活化蛇纹石促进磷酸改性高岭土对K+的吸附试验研究

磷酸改性高岭土材料表面附载活性强的氢基团,可以与K+发生化学吸附作用,但吸附过程中交换出来的氢离子逐渐累积会影响吸附反应的进行。通过机械球磨蛇纹石,使其结构中的羟基活化溶出,中和累 积的氢离子,以促进磷酸改性高岭土材料对K+的吸附。考察了球磨转速、磷酸改性高岭土（KP）与活化蛇纹石（MAS）的用量比、吸附时间、硝酸钾初始浓度等因素的影响,试验结果表明：当蛇纹石的球磨转速为500 r/min,KP与MAS的用量比为0.6∶0.4,吸附时间为120 min,初始浓度为300 mg/L时,K+的实际饱和吸附量为30.25 mg/g,达到了工业应用的水平。K+吸附饱和后的KP/MAS在蒸馏水中进行试验时,仅有不到5%的K+被溶 出,在2%的柠檬酸溶液中溶出8 h后K+接近全部溶出,说明产品在水中溶解度较低,而在弱酸性环境下具有较好的缓释特性,有利于植物根部对养分的吸收。     

高岭土对废水中Cu~(2+)吸附性能的试验研究

研究高岭土用量、pH值、吸附时间以及初始Cu2+质量浓度等因素对吸附效果的影响。正交试验结果表明,影响Cu2+去除率的因素排序为:pH吸附时间高岭土用量初始Cu2+质量浓度。最优的试验方案:废液量为100 mL,pH=7.0,吸附时间为2 h,高岭土用量为6.0 g,初始Cu2+质量浓度为25 mg/L。在此条件下,Cu2+去除率可达到98.9%,Cu2+的最大吸附量为23.26 mg/g。吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程,说明高岭土对铜离子是典型的单分子层吸附。     

热改性蛇纹石吸附剂除镉性能研究

采用对比的方式,分别对天然蛇纹石和经700℃改性的蛇纹石做了等温吸附实验,研究蛇纹石对重金属Cd2+的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素和吸附机理。吸附剂用量、溶液的pH值对2种蛇纹石的吸附率均有较大影响。随着吸附剂用量的增加,天然蛇纹石和热改性蛇纹石对Cd2+的吸附率都逐渐增加,且吸附率都超过了60%。在同等吸附剂用量条件下,经700℃改性的蛇纹石的吸附能力要明显强于未改性的天然蛇纹石。当pH值为3～6时,2种蛇纹石对Cd2+的吸附量都随着pH值的增加而显著增大;当pH值为6～10时,对Cd2+的吸附量趋于稳定。两种蛇纹石均符合Freundlich方程,且拟合度较好,对重金属Cd2+有较强的吸附能力;经700℃改性的蛇纹石对Cd2+的饱和吸附量为8.19 mg/g,约等于天然蛇纹石饱和吸附量的2倍。     

碱浸改性蛇纹石尾渣吸附材料的制备及其对Cu2+的吸附性能研究

为提升蛇纹石尾渣(ALS)对重金属污染物Cu²⁺的去除效果,实现废水中Cu²⁺的高效去除,开展了蛇纹石尾渣碱浸改性研究,系统探究改性后蛇纹石尾渣吸附材料(AALS)对废水中Cu²⁺去除性能的影响。结果表明,当蛇纹石尾渣与氢氧化钠质量比为1∶0.12、改性温度为30.0℃、改性时间为90.0min时,改性效果最佳。利用BET、SEM、XRD和FTIR等分析方法考察了碱浸改性蛇纹石尾渣的改性机理。结果表明,碱浸改性致使蛇纹石尾渣的比表面积从22.62m²/g提高到67.19m²/g,碱可以侵蚀蛇纹石浸渣的结构,导致其暴露出更多Si—O—Si、Si—O官能团,增加了颗粒表面的Cu²⁺吸附位点。AALS对溶液中Cu²⁺的最佳吸附条件为AALS用量为0.15g、吸附时间为15min、溶液p H值为5.39,此时其对50.0m L浓度为125.0mg/LCu²⁺溶液中Cu²⁺的吸附量及Cu^2+...     

