文 献 综 述

1，引言

随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高,水污染,尤其是含重金属离子的印染废水污染(如铅等) ^【1】、以及各种难生物降解的有机、无机物污染对自然环境和人类健康都存在很大危害^【2】。因此,研究废水处理有重要的现实意义,吸附法以其吸附条件温和、适应性好、操作容易、去除率高等优点而被用于处理污水^【3】。天然粘土矿物如凹凸棒土、蛭石、硅藻土等均具有吸附性、过滤性和离子交换性等，利用天然矿物处理废水成本低,效果好,具有广阔的应用前景,近年来吸引了国内外科研工作者的关注。但是由于此类天然矿物材料大多是粉体材料，而粉体材料又具有遇水后易分散粉化，固液分离难，不能重复使用等缺点。为了解决这些问题，可以将粘土矿物粉体吸附剂颗粒化#8212;#8212;#8212;造粒。若采用造粒技术将其制成颗粒状吸附剂，处理工艺比较简单，且消耗动力少，易于固液分离，易于重复使用。海藻酸钠，一种天然多糖，具有稳定性、溶解性、粘性和安全性。将凹凸棒土粉体吸附剂按照一定比例加入一定浓度的海藻酸钠溶液中形成悬浊液，再滴加入一定浓度的氯化钙溶液，可以形成海藻酸钠小球，通过干燥处理即可得到一定强度和形状的颗粒吸附剂。

2，凹凸棒土特性

凹凸棒石粘土(凹凸棒土,以下简称凹土)是指以凹凸棒石(坡缕石)为主要组成的一种粘土矿,在矿物学上属于海泡石族。凹土棒土是一种天然的一维无机纳米材料,原料来源广泛,制备成本低。由于单晶内部是孔道结构,平行排列的纳米单晶纤维间也自然形成了众多的平行隧道空隙,因而微米级别凹土内空隙体积占颗粒总体积的30%以上,内部拥有巨大的比面积,从而凹土被广泛用于吸附剂、催化剂及载体、钻井泥浆增稠剂、黏结剂、饲料添加剂等。凹土具有层链状结构,比表面积高,吸附性和脱色能力较强,可以用于水净化及污水处理^【4】。

凹凸棒土呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中,颜色呈白色,灰白色,青灰色,灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,断口呈贝壳状或参差状,吸水性强。湿时具粘性和可塑性,干燥后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。凹凸棒土形态呈毛发状或纤维状,通常为毛毯状或土状集合体。莫氏硬度2～3,加热到700～800℃ ,硬度gt;5,比重为2.05～2.32。

凹凸棒土结构中存在晶格置换,晶体中含有不定量的Ｎａ 、Ｃａ2 、Ｆｅ³ 、Ａｌ³ ,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状,并具有一定的可塑性及粘结力,其理想的化学分子式为:Ｍｇ₅Ｓｉ₈Ｏ₂₀(ＯＨ)₂(ＯＨ₂)₄#183;4Ｈ2Ｏ。凹凸棒土的晶体结构单元层由8个Ｓｉ-Ｏ四面体以2∶1型层状排列,其中的Ｓｉ⁴ 可以少量被Ｆｅ³ 及Ａｌ³ 离子替代,Ｍｇ² 可以少量被Ｆｅ² ,Ｆｅ³ 和Ａｌ³ 离子替代。各种离子替代的综合结果是凹凸棒土常常带少量的负电荷,此种电荷属于结构电荷具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。目前,基于凹凸棒土的廉价、易得、品质高、稳定等特性,来进行改性处理以拓展凹凸棒土的新用途,提升凹凸棒土的利用价值,使凹凸棒土在石油、化工、建材、塑料等行业领域更加广泛的应用^【5】。