探索南阳麦饭石性能及改性研究

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1、10459200612023081702009士郑学州位大论学硕文(科学学位)南阳麦饭石性能及改性研究院系名称:化工与能源学院学科、J类:工学专业名称:化学工艺作者姓名:王斌导师姓名、职称:张保林教授2009年5月20日DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringofZhengzhouUniversityResearchonProPertiesandModificationofNanyangMediealStoneMajor:ChemicalTeehnologySubjeet:EngineeringCandidate:叭值ng

2、BinSuPervisor:Prof.ZhangBaolinSehoolofChemicalEngineeringZhengrhouUniversityMay20，2009郑州大学硕士毕业论文摘要麦饭石是一种保健药石，也是一种吸附性矿物，具有生物活性、吸附性、双向调节pH值、溶出性、矿化性、无毒无害性等多种特性。近年来，由于经济的发展，一方面，人们生活水平提高，对保健越来越重视;另一方面，环境污染特别是水质污染越来越严重，威胁人们的健康生活。麦饭石由于其良好的吸附性和低廉的价格，是一种治理水质污染经济实用的选择，其溶出性和矿化性对人体保健很有帮助。因而人们对利用麦饭石

3、来制作保健产品，通过改性来改善麦饭石的吸附性能，提高其对无机、有机污染物及细菌等的吸附性，增强其去除水质污染物的能力，拓宽其应用范围，提高其利用价值的研究越来越多。本文研究了南阳麦饭石的溶出性能、pH值双向调节性能，并且以硫酸钱为吸附质，分别用热处理、硫酸、氢氧化钠、HPAM和部分钠盐、钾盐、镁盐和钱盐溶液为改性方法或改性剂，探讨了其对南阳麦饭石吸附硫酸钱溶液中按氮的影响，根据其改性前后对钱氮吸附率的变化，比较了各种方法的特点和优劣，总结了改性规律，确定了最优改性手段，为南阳麦饭石的广泛应用提供依据。研究表明:南阳麦饭石在水中能溶出51、AI、Fe·Ca·K·Mg·N

4、a·Mn·Zn·B等多种常量和微量元素，溶出性能良好，对水溶液pH值有双向调节作用，调节幅度△pH为1一1.5。麦饭石用量增加及吸附时间延长，其对钱氮的吸附率随之增加。南阳麦怀石对溶液中按氮既有物理吸附又有离子交换吸附，其物理吸附速率符合Langmuir吸附速率方程，离子交换吸附量是物理吸附量的8.23倍。选用不同方法和改性剂改性的南阳麦饭石对按氮的吸附率不同，吸附率从大到小依次为:盐溶液改性>HPAM改性>碱改性>CK>酸改性>热处理改性(按各方法的最高吸附率计)。不同盐溶液改性的麦饭石对钱氮的吸附率也不同，吸附率从大到小为:钠盐>钾盐>CK>镁盐>钱盐(按最高吸附

5、率计)。在实验范围内，对南阳麦饭石原样锻烧时，温度以300℃，时间不超过4h为宜。酸碱改性时，硫酸改性南阳麦饭石最适宜条件为:温度:90℃;改性时间:1h;用量:16.7mL/g:浓度:0.smol几。氢氧化钠改性南阳麦饭石最适宜条件为:温度:常温;改性时间:5h:用量:41.7mL/g;浓度:2.smol几。H队M改性时，适宜的改性条件为:队M水解度:30%;PAM水解时间:3h;HPAM郑州大学硕士毕业论文浓度:0.3%(wt%)。对于南阳麦饭石，钠盐中NaZsO;改性麦饭石对按氮的吸附效果最好。NaZSO4适宜的改性麦饭石的条件为:温度:常温;改性时间:0.5h

6、一lh;用量:z2.smL/g一25mLzg;浓度:o.smoz/L一l.omol/L;pH值:7。关键词:麦饭石;改性;吸附;硫酸钠;钱氮;溶出性能郑州大学硕士毕业论文AbstraCtMediealstone15akindofmedicinestoneandalsoakindofadsorptionmineral.IthasmanyProPertiesofbiologiealaetivity，adsorption，bi一direetionalregulationofPHvalue，dissolution，mineralizationandnon一toxin.Inre

7、eentyears，asaresultofeeonomiedeveloPment，ontheonehand，PeoPle’5livingstandardsimProve，50theyattaehmoreandmoreimPortaneetohealth;ontheotherhand，environmentalPollution，esPeeiallywaterPollutionarebeeomingseriousandthethreattoPeoPle，5healthyliving.Mediealstone，beeauseofitsgoodadsorp