高比表面改性高岭土材料

煤系高岭土在焙烧温度620℃、活化时间2h的条件下制备偏高岭土,其内部的吸附水和大部分结构羟基脱出基本完成,质量损失达14.2%,热处理使铝氧八面体破坏,结晶度降低,结构无序化。在反应温度80℃、反应时间7h、酸用量25mL/g和酸浓度2mol/L条件下制得酸改性高岭土材料,比表面积达313.58m2/g。对H2S的吸附结果表明,吸附容量达50.2mg/g,比天然沸石大28.5mg/g。再经5.3%的K2MnO4浸渍改性的高岭土的吸附容量达82.3mg/g。     

高比表面改性高岭土材料制备及其吸附性能研究

用煤系高岭土在焙烧温度为620℃、活化时间为2h的条件下制备的偏高岭土，其内部的吸附水和大部分结构羟基脱除基本完成，质量损失达14．2％，热处理使Al-O八面体结构遭到严重破坏，导致结晶度显著降低，结构无序化，它在反应温度80℃、反应时间7h、酸用量25mL／g和酸．农度2mol/L条件下制得的酸改性高岭土材料，比表面积高达313．58m^2/g。吸附性能评价结果表明，原高岭土经焙烧、酸处理改性后，吸附容量大为提高，达50．2mg／g，比天然沸石大28．5mg／g；采用5．3％的K2MnO4浸渍改性后，改性高岭土的吸附容量进一步提高，可达82．3mg／g。     

低品质高岭土吸附亚甲基蓝试验研究

以三级高岭土为原料,采用单因素法分析高岭土用量、温度、亚甲基蓝浓度、脱色时间及pH值对高岭土脱色性能的影响。在温度25℃亚甲基蓝初始浓度20 mg/L、高岭土用量0.08 g、pH值为8、吸附时间80 min实验条件下发现高岭土对亚甲基蓝的脱色率为69.45%,效果一般;采用盐酸对三级高岭土直接改性处理,利用红外光谱表征改性前后高岭土变化。实验结果表明:在相同脱色条件下盐酸改性高岭土的脱色率达86.43%,脱色率提高16.98%,改性后的高岭土脱色效果较好。     

制红霉素废渣吸附水中Pb2+的试验研究

以某制药公司制红霉素废渣为生物吸附材料,对模拟含Pb²⁺废水进行了吸附试验,并进行了吸附过程热力学分析。结果表明：氢氧化钠改性可明显提高制红霉素废渣的吸附能力;用经氢氧化钠改性的制红霉素废渣处理初始浓度为11.8 mg/L的模拟含Pb²⁺废水的适宜条件为室温、溶液pH=3.5、吸附时间15 min、废渣用量2 g/L;Langmuir等温方程可以很好地描述制红霉素废渣对Pb²⁺的吸附行为。     

碱和微波改性沸石及对亚铁离子的吸附研究

采用微波辐射技术和NaOH对天然沸石进行活化改性处理,研究了改性沸石对水溶液中Fe2+的吸附性能及影响因素。结果表明:经浓度为0.8 mol/L的NaOH和微波功率480W辐射5 min改性的沸石吸附性能良好,在溶液pH值为7及常温条件下,改性沸石在用量为10 g/L、振荡吸附时间为40 min时,对质量浓度为224 mg/L的Fe2+的去除率为99.5%。改性沸石对Fe2+的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式。采用0.8 mol/L的NaOH作为改性沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

改性大洋富钴结壳吸附锌的研究

研究了改性大洋富钴结壳对锌的吸附过程,测定了改性大洋富钴结壳对Zn2+的吸附容量,考查了介质pH、初始浓度、吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明:改性大洋富钴结壳吸附Zn2+适宜的pH值是2～6;吸附符合Freundlich等温吸附规律,1/n为0 13,K=37 54;饱和吸附容量为80mg/g。在室温下,含锌130 2mg/L的废水经5 000g/L改性大洋富钴结壳处理2h后,其锌残余浓度为0 93mg/L,远低于国家规定的工业废水一级排放标准(GB8978-1996)。改性大洋富钴结壳是一种良好的含锌废水的水处理剂。     

钢渣对酸性枣红废水的吸附动力学研究

采用搅拌吸附的方式研究了钢渣对酸性枣红废水的吸附动力学,研究结果表明,酸性枣红废水的吸光度不受pH值的影响,最大吸收波长为490 nm;钢渣吸附酸性枣红与内扩散模型符合,动力学控制步骤是孔扩散过程;酸性枣红浓度为100 mg/L,搅拌转速达到250 r/min,外扩散影响基本消除;吸附过程符合准二级吸附速率方程,实际平衡吸附量为1.0734 mg/g,与准二级吸附速率方程的拟合结果较为接近,吸附速率为0.071 mg/(g·min)。     

