铝钛柱撑改性膨润土处理两种模拟废水的实验研究

以钠基膨润土为原料制备了铝钛无机柱撑、铝钛有机柱撑改性膨润土，确定了改性膨润土的最佳铝钛比和铝土比，并将其应用于模拟废水、化学实验室废水的处理。与原土进行比较，探讨了用量、pH值、搅拌时间等对COD去除率、色度去除率、浊度去除率的影响，通过正交实验对实验条件进行了优化。结果表明：有机柱撑改性膨润土、无机柱撑改性膨润土对废水的处理效果均明显好于原土，对废水色度、浊度的去除率均大于93％；对废水COD的去除效果，有机柱撑改性膨润土比无机柱撑改性膨润土有较大提高，去除率最高达66．31％，结果令人满意。     

γ辐照对改性钠基膨润土影响的初步研究

为了确认γ辐照对改性钠基膨润土的影响,拓展高放地质处置缓冲材料性能评价范围,以内蒙古高庙子改性钠基膨润土为研究对象,利用红外光谱分析仪、同步热分析仪和X射线衍射仪分析了不同γ辐照剂量(1000、2000、3000、4000和5000 k Gy)对改性钠基膨润土性能和微观结构的影响。结果表明:在5000 k Gy大剂量γ辐照后,高庙子改性钠基膨润土中某些官能团发生了少量的化学转变,耐热性能有所提高,但对钠基膨润土中的层间水和吸附水影响不大;另外其微观结构变化不明显,只是晶胞尺寸有所减小;总体而言,高庙子钠基膨润土在大剂量γ辐照环境中稳定性是良好的。     

无机改性膨润土防渗层性能研究

通过实验室实验确定2mol/L氯化镁、0.5mol/L硫酸和450℃高温为天然钠基膨润土盐改性、酸改性和高温改性的最佳条件。采用上述3种无机改性方式填装防渗层,就其对垃圾渗滤液中主要污染物去除的有效性和控制垃圾渗滤液渗透的可行性进行研究。实验结果显示:3种无机改性膨润土的吸附能力和容量有所提高;渗透系数可达到1×10-7cm/s以下,可以作为"反应型"防渗层材料;在相同渗透量下,高温改性膨润土对垃圾渗滤液中主要污染物的去除效果最好,其次是酸改性膨润土,盐改性膨润土最差。     

江西广丰李家膨润土压实性能研究--高放废物处置缓冲/回填材料压实性能初探

研究了广丰李家钠基膨润土的压实性能,得出了不同压实功作用下,膨润土干密度与含水率之间的关系．以及粒径、压实功等因素对压实性能的影响;在相同压实功和相同含水率条件下,膨润土粒径较小时相对应的干密度较小．当压实功为2684．9kJ／m^3时,钠基膨润土的最大干密度可达1．525g／cm^3,最优含水率为26．30％。首次选用石英砂作为添加荆,探索了添加荆对膨润土压实性能的改善作用,实验结果说明石英砂添加荆的加入可以大大提高膨润土的干密度。减小对应的最优含水率,并得出约10％的石英砂是添加剂的最佳用量。该研究结果为钠基膨润土作为高放废物处置库缓冲／回填材料的性能评价提供了重要的依据。     

镍钛交联改性膨润土处理工业废水的实验

以钠基膨润土为原料制备了镍钛无机交联、有机交联系列改性膨润土，比较了二者对废水中化学需氧量（COD）、Cr（Ⅵ）、色度、浊度的去除效果，探讨了改性膨润土用量、pH值、搅拌时间等因素对实验的影响。结果表明：镍钛有机交联膨润土对COD和Cr（Ⅵ）的处理效果明显优于镍钛无机交联膨润土；二者对浊度和色度处理效果相当。其吸附行为符合Langmuir方程。     

