摘 要

膨润土是我国的传统优势矿种，在全国大部分地区均有分布，不仅储量巨大而且品质普遍较好，具有极大的开发利用价值。染料废水是公认的难处理工业废水，不仅水量大而且色度深、难生化处理，传统的工业水处理方法难以实现印染工业达标排放。利用膨润土制造吸附材料处理印染废水一直是学科研究的热点，利用膨润土阳离子交换性能对膨润土进行改性能够进一步提高膨润土的吸附性能。

本研究选用的辽宁某膨润土具有资源量大、品质较好的特点，是典型的钙基膨润土，原矿中蒙脱石含量为61.98%，主要杂质为方石英、石英、长石和方解石，分别占7.92%、15.73%、12.44%、1.92%，通过选矿提纯膨润土精矿中的蒙脱石含量可提高到88.24%；对膨润土精矿进行钠化改性，可获得膨胀容为74.5ml的钠化膨润土，最佳钠化实验条件为：以7%的Na₂CO₃为钠化剂，选取1:6的固液比，微波功率为700w，钠化3min，钠化土对阳离子红染料废水的吸附能力由70.56%提高到92.03%；对膨润土进行酸化改性，可获得白度为76.5的活性白土，最佳酸化实验条件为：以15%的H₂SO₄为酸化剂，选取1:4的固液比，微波功率为560w，酸化5min。酸化土对阳离子红染料废水的吸附能力由70.56%提高到84.67。钠化改性对膨润土精矿吸附能力的提供更为显著。

关键词：膨润土；提纯；钠化；酸化；吸附；

Abstract

Bentonite is a traditional dominant mineral in most of the country are distributed, not only huge reserves but the quality generally good, with great development value.Dye wastewater is recognized as intractable industrial wastewater, water is not only large and deep color, difficult biochemical treatment, industrial water treatment method of traditional printing and dyeing industry difficult to achieve discharge standards.The use of bentonite manufacturing adsorbent dyeing wastewater treatment has been a hot subject of research, the use of bentonite cation exchange properties of bentonite modification can be further improved adsorption properties of bentonite.

In this study, Liaoning bentonite has a large amount of resources, better quality characteristics, is typical of calcium bentonite.Montmorillonite ore content of 61.98%, the main impurity cristobalite, quartz, feldspar and calcite, respectively, accounting for 7.92%, 15.73%, 12.44%, 1.92%. Bentonite concentrate montmorillonite content can be increased to 88.24% by purifying;The sodium bentonite concentrate modification, expansion of capacity available to 74.5ml of sodium bentonite, sodium modification optimal experimental conditions were as follows: 7% Na₂CO₃ sodium agent, select 1: 6 ratio of solid to liquid, microwave power of 700w sodium modification 3min, adsorption capacity of cationic dye wastewater from 70.56% up to 92.03%; Acidified modified bentonite obtained a whiteness of 76.5 activated clay, the best acidified experimental conditions were as follows: 15% H₂SO₄ as acidulant, select 1: 4 solid-liquid ratio, microwave power of 560w, acidified 5min ,adsorption capacity of cationic dye wastewater from 70.56% up to 84.67%.Modification of sodium bentonite concentrate adsorption capacity to provide more significant.

Keywords: Bentonite; Purification; Sodium modification; Acidification; Adsorption;

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1染料废水 1

1.1.1染料废水的危害 1

1.1.2染料废水的处理方法 1

1.2膨润土简介 2

1.2.1膨润土结构特征 2

1.2.2膨润土的性质 3

1.2.3膨润土的用途 3

1.3膨润土的研究现状 4

1.3.1膨润土提纯研究现状 4

1.3.2膨润土钠化研究现状 4

1.3.3膨润土酸化研究现状 4

第2章 原矿性质 6

2.1本课题选用的膨润土矿原矿性质 6

2.2国内其他膨润土主产区的资源概况 7

2.3 本课题膨润土矿与国内其他膨润土矿的品质对比 7

第3章 验设备仪器和方法 9

3.1试验设备与仪器 9

3.2备用矿物的制备方法 9

3.3膨润土提纯试验 9

3.3.1试验流程 9

3.3.2试验方法 10

3.3.3吸蓝量试验 10

3.4膨润土精矿的钠化改性试验 11

3.4.1试验流程 11

3.4.2试验方法 11

3.4.3膨胀容试验 11

3.5膨润土精矿的酸化改性试验 12

3.5.1试验流程 12

3.5.2试验方法 12

3.6改性膨润土对阳离子红的吸附试验 12

3.7阳离子红的标准曲线绘制 13

第4章 膨润土的精细提纯 14

4.1提纯方法 14

4.2最佳浸泡时间确定试验 14

4.3最佳分散剂及用量确定试验 16

4.4综合数据分析 19

第5章 膨润土的钠化改性 20

5.1钠化方法 20

5.2钠化剂选型试验 20

5.3钠化剂用量试验 20

5.4钠化时间试验 21

5.5微波功率试验 21

5.6固液比试验 22

5.7小结 22

第6章 膨润土的酸化改性 23

6.1酸化方法 23

6.2酸化剂用量试验 23

6.3酸化时间试验 23

6.4酸化微波功率试验 24

6.5固液比试验 24

6.6小结 25

第7章 结论 26

致谢 27

参考文献 28

第1章 绪论

1.1染料废水

世界越来越繁荣，我们的衣食住行也有着越来越多的选择。衣服我们可以随意选择自己喜欢的颜色，餐具我们也可以随意选择我们喜欢的颜色，卧室贴自己喜欢的墙纸，买符合自己风格的汽车（自行车）等等。然而这一切都离不开一样物品——染料，染料已经进入我们生活的方方面面，与我们的生活息息相关，但随之而来的染料废水也如洪荒猛兽袭入我们的生活，影响着我们的生活。在染料家族中又以偶氮染料最为突出，偶氮染料染色能力强，色泽亮丽，是印染工业中应用最多的的一种合成染料，在天然纤维和合成纤维的染色和印花工艺中得到广泛的使用。^[1]同时在橡胶、塑料、木料和油漆等的染色中也常常用到偶氮染料。由于多年来对废水处理不够重视，偶氮染料又难以降解，偶氮染料对自然流域的污染也逐年加重，处理偶氮印染废水迫在眉睫。

1.1.1染料废水的危害

染料的危害存在于物理危害和化学危害，物理危害表现于其色度和难降解颗粒物，化学危害表现于其有机化合物和重金属盐。[^2]

染料水中的染料能吸收光线，降低水体的透明度，影响水生生物以及微生物生长，破坏水体自净能力，同时也会造成视觉上的污染。^[3]