低品位膨润土制备有机膨润土的实验研究

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1、摘要摘要:膨润土(Bentonite)是以蒙脱石(Montmorillonite)为主要成分的一类层状硅酸盐粘土矿物。利用膨润土的离子交换性，膨润土可以与有机季胺盐阳离子进行层间离子交换，达到改性目的。改性后，其吸附性能等理化性能得到明显改善，并在环境治理领域得到广泛关注。论文针对低品位膨润土开发应用研究比较薄弱的现状，针对其性能指标重点研究了该膨润土的钠化改型和有机插层的最佳工艺及条件。通过单因素实验，确定了膨润土钠化改型的较佳工艺条件：碳酸钠改型剂的用量为5%，钠化温度70℃，搅拌时间1.5h，矿浆浓度10%。钠化改型后膨润土的理化性能得到明显提高，膨胀容由原矿的8ml/g增大

2、到77ml/g。通过正交实验法，确定了制备有机膨润土的工艺条件是：季铵盐的用量为膨润土重量的30%，反应温度95℃，体系的pH值为9，反应时间为1h。X射线衍射图谱分析表明d001值由原来的1.54nm变为2.001nm。关键词：膨润土；钠化改型；有机插层-23-AbstractAbstract:Bentoniteisaclaymineralwithexpandablelayerstructuresthatprimaryconstituentofmontmorillonite.Modificationofbentonitecanbepreparedbyexchangingtheca

3、tioninterbeddedwithquatemaryammoniumcanons.Thephysicalandchemicalcapabilityofthemodifiedbentoniteimprovedobviously，adsorbhydrophobiccontaminantsafterthemodification.Andthemodifiedbentonitesareusedassothentstotreatvariouswastewaterandhavealotofapplicationsinenvironmentalprotection.Thebesttechni

4、cconditionsofNa-modificationareascertainedviasinglefactorexperiment:selectingNa2CO3amount5%，sodiumtemperature70℃,tirringtime1.5handpulpdensity10%.Thephysicalandchemicalcapabilityenhancedevidently，aftertheNa-modification.Theexpansivecapacityarriveto77ml/gfromtheprimary8ml/g.Byorthogonalexperime

5、ntaldesigntodeterminethemostorganicbentonitepreparationconditionwas:30%oftheCTMAB,reactiontemperature95℃,pH9system,contactthereactiontimeis1h.X-raydiffractionanalysisshowedthatthed(001)of1.54nmfromtheoriginalvaluesinto2.001nm.KeyWord:Bentonite;Na-modification;Organ-Intercalation-23-目录目录摘要:IAbs

6、tract:II目录III第一章引言11.1膨润土概述11.1.1膨润土的特点及用途11.1.2膨润土的工艺特性21.1.3有机膨润土的制备方法31.2课题的目的和意义41.3有机膨润土的国内外研究现状5第二章实验方法72.1实验原料72.2试剂与设备82.2.1主要试剂82.2.2主要设备82.3膨润土的提纯82.4膨润土的钠化改型102.4.1膨润土的钠化原理102.4.2钠化实验102.4.3膨胀容的测试方法112.5有机膨润土的制备122.6产品的性能检测132.6.1吸附性能检测132.6.2X射线分析及红外光谱分析13第三章结果和讨论143.1膨润土提纯前后吸蓝量的变化

7、143.2影响钠化改型的因素143.2.1改型剂用量对钠化效果的影响143.2.2钠化温度对钠化效果的影响153.2.3钠化时间对钠化效果的影响15-23-目录3.2.4矿浆浓度对钠化效果的影响163.3影响有机膨润土的制备因素173.4性能检测193.4.1红外光谱分析193.4.2XRD光谱图的分析20结论21参考文献22致谢23-23-第一章引言第一章引言1.1膨润土概述1.1.1膨润土的特点及用途膨润土(Bentonito)也叫膨润岩或斑脱岩、膨土岩，是以蒙脱