膨润土的有机改性及其钻井液性能

以过硫酸钾为引发剂,通过水溶液聚合法制得了丙烯酸和丙烯酰胺的聚合物A。用聚合物A作为有机改性剂,采用混炼挤压法制备得到样品。用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构形貌进行研究。结果表明,其晶面间距由原来的1.269 nm增大到1.322 nm,有机基团进入层间,并且仍保持层状结构,成功制备出了有机改性膨润土。用有机改性膨润土配制钻井液,当其质量分数为4%时,浆液的粘度为5.5 mPa.s,滤失量为13 mL,润滑系数为0.13。与普通钠基膨润土钻井液相比,有机改性膨润土钻井液的滤失量和润滑系数均有较大幅度降低,并且改善了钻井液的流变性。     

有机膨润土的制备及测试

以吉林省九台天然钙基膨润土和改性的钠基膨润土为原料 ,用丙烯酰胺和溴代十六烷基三甲基胺进行有机覆盖 ,对制得的有机膨润土进行了X射线衍射 (XRD)分析 ,并结合差热热重 (DTA—TG)分析。结果表明 ,该方法不仅可以制备有机长链季铵盐有机膨润土和小分子有机膨润土 ;而且作为直接原料的天然钙基膨润土也可以制得较好的有机膨润土。     

壳聚糖和PDMDAAC改性膨润土用于处理含油废水的研究

含油废水污染范围广,对人类和生态环境危害大。采用常规方法(如浮选法、絮凝法、电化学法、膜分离法和生物法)处理的除油率不高于91%,成本较高,因此急需开发一种高效低廉的吸附剂。膨润土是一种优良的吸附剂,但用其直接处理含油废水的效果较低。本文选用壳聚糖和PDMDAAC两种有机物作为改性剂,对钠基膨润土改性,使膨润土能有效地处理含油废水。通过实验比较了两种有机改性膨润土处理含油废水的最佳去除条件,探讨了表征对其吸附性能的影响。去油效果结果表明:壳聚糖改性膨润土的除油率可达87.8%,PDMDAAC改性膨润土的除油率可达89.3%,处理所需时间少于15 min;除油效率和处理时间都优于常规方法。吸附性能表征结果显示,两种改性剂均以负载的方式和钠基膨润土颗粒结合,吸附性能良好;相比而言,PDMDAAC改性膨润土的处理效果比壳聚糖改性膨润土更好。PDMDAAC应用于含油废水的处理,具有成本低、效率高、操作简单的特点,在含油废水处理领域具有较好的应用前景。     

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。     

改性有机膨润土对苯酚吸附性能的研究

利用无机试剂H2SO4、H2O2,对钠基膨润土进行预处理,再用溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)进行改性,并利用改性有机膨润土对苯酚进行吸附研究。实验结果表明,最佳改性土是利用φ=2%的H2O2预处理、经30 g/L CTMAB改性的有机膨润土。     

盐溶液法测定非饱和膨润土的水分特征曲线

对于高放废物的最终处置，深地质处置被国内外公认为最合适的方法，而膨润土也被认为是高放废物处置库缓冲回填材料的良好基质。鉴于膨润土各项性质研究的重要性。本文介绍了利用盐溶液法进行非饱和膨润土水分特征曲线的测定工作，发现盐溶液法适合测定吸力极高的非饱和土，是一种值得推广的方法。     

Effects of Post-compaction Residual Lateral Stress and Electrolyte Concentration on Swelling Pressures of a Compacted Bentonite

The effects of post-compaction residual lateral stress and salt concentration in the hydrating fluid on swelling pressures of compacted MX80 bentonite is brought out in this paper. In order to release the residual lateral stresses, following the static compaction process during preparation of specimens, compacted bentonite specimens were extruded from the specimen rings and then inserted back prior to testing them for swelling pressures in isochoric condition. The swelling pressure tests were carried out at several dry densities of the bentonite with distilled water and solutions of NaCl (0.1 and 1.0 M) as the hydrating fluids. With water, the test results showed that specimens that underwent extrusion and insertion processes exhibited about 10–15 % greater swelling pressures as compared to the specimens those that were compacted and tested. The influence of saline solutions was found to reduce the swelling pressure of the bentonite, but their impact was less significant at high compaction dry densities.     