铅离子印迹聚氨酯树脂的吸附性能

为了制备一种高效的Pb²⁺吸附树脂，探究其对Pb²⁺的吸附规律。以二苯基亚甲基二异氰酸酯（MDI），三羟甲基丙烷（TMP）及聚丙二醇（PPG-600）为原料合成聚氨酯预聚体（PU），然后，在PU端基异氰酸根上接枝螯合剂二乙烯三胺（DETA），同时加入Pb2+模板、交联剂制备了铅离子印迹/螯合聚氨酯树脂（PU-DETA-IIP）。利用红外光谱（FT-IR）、比表面积分析（BET）进行表征。考察了DETA、Pb²⁺模板用量对吸附性能的影响，并以硝酸铅溶液模拟Pb²⁺废水进行吸附试验，优化了吸附工艺参数，测定了PU-DETA-IIP的吸附性能。结果表明：螯合剂DETA和模板Pb²⁺用量分别为1.4 g和1.2 g，在最佳吸附条件Pb2+初始浓度为200 mg/L、吸附温度为303 K、时间为120 min、pH＝5时，PU-DETA-IIP的吸附量和去除率分别达到39.92 mg/g和99.80%，印迹因子QPU-DETA-IIP/QPU-DETA-NIIP为1.47，选择性系数QPb/QFe达到21.73，具有较好印迹效果。     

T-42树脂对沉钒废水中氨氮的动态吸附及解吸研究

为了了解T-42树脂吸附沉钒废水中氨氮的效果及其再生性能，研究了离子交换柱高径比、初始氨氮浓度和串联级数对吸附效果的影响，分析了等温吸附模型。此外，还研究了解吸过程中解吸剂的种类、流速、解吸剂溶液浓度对氨氮解吸效果的影响。结果表明：①当废水的流速为9 mL/min，柱高径比为21.0时，T-42树脂对氨氮的吸附效果较好，穿透点吸附量为21.91 mg/g，吸附终点吸附量为34.31 mg/g；随着初始氨氮浓度的升高，吸附量升高，处理废水量降低；氨氮浓度为1 999.56 mg/L的废水经2级串联吸附后达到一级标准（≤10 mg/L）。②T-42树脂吸附氨氮符合Langmuir等温吸附模型，吸附过程为单分子层化学吸附，在15、25、35 ℃下T-42树脂对氨氮的理论饱和吸附量分别为36.845 9、38.550 5、40.617 4 mg/g，温度升高有利于树脂的吸附。③在解吸剂硫酸溶液体积浓度为18%，流速为3 mL/min，解吸剂溶液用量为2.67个床层体积时，对吸附饱和的树脂上氨氮的解吸率大于99%。T-42树脂可以有效地去除废水中的氨氮，并且硫酸可以对吸附氨氮后的树脂进行解吸再生。     

Na2CO3促进某硅质页岩中低价钒的钠化氧化作用研究

在对含钒硅质页岩添加NaCl进行氧化焙烧提钒过程中引入Na₂CO₃可促进钒的氧化和后续浸出。在对促进效果进行考察的基础上，通过对复合添加剂焙烧产物及浸出渣的化学成分、XRD及SEM-EDS等的分析，研究了Na₂CO₃的促进机理。结果表明：①在NaCl+Na₂CO₃（质量比为3∶2）与试验原料质量比为10%，焙烧温度800 ℃，焙烧时间180 min，焙烧产物在液固比10 mL/g、浸出温度80 ℃、浸出时间120 min条件下搅拌浸出（600 r/min），钒浸出率达到84.96%。②焙烧过程中，原料中的白云母、伊利石等矿物铝氧八面体晶格被破坏，转变为主要含元素Na、K、Al、Si、O的熔融颗粒并析出钠长石。Na₂CO₃增加焙烧原料碱度，使石英反应活性增强并与熔融颗粒共熔产生多孔颗粒。③加入NaCl和Na₂CO₃后，熔融颗粒及石英共熔产生的微孔结构及焙烧过程中充填于熔融颗粒间的长石形成的气相通道，均使焙烧料内部O₂的扩散性增强，与低价钒接触几率增加，加速钒氧化进程，使钒氧化焙烧效果变好。     

萤石的晶体化学基因特性量化计算与分子动力学模拟

通过 DFT 量化计算、分子动力学（MD）模拟研究了萤石的晶体化学性质及不同晶面与捕收剂油酸钠（NaOL）的作用构型和作用能等矿物基因特性，阐明了 NaOL 在不同萤石晶面的吸附机制。研究结果表明：萤石的 4 个常见暴露晶面为（111）、（110）、（311）和（100）面，其中（111）面的表面能最小，是萤石最稳定的解理面；萤石（111）面和（100）面有 100% 的 Ca-F 断裂键，NaOL 优先在其晶面以双核双配位最稳定构型产生键合，形成稳定吸附；萤石（110）面和（311）面分别含有 50% 和 17% 的 F-Ca 断裂键，水分子可与 F 原子形成氢键吸附造成晶面亲水，与 NaOL 的键合作用较弱。油酸阴离子在（111）面的作用能最强，而在（110）面的作用能最弱，因此可通过晶面选择性解离来调控萤石的浮选行为。关键词     

