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《新型粒膨潤土復(fù)合吸附劑的制備及其吸附性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、《j一●
2、、n-一ADissertationinMineralPowderTechnologyThePreparationofANovelGranularBentoniteCompoundAdsorbentanditsAdsorptionPropertiesbyMoWeiSupervisor：ProfessorHartYuexinProfessorMaShaojianNortheasternUniversityMay2008I■●r■■r--。‘o‘●-{，．本論文承hlk『■0’I川J}々／卜r’f獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致
3、謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過，東北大學(xué)博士學(xué)位論文摘要新型粒狀膨潤土復(fù)合吸附劑的制備及其吸附性能摘要為促進膨潤土礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，克服膨潤土作為吸附材料在廢水處理應(yīng)用中的不足，本文提出利用塑料與膨潤土進行復(fù)合，制備新型粒狀膨潤土復(fù)合吸附劑的創(chuàng)新技術(shù)構(gòu)想。為實現(xiàn)這一技術(shù)構(gòu)想，本文以廣西寧明膨潤土為原料，對原土的吸附特性，原土與塑料的復(fù)合方法和工藝優(yōu)化，復(fù)合產(chǎn)品的吸附特性，復(fù)合產(chǎn)品吸附重金屬離子后的解吸技術(shù)，以及復(fù)合與吸附的有關(guān)機理等進行了系統(tǒng)深入的研究。研究結(jié)果表明：1．利用塑料與膨潤土進行復(fù)合制備粒狀膨潤土復(fù)合吸附劑，能充分利用塑料受熱熔融易加工成型性能、無毒性和化學(xué)穩(wěn)定性，并保
4、持膨潤土天然的層間吸附特性，產(chǎn)品的均勻性好，強度高。2．在膨潤土與塑料的擠出復(fù)合過程中，原料配方和設(shè)備操作參數(shù)影響復(fù)合產(chǎn)品的吸附性能和強度。實驗條件下的優(yōu)化復(fù)合工藝是：擠出機各區(qū)段工作溫度的優(yōu)化組合為輸送段170℃，塑化段180℃，熔融段21012，擠出段220℃；最優(yōu)主機螺桿轉(zhuǎn)速為80rpm，喂料螺桿轉(zhuǎn)速40rpm；膨潤土與聚丙烯適宜的質(zhì)量比為7：3；復(fù)合前膨潤土盡可能干燥預(yù)處理；添加碳酸氫鈉作為發(fā)泡劑和添加其他吸附材料可改善復(fù)合產(chǎn)品的吸附效果；膨潤土的偶聯(lián)改性對復(fù)合強度影響不大，所制備的復(fù)合吸附劑產(chǎn)品的吸附能力基本不變或略有下降。3．膨潤土與塑料的復(fù)合是一個物理復(fù)合過程，兩者依靠潤濕吸附作
5、用、機械鉸合作用、收縮作用、摩擦作用等形成兩相界面，界面的結(jié)合強度受多種因素的影響。復(fù)合過程中，聚合物不進入蒙脫石層間，對蒙脫石內(nèi)表面影響小，保持了蒙脫石顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。4．膨潤土與塑料復(fù)合制成粒狀產(chǎn)品后其吸附性能與原土相比既存在相似特征，也有些顯著變化，其中，由膨潤土單個顆粒所決定的性質(zhì)，膨潤土復(fù)合吸附劑與原土是一致的；膨潤土復(fù)合制粒后，因集合顆粒尺寸遠(yuǎn)大于原土單個顆粒尺寸，使Cu2+、pb2+在集合顆粒的內(nèi)部擴散難度增加，因此其集合體性質(zhì)與原土相比發(fā)生了較大變化；復(fù)合吸附劑吸附pb2+比吸附吖+容易，吸附平衡時間短，吸附量大，粒度的影響小。5．粒狀膨潤土復(fù)合吸附劑在吸附重金屬離子后可以
6、采用酸、堿、鹽等化學(xué)藥劑進行解吸與再生，效果與藥劑種類和工作條件密切相關(guān)。酸因曠與被吸附的Cu2+發(fā)生離子交換，對粒狀膨潤土復(fù)合吸附劑具有解吸能力，但還需再生處理；鹽溶液對粒狀膨潤土}㈠Ir}0’0}東北大學(xué)博士學(xué)位論文摘要復(fù)合吸附劑同時具有解吸和再生能力；堿溶液因OH。與被吸附的酣+易形成沉淀，表現(xiàn)出最強的解吸和再生能力。6．膨潤土與塑料經(jīng)擠出復(fù)合后，顆粒長大，內(nèi)部形成復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)，使膨潤土對Cu2+和pb2+的吸附動力學(xué)過程更加復(fù)雜，其吸附動力學(xué)模型符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，且吸附過程受顆粒內(nèi)擴散和膜擴散聯(lián)合控制。7．利用Radko-Prausnitz模型比Langmuir、Freundli
7、ch模型能更好地描述膨潤土原土及其復(fù)合產(chǎn)品吸附Cu2+、Pb2+的等溫吸附實驗數(shù)據(jù)，即對Cu+、Pb2+的吸附不是均勻的單層吸附，且吸附劑的非均勻孔隙或表面為主要吸附位；復(fù)合吸附劑對Cu2+的吸附多為非自發(fā)的吸熱過程，吸附過程以物理吸附為主，而對pb2+的吸附多為自發(fā)的吸熱過程，低濃度時，吸附過程以物理吸附為主，高濃度時可能會出現(xiàn)化學(xué)吸附。上述研究成果對促進我國膨潤土資源的高效開發(fā)及其在廢水處理中的實際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：膨潤土；塑料；復(fù)合；吸附劑；廢水處理東北大學(xué)博士學(xué)位論文ThePreparationofANovelGranularBentoniteCompoundAdsorb
8、entanditsPropertiesAbstractToovercomethedisadvantagesofbentoniteasadsorbentusedmwastewatertreatmentandtopromoteitsexploitationandutilization，anewwaywasputforwardinthispaperthatbentoniteiscompoundedwit
