铁矿基础上,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)表征了样本中典型的黄铁矿颗粒,检出其表面富HSO~-_4、SO~-_4、FeSO~+_4、FeO~+等特征正负离子,指示相关黏土-黄铁矿已发生风化并产酸,是研究区煤系地层长期自然暴露的后果.另一方面通过氟化氢释放实验证明,风化土中的酸对黏土中氟的释放具有一定促进作用.同时本文也演示了TOF-SIMS在研究天然矿物及其风化中发挥的重要作用.     

海藻酸钠对改性黏土絮凝特征的影响

以海藻酸钠为藻源有机质的模式化合物,考察了赤潮水体中藻源有机化合物对改性黏土絮凝速率及絮凝体特征的影响;并利用图像分析法,测定了絮凝体的分形维数Df,借助分形维数对改性黏土的絮凝形态学特征进行了半定量化分析.结果表明:当海藻酸钠浓度在10~100mg/L范围内时,可以提高改性黏土絮凝的速率,絮凝体的分形维数Df、絮凝体强度呈现出先增大后减小的规律;其中,最佳浓度为50mg/L,其最大絮凝速率达到44.13、Df 为1.6823.低浓度(100mg/L)海藻酸钠能促进改性黏土的絮凝效率,但促进作用呈现减小的趋势,表现为最大絮凝效率减小,Df降低、絮凝体的空隙率增大.     

典型含铁矿物的溶解特征

气溶胶沉降是开阔大洋可溶性铁的重要来源。矿质颗粒物在大气传输后铁可溶性显著增加,然而尚缺乏大气化学反应对铁可溶性影响的系统研究。本文探究了pH值、不同酸以及草酸盐浓度对赤铁矿、针铁矿、伊利石和蒙脱石中铁可溶性的影响。在pH=2的硫酸溶液中,铁可溶性为：伊利石(2.18%±0.14%)>针铁矿(1.68%±0.18%)>赤铁矿(0.43%±0.06%)>蒙脱石(0.20%±0.08%)。加入乙酸盐对铁可溶性无促进作用,而加入草酸盐后,铁可溶性明显增加,且草酸盐浓度增加对铁(氢)氧化物铁可溶性有促进作用,但对黏土矿物铁可溶性几乎无促进作用。在加入2 mmol·L^-1草酸盐后,铁可溶性为：针铁矿(5.38%±1.76%)>伊利石(4.19%±0.30%)>赤铁矿(3.87%±0.24%)>蒙脱石(1.83%±0.06%),草酸盐对铁(氢)氧化物中铁可溶性的促进作用大于黏土矿物。     

板锚在双层黏土中埋深损失的大变形有限元分析∗

海洋工程中,海床土体分层现象对吸力嵌入式板锚（SEPLA）在海床中的旋转调节过程有着不可忽视的影响。基于耦合的欧拉?拉格朗日（CEL）法,建立起用于分析板锚在双层黏土中埋深损失的有限元模型。通过与已有离心机试验及数值计算结果对比,验证模型的有效性。在板锚初始埋深不变的情况下,考察不同系缆点距上下层土体分界线距离（d）及强度比（s_u1/s_u2 ）对板锚在双层黏土中埋深损失的影响,通过分析板锚周围土体的流动机制,明确了锚在双层黏土中埋深损失增大的原因,并建立起板锚埋深损失经验公式。结果表明,在 s_u1/s_u2＜1 的双层黏土中,随着 d 的增大,板锚的埋深损失先增大后减小,并存在一极大值 ΔZ_max,该极值比板锚在下层均质土中埋深损失大 74.2% ~ 81.1%,在工程中较为危险;在 s_u1/s_u2＞1 的双层黏土中,随着 d 的增大,板锚的埋深损失逐渐减小;d≤ -0.5B 与 d≥1B 时,板锚的旋转过程分别仅受上层土体与下层土体的影响。     

