煤矿高岭土资源的开发与利用

本文综合了各种有关资料并在实验室取得多种产品的基础上,设计了一个综合利用高岭土的工艺路线,即以高岭土为原料,生产多种净水剂、结晶硫酸铝、三氯化铝、水玻璃、白炭黑、铵明矾、高纯氧化铝等十多种化工产品。该工艺流程简单、合理,切实可行,创造的经济价值高,产生的污染少,为综合利用高岭土提出了一条新的思路。     

高岭土吸附态铜对鲤鱼鱼鳃的生物有效性

为了验证高岭土颗粒吸附态铜对鲤鱼鳃部的生物有效性并从形态的角度对其可能的机理进行说明,本研究在保持水相溶解态铜浓度不变、高岭土颗粒吸附态铜浓度递增的条件下进行了暴露实验,并利用MINTEQA2化学平衡计算软件分析了鱼鳃微环境中铜的形态分布特征.暴露实验的结果表明鲤鱼鳃样的铜吸收率随颗粒态铜浓度的递增而增加; 形态分析的结果表明颗粒吸附态铜在鱼鳃微环境中会发生一定程度的离解,从而转化为可被鱼鳃直接吸收的形态.     

复合重金属污染高岭土的电动修复

根据电子废弃物拆解场地的污染特征,以复合重金属(Cu,Cd,Pb)污染高岭土为研究对象,考察了电动技术对污染土壤的修复效果。实验结果表明:在电压梯度为1 V/cm、阳极液为自来水、阴极液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH=5)、靠近阴极设置活性炭渗透反应墙(PRB)的条件下电动修复96 h后,Cu,Cd,Pb的平均去除率分别可达79.93%,99.43%,39.36%;土壤的酸碱性对电动修复效果影响显著,通过在阴极添加缓冲液维持土壤偏酸性条件,有利于重金属污染物的电动去除;在靠近阴极设置活性炭PRB可富集重金属,减少阴极液的污染;迁移率大的酸可提取态重金属较易去除,残渣态重金属稳定性强,去除率较低。     

一株微生物絮凝剂产生菌的培养条件优化研究

从沈阳市浑河河水底泥中筛选出一株高效稳定的微生物絮凝剂产生菌BS-5.考察了碳源、氮源、培养时间、培养温度、初始pH值、摇床转速等因素对BS-5所产絮凝剂的影响.结果表明,可溶性淀粉是其良好的碳源,NaNO3位最佳氮源,最适宜培养时间为32 h,培养温度为30℃,初始pH值为6～7,摇床转速为150 r/min.在此条件下,对高岭土悬浮液的絮凝效率可高达97.5%.和其他微生物产生菌培养基相比较,BS-5培养基组成成分简单,价格低廉,培养时间短,可以减少生产时间和生产费用,可解决微生物絮凝剂生产成本较高的问题.     

CTAB改性地聚合物同时去除Cu(II)和Cr(VI)

地聚合物（Geopolymer,简称GP）是由含硅铝酸盐的偏高岭土（Metakaolin,简称MK）或固体废料（如粉煤灰）经碱性激活制备的立体网状结构无机聚合物,对大部分重金属阳离子有良好的吸附作用,但对以阴离子形态存在的重金属吸附效果很差.本研究以偏高岭土为主要原料制备GP,同时用CTAB进行改性,研究其化学组成变化及对典型以阴、阳离子形态存在的重金属Cr（VI）和Cu（II）的同时吸附作用.结果表明,pH为5、吸附时间为24 h、初始浓度为50 mg·L^-1、吸附剂投加量为1 g·L^-1时,CTAB-GP对Cu（II）的去除率达到98.6%,Cr（VI）的最高去除率为25.6%,同时还发现溶液中Cu（II）的存在对吸附Cr（VI）有较大促进作用.整体来看,两种金属混合吸附时很好地符合二级动力学规律,单溶质吸附很好地符合Langmuir和Freundlich等温式,Cu（II）和Cr（VI）的理论最大吸附量分别为147.1 mg·g^-1和63.1 mg·g^-1.XRD、FTIR和BET表征分析结果表明,CTAB-GP中即使存在季铵盐阳离子,但依然属于地聚合物.CTAB-GP可以不牺牲对重金属阳离子吸附性能的同时吸附阴离子,优于常规地聚合物,鉴于CTAB-GP的这种特性,其在重金属污染防治中显示出极大的应用前景.     