绿泥石晶体各向异性及与其可浮性关系研究

通过对-37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 个粒级绿泥石进行 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附规律研究和分子动力学模拟，研究了绿泥石晶体的各向异性及与可浮性的关系。XRD 分析结果显示，随着绿泥石粒度降低，平行解理面的含量持续升高，层间解理面优先解离。浮选试验结果表明，3 个粒级绿泥石可浮性顺序为中间粒级（37~44 μm）>细粒级（-37 μm）>粗粒级（44~74 μm）。捕收剂吸附规律检测和分子动力学模拟结果显示：十二胺在绿泥石表面的吸附密度随绿泥石粒级减小而降低，而吸附量随绿泥石粒度减小而升高；十二胺主要通过亲固基氨基吸附在绿泥石（001）面，十二胺分子碳链主要沿绿泥石（001）面法线方向分布；与绿泥石（001）面相比，（100）面含有大量正电性金属离子，减弱了十二胺与绿泥石（100）的静电吸附作用，十二胺在绿泥石（100）面的吸附靶向度不高，为非有效吸附；绿泥石（001）面对十二胺的吸附强度大于（100）面。绿泥石晶体的各向异性表现明显，（001）面含量升高对绿泥石浮选有利，在阳离子捕收剂体系中，通过选择性磨矿，提高绿泥石层间解离效率是改善绿泥石选矿效果的关键。     

铜铅混合精矿浮选分离铜铅试验研究

铜铅锌多金属硫化矿通常先采用混合浮选得到铜铅混合精矿，再将混合精矿进行浮选分离铜和铅，而铜铅分离是该工艺的关键。针对云南某铜铅锌多金属矿铜铅混合浮选获得的混合精矿，进行了铜铅浮选 分离试验研究，考察了脱药预处理及浮选主要因素对铜铅分离的影响。结果表明：铜铅混合精矿使用活性炭脱药可取得较好的试验效果，合适的用量为200 g/t，脱药搅拌时间为10 min。使用组合抑制剂进行抑铅浮铜 ，合适的用量为800 g/t，搅拌时间为10 min，之后依次添加石灰400 g/t、硫酸锌400 g/t、亚硫酸钠300 g/t、丁基黄药+丁铵黑药（5+5）g/t、2号油10 g/t。在优化的试验条件下，最终可分别获得铜品位为24.15% 、铜回收率为80.57%的铜精矿及铅品位为31.63%、铅回收率为65.35%的铅精矿，铜铅分离效果较好，可为该矿石的高效利用提供重要的理论指导和技术支撑。     

高价态难溶锰资源回转窑还原焙烧技术研究

由于高价锰（MnO₂）资源具有难以酸浸，而低价锰（MnO）资源容易酸浸的特点，研究了回转窑还原焙烧技术应用于各类高价态难溶锰矿资源的可行性。试验结果表明，回转窑的动态焙烧试验工艺条件与静态焙烧试验的工艺条件基本一致，回转窑动态焙烧试验在焙烧温度为800 ℃，焙烧时间为60 min，还原剂用量为15%的条件下，国产低品位锰矿石、电解锰阳极泥锰浸出率分别为94.13%和99.59%；在焙烧温度为950 ℃，焙烧时间为60 min，还原剂用量为15%的条件下，进口高品位锰矿石锰浸出率为96.59%。表明回转窑还原焙烧工艺适于处理不同种类的高价态锰资源。     

有机-无机杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能研究

为强化絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝性能，在PAM分子链上引入无机阳离子胶体基团进行有机-无机杂化改性。采用水溶液原位聚合法合成有机-无机杂化改性氢氧化铝聚丙烯酰胺（Al（OH）3-PAM）和氢氧化镁聚丙烯酰胺（Mg（OH）2-PAM）；通过红外光谱分析表征聚合物的结构，采用乌氏粘度计测定出两者的粘均分子量分别为270万、320万；以-0.038 μm的高岭土纯矿物为试验对象，通过沉降试验研究了所合成絮凝剂对高岭土的絮凝沉降性能。结果表明，当絮凝剂用量均为70 g/t时，Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM的前10 s初始沉降速度分别为7.713 mm/s、11.181 mm/s，800万阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）初始沉降速度为3.923 mm/s；Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM作用下的絮团较CPAM产生的絮团小而密实；杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能显著优于CPAM及铝盐、镁盐分别与300万分子量阴离子PAM的复配絮凝剂，分子量高的Mg（OH）2-PAM絮凝沉降性能更佳。