添加晶种对沼气发酵液磷回收的影响研究

以畜禽养殖废水经厌氧消化处理后的沼气发酵液为研究对象,采用曝气吹脱调节pH的处理方式。晶种采用海泡石粉、沸石粉和凹凸棒石粉3种天然矿物材料。考察了不同pH条件、晶种添加量和不同初始磷负荷对磷回收的影响,并利用扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDX)对产物进行了表征分析。结果表明:3种晶种材料中,凹凸棒石粉对磷回收的促进效果最好。在pH从7.5到8.5之间海泡石粉、沸石粉和凹凸棒石粉均可将Rp(t)提高10%以上,8.5到9.5之间,添加海泡石粉和沸石粉对Rp(t)的提升幅度降低,添加凹凸棒石粉可以达到14%左右的提升幅度。海泡石粉和沸石粉添加量增大后Rp(t)有小幅的提升,但变化不规律,凹凸棒石粉的最佳添加量为0.92 g/L。初始PO43--P为90 mg/L时凹凸棒石粉对磷回收有最好的促进效果。添加凹凸棒石粉的产物在SEM图片上可看到明显有晶体覆盖,EDX图上出现了明显的强度较大的P组分峰,从微观的角度证实了添加凹凸棒石粉的促进作用。     

偶联剂改性凹凸棒土处理含汞(Ⅱ)废水的研究

利用一种含氮硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性凹凸棒土,对凹凸棒土改性前后的表面性质进行了分析,并通过静态吸附实验研究了材料对水中汞离子的吸附性能.研究结果表明,酸活化增加了凹凸棒土吸附材料的孔道直径,使吸附速度加快,30 min即达到吸附平衡.通过硅烷偶联剂对凹凸棒土的改性,在材料表面引入了大量氨基,提高了材料对汞...     

传统与复合土地处理系统的除磷比较

本试验将纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫和海绵铁填料介入传统潜流湿地土地处理系统,以生活污水为处理对象,通过室外中试试验,与传统的土地处理系统对比,考察了该复合填料对传统土地处理系统的强化作用。研究表明,在较高的表面负荷下,传统填料和复合填料最初出水总磷都能达到很好的除磷效果,分别达到了国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准和A标准。复合填料的出水总磷更低,更能有效缓解水体富营养化。     

有机改性对凹凸棒黏土吸附四环素类抗生素的影响

采用OECD guideline 106批量平衡吸附法研究四环素类抗生素在十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒黏土(CTAB-ATP)上的吸附作用,并考察了溶液pH、吸附剂的投加量、离子强度对吸附过程的影响。结果表明,CTAB-ATP对四环素、土霉素、金霉素3种四环素类抗生素的吸附容量随着溶液pH的增加而增加;随着吸附剂投加量的增大而减小;随着离子强度的增加呈现缓慢减小的趋势。CTAB-ATP对四环素、土霉素、金霉素的吸附过程均符合准二级动力学模型(r0.998),吸附等温线较好地符合Langmuir等温式。有机改性凹凸棒黏土的疏水性增强,提高了对有机污染物的吸附能力,其沉降性能良好,这使其作为一种吸附剂用于实际抗生素废水的处理成为可能。     

凹凸棒粘土的产品开发与利用

凹凸棒粘土是一种自然界较稀少、性能独特、用途广泛的非金属矿产.凹凸棒粘土流变性良好,具有独特的胶体性能,是理想的无机胶凝材料,其表面物理化学结构及离子状态使其具有良好的吸附性能.凹凸棒粘土具有载体功能,可作为催化剂的载体,同时还可作为缓释肥料和农药的载体.凹凸棒粘土表面有结构残基、表面羟基使其具有补强性能,在石油、化工、食品、环保、农药、医药、建材等领域得到了广泛的应用.利用我国凹凸棒土资源丰富的特点,加快技术创新,使我国凹凸棒粘土工业跻身于世界先进之列.     

烷基胍有机改性凹凸棒土研究

利用十六烷基胍盐对凹凸棒土进行有机改性,通过红外(IR)、X-射线衍射仪(XRD)、电镜(SEM)、差热(TG)、比表面积测定(BET)等分析手段对改性前后凹凸棒土进行了表征。结果表明,有机改性剂以静电吸附形式存在于凹凸棒土表面。十六烷基胍盐改性降低了凹凸棒土的空隙度和表面积。改性凹凸棒土对甲基橙模拟废水的脱色率显著提高,由改性前的3%左右提高到98%。