膨润土酸解渣碱浸滤液脱色试验研究.pdf

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1、第23卷第5期非金属矿Vol.23No.52000年9月Non-metallicminesSep，2000!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!膨润土酸解渣碱浸滤液脱色试验研究"于少明杨保俊单承湘（合肥工业大学化工学院，合肥230009）摘要研究了用双氧水脱除膨润土酸解渣碱浸滤液颜色的方法。实验结果表明，在最佳工艺条件下，脱色率达86%以上，制得的产品水玻璃的外观符合国标要求。关键词膨润土酸解渣碱浸水玻璃脱色膨润土是一种富含硅和铝的非金属矿，其综合法。碱浸滤液的紫外可见吸收光谱，见图1。从图

2、1［1、2］可看出，该溶液的最大吸收波长为340nm。为提高开发利用研究已受到人们的关注。本项目组对其酸解渣制水玻璃进行过研究［3］，并且发现，不同测定方法的灵敏度［4］，实验中取最大吸收波长作为矿区或同一矿区不同批次的膨润土中，因有机质的测定波长。含量差异较大，而使制得的水玻璃的色度相差较大。当有机质含量较高时，膨润土酸解渣碱浸滤液（即水玻璃）带有较深的黄色，甚至近似咖啡色。为保证产品水玻璃的外观质量，必须对其进行脱色处理。本文对膨润土酸解渣碱浸滤液脱色方法进行了研究，结果表明，采用双氧水能有效地将膨润土酸解渣碱浸滤液的颜色脱除；在最佳工艺条件下，脱色率图1碱浸滤液紫外可见吸收光谱在

3、86%以上，制得的水玻璃不仅各组份含量符合国碱浸滤液中各组份含量的分析方法，参见国标家标准，且其外观也符合国标要求。GB／T4209-1996。2正交实验1实验2.1因素水平选择由单因素条件试验结果得知，1.1原料及仪器膨润土酸解渣碱浸滤液，自制，3对脱色率有较显著影响的因素有，反应温度、反应时其质量分析结果为：外观深黄色，密度1.386g／cm，间、双氧水用量；同时确定了各主要因素的不同水氧化钠含量10.0%，二氧化硅含量22.3%，铁含量平，见表1。0.016%，水不溶物含量0.18%；双氧水，工业级，浓表1因素-水平度35%。所用仪器为日本岛津UV-260紫外可见分光光因素ABC

4、度计。反应温度反应时间20%双氧水用量水平Cminml1.2实验过程取适量碱浸滤液于250ml三口烧瓶中，搅拌并加热至所设定的温度，加入计量的浓度1105200.8为20%的双氧水，反应至规定的时间，将试样移至295401.6250ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，取样，用分380600.4光光度法测定其在340nm处的吸光度，计算脱色2.2正交实验方案依据实验因素和水平，选用率。计算公式如下：L（33）正交表，实验方案见表2。9A0-A3结果与讨论X=>100％A03.1正交实验结果分析按正交实验方案进行实式中：X，溶液脱色率，％；A，未经脱色的碱浸滤液0验，实验结果见表2。表中极差

5、，为指标（脱色率）随的吸光度；A，经脱色后碱浸液的吸光度。因素水平变化而变化的最大范围。极差大者，是影1.3分析方法碱浸滤液色度分析，采用分光光度响脱色率的重要因素；极差小者，为不重要因素。由"安徽省“九五”攻关课题（项目编号：9612022-2）表2极差值可看出，反应温度对脱色率影响最大，双—12—氧水用量的影响次之，而反应时间的影响较小。艺过程，故选择105C为最佳反应温度。表2碱浸滤液脱色正交实验方案、结果记录表3碱浸滤液质量分析结果及数据处理GB／T4209-1996中液-4指标名称实例脱色率产品的指标因素ABC实验号%无色、略带色的透明或半外观符合1105200.884.6透

6、明粘稠状液体2105401.687.8铁（Fe）含量／%"0.050.0163105600.479.5水不溶物含量／%"0.400.18495400.880.2密度（20C）／g／cm31.368!1.3941.381595601.681.3氧化钠含量／%#9.59.9695200.474.0二氧化硅含量／%#22.122.2780600.877.3在所得最佳工艺条件下，5次重复实验结果为：880201.673.5脱色率平均值$x为86.4%，相对标准偏差ST为980400.472.42.4%。这些数据表明，正交实验结果可靠。K1（水平1）251.9232.1242.13.3产品质量分

7、析膨润土酸解渣碱浸滤液脱色K2（水平2）235.5240.4242.6后的质量分析结果，见表3。从表3可看出，脱色后K3（水平3）223.2238.1225.9产品外观符合国标要求。极差R28.78.316.74结语!K1、K2、K3，三次指标之和。采用双氧水可有效地脱除膨润土酸解渣碱浸滤3.2最佳工艺条件图2!图4，分别为各因素不液的颜色，使制得的产品水玻璃的外观符合国标要同水平与Ki之间的关系图。由图可看出，可选择求。20%双氧水0.8ml