凹凸棒石黏土矿除铁增白在合成分子筛上的应用

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1、凹凸棒石黏土矿除铁增白在合成分子筛上的应用张磊1王青宁1*田静2张飞龙1李澜1（1兰州理工大学，甘肃兰州730050；2天华化工机械及自动化研究设计院，甘肃兰州730050）摘要凹凸棒石黏土矿因富含有铁等元素限制它的应用。本实验利用超声波的热效应，搅拌作用和强烈振动作用，应用草酸-三氯化钛联合漂白的技术路线，对各地凹凸棒石黏土矿进行除铁漂白。实验结果表明，应用此方法除铁增白效果明显，经除铁增白后的凹凸棒石黏土矿反射率可达56.1%，白度可达71.1%。利用除铁增白后的凹凸棒石黏土矿进行分子筛的合成，并借助IR、XRD、SEM等手段进行表征，结果表明经除铁

2、增白后的凹凸棒石黏土矿能合成出分子筛。关键词凹凸棒石黏土超声波漂白合成分子筛中图分类号：TD97文献标识码：A文章编号：1000-8098(2009)02-0025-05TechnologyonIron-removingandBleachingofAttapulgiteClayandInApplicationofSynthesisofZeoliteZhangLei1WangQingning1*TianJing2ZhangFeilong1LiLan1(1LanzhouUniwesityofTechnology,Lanzhou730050;2TianHuaI

3、nstituteofChemicalMachineryandAutomation,Lanzhou730050)AbstractAttapulgiteclayhasironimpurities,whichgreatlyrestrictitsapplication.Usingultrasoundthermal,stirringandvibrationeffects,andoxalic-acidandtitanium-chloridejoint-bleachingtechnology,theironremovingandbleachingoftheattapu

4、lgiteclayarecarriedout,Theresultsshowthatthismethodiseffective,andafteriron-removingandbleaching,theattapulgiteclayreflectivitycanreach56.1%andthewhitenessindexcanreach71.1%.Usingthisattapulgiteclaytosynthesizezeolite,andtestedbyIR,XRDandSEM,wefindthatattapulgiteclaycanbesynthesi

5、zedintozeoliteafteriron-removingandbleaching.Keywordsattapulgiteclayultrasonicbleachingsynthesiszeolite凹凸棒石黏土矿（下称凹土）广泛应用于化工、造纸、白色涂料、洗涤助剂等行业。根据其用途不同，对凹土的白度有不同的要求。纯凹土应为白色，但由于凹土在沉积、渗淋、形成过程中外界离子矿物的进入，使得凹凸棒石黏土因含杂质显红、灰、绿、黄等颜色，这大大的限制了凹土的应用。近年来，随着对高岭石[1]、伊利石、凹凸棒石漂白工艺[2,3]的逐渐深入，大部分有机质可通过高

6、温煅烧除去，但金属氧化物如铁，只有通过化学方法才能除去。本实验所用凹土因产地不同，所含铁量也不同，以临泽凹土含铁量最高，为富铁型红色凹土，严重地限制了其应用。近年来，超声波技术已被广泛应用于提取、医药等领域。本实验利用超声波的热效应，搅拌作用和强烈振动作用，应用草酸-三氯化钛联合漂白的技术路线[2]，对凹土进行催化除铁漂白。此法不仅能够很好的达到除铁漂白效果，而且可简化原有操作过程，缩短加热时间，起到节能、降低成本的作用。4A分子筛是一种具有特殊空腔结构的架状含水硅铝酸盐晶体，理想化学式为Na12[Al12Si12O48]·27H2O，是一种多用途无机功

7、能材料。由于其独特的吸附性、离子交换性、催化性和良好的化学可修饰性，自50年代合成以来，已在化工、石油、冶金、医药等行业得到广泛的应用。因此，世界各国开始采用价格低廉且来源广泛的天然铝硅酸矿物原料[4,5]，如高岭土[6,7]、膨润土[8]、铝土矿[9]、玻屑凝灰岩[10]、红辉沸石[11]等取代化工原料合成A型沸石。本实验采用除铁漂白后的凹土为原料对分子筛进行了合成，借助IR、XRD和SEM等手段对合成分子筛结构与形态进行了表征，结果表明经除铁漂白后的凹土能合成出分子筛，结构分析与4A分子筛相似。1实验部分临泽凹土（甘肃凯西生态环境工程1.1实验原料有

8、限公司）；盱眙凹土（盱眙县矿）；会宁凹土（甘肃鸿卉生物有限公司）；三氯化钛（天津