一种去除赤潮生物更有效的粘土种类

本文研究了产自我国江苏吴县的高岭土对我国主要赤潮生物种的絮凝作用。首次发现该高岭土的絮凝作用远远大于蒙脱土,是一种去除赤潮生物更有效的粘土种类。实验和理论计算证明该高岭土的主要成份是埃洛石或变埃洛石,其对赤潮生物细胞的吸引作用大于蒙脱土,故具有较强的絮凝能力。本文还考察了溶液pH、高岭土酸改性等对絮凝作用的影响,并与蒙脱土体系相比较,从理论上做了分析和解释,为其实际应用奠定了基础。     

高岭土负载纳米铁镍双金属去除水中偶氮染料直接耐晒黑G

采用液相还原法制备焙烧高岭土负载纳米铁镍双金属（CK-Fe/Ni）。考察了在不同条件下,如pH、投加量、初始浓度、温度等,对负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的影响及动力学研究。结果表明：在pH=9.49、温度为30℃、负载型纳米铁镍双金属的投加量为1.05 g/L、搅拌速度为60 r/min,经过20 min反应后,负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。吸附和电镜表征结果表明,作为载体的焙烧高岭土起着吸附直接耐晒黑G和分散纳米铁镍双金属颗粒的作用导致反应活性提高。降解动力学数据表明,负载型纳米铁镍双金属对直接耐晒黑G的降解过程符合伪一级反应动力学规律,速率常数k随负载型纳米铁镍双金属的投加量的增加而提高,表观活化能为19.72 kJ/mol。最后,利用高岭土负载纳米铁镍双金属对废水处理,结果表明,负载型纳米铁镍双金属在实际废水中对直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。     

高岭土对淡水藻类的聚合氯化铝强化混凝去除技术研究

以温州市内桌一富营养化水体为研究对象,考察本地粘土矿物高岭土联合聚合氯化铝（PAC）混凝沉降工艺的除藻效能,并获得处理工艺的最佳条件,为恢复河流水体生态自净功能提供理论基础。试验结果表明,PAC最佳投加量为40mg／L;高岭土的最优投加方式为在混凝剂PAC前5rain投加;其最佳投加量为3g／L;最佳搅拌方式为200rpm搅拌4min;最佳静置时间为20min;在酸性或中性水体的处理效果尤佳。     

Ca~(2+)、Al~(3+)对聚丙烯酰胺在高岭土絮凝过程中作用的影响

在实验条件下,Ca~(2+)、Al~(3+)离子对高岭土的絮凝过程有不利影响,且pH越高Ca~(2+)的影响越大,pH越低,Al~(3+)的影响越大.运用分子轨道(MO)理论、溶液化学计算、电子探针测试等手段,研究探讨了其作用机理.认为在酸性和中性范围内,Ca~(2+)、Al~(3+)离子及它们的羟基络合正离子与聚丙烯酰胺之间的相互作用造成后者分子链发生卷曲,导致絮凝效果下降;而在pH>9范围内,Ca~(2+)、Al~(3+)的氢氧化物沉积在高岭土表面,阻碍或抑制了聚丙烯酰胺与高岭土之间的氢键作用.     

粘土吸附法处理直接混纺黑废水的试验研究

以高岭土和活性白土作为去除水中直接混纺黑D—RSX的吸附剂：考察了吸附时间、水样pH、吸附剂用量对吸附效果的影响，测定了吸附等温线，采用Langmuir和Freundlich模式对吸附平衡试验数据作了线性拟合，对吸附性能进行了讨论。结果表明，吸附去除率随着吸附时间的延长、吸附剂用量的增加而增大。在本试验条件下，吸附平衡时间为2h，两种粘土的用量以5g／100mL废水为宜。pH对吸附效果基本上没有影响，在中性条件下吸附较为合适。直接混纺黑在两种粘土上的吸附都能用Langmuir和Freundlich模式较好地模拟，吸附呈单分子层形式且易于进行。研究还表明，在其它条件相同时，两种粘土对直接混纺黑的吸附效果优于粉状及粒状活性炭。粘土吸附剂可在中温(300℃～500℃)条件下焙烧再生，再生效果较好，吸附剂可重复使用。