由膨润土提铝残渣直接合成五配位体有机硅化合物

研究了以膨润土提铝残渣为原料，采用低温加热法直接合成有机硅化合物新方法。由实验确定了最佳的合成条件。用红外光谱法和X射线衍射法分析了合成产物的结构。结果表明，当以碱金属氢氧化物为介质时，合成的产物为五配位体有机硅化合物；在最佳合成条件下，钠盐和锂盐的收率分别为63．0％和44．9％。     

Influence of various factors on the difference in the liquid limit values determined by Casagrande’s and fall cone method

As there are many correlations linking the liquid limit directly or indirectly with various engineering properties of the soil, the accurate determination of the liquid limit is quite essential. Generally, two methods, i.e. Casagrande’s and fall cone are adopted to determine the liquid limit of soil. Research was carried out to study the influence of the properties of bentonite and the presence of the salt solution on the liquid limit values of soil-bentonite mixtures determined by the Casagrande’s and fall cone methods. The results showed that irrespective of the presence of the type of bentonite or salt solution, a higher value of the liquid limit was obtained by the Casagrande’s method as compared to the fall cone method. However, the difference between the two methods decreased with the decrease in the liquid limit, clay fraction, specific surface area and free swelling capacity of the bentonite present in the mixture. Similarly, the difference in the liquid limit values obtained by both these methods is reduced with an increase in the salt concentration.     

冰-土混合法调配膨润土缓冲回填材料含水率研究

高放废物缓冲回填工程屏障材料膨润土塑性高,可调性差,加水制样过程中土“团聚化”及含水率分布不均匀现象明显,影响缓冲回填压实砌块质量。与传统直接喷水法对比,试验探索一种加水工艺,即采用粉状冰与膨润土粉混合调配膨润土含水率,试验含水率在5%～30%之间,分析了膨润土与水混合物的混合效率、黏附质量损失率、实际含水率与理论含水率差值、团聚体含水率与粒径关系、混合物中团聚体分布及含量等指标综合评价加水工艺优劣,提出微波辅助解冻法以提高冰-土混合法制备土样的解冻效率。结果显示,与喷水法相比,冰-土混合法混合效率高,膨润土黏附容器少,实际含水率更集中于目标含水率,团聚体数量明显减少,水分分布更均匀;配套的微波辅助解冻法能有效提高冰-土混合法解冻效率,且不影响团聚体数量及试样含水率。研究成果可供我国高放废物缓冲回填材料高效生产及其他高黏性土含水率均匀调配参考。     

天然与改性膨润土组合处理难生物降解垃圾渗滤液的实验研究

以北京市阿苏卫垃圾填埋场中晚期渗滤液为研究对象,通过正交实验的方法分析了改性土、原土、明矾、改性土加明矾等的用量及搅拌速度、搅拌时间、静置时间等因素对垃圾渗滤液CODcr去除率的影响。通过对改性土、原土、明矾处理垃圾渗滤液的机理进行分析后,将改性土、原土分别用来处理垃圾渗滤液中可溶性物质中的疏水性物质和亲水性物质,并结合明矾的絮凝作用组合处理垃圾渗滤液。处理后垃圾渗滤液CODcr值从4700mg/L明显下降到839mg/L,CODcr去除率为82.15%,BOD5从700mg/L下降到263mg/L,BOD5去除率为62.43%。有机改性膨润土、明矾、原土组合处理是一种有效的处理垃圾渗滤液方法。     

武汉地区粉煤灰和膨润土双掺合剂水泥土性能改良试验研究

近年来,水泥土被广泛应用于土体加固工程,其强度与加固效果密切相关。为研究膨润土和粉煤灰掺量对水泥土性能的影响,对25组不同膨润土和粉煤灰掺量的水泥土进行基本力学性能试验。通过抗压强度试验,发现当粉煤灰和膨润土掺量分别为40%和11%时,28 d的水泥土抗压强度最大,为7.30 MPa;当粉煤灰和膨润土掺量分别为20%和7%时,90 d的水泥土抗压强度最大,为7.19 MPa。通过室内直接剪切试验,发现当粉煤灰和膨润土掺量分别为20%和11%时,28 d的水泥土抗剪强度参数粘聚力c最大,为1144.8 kPa;当粉煤灰和膨润土掺量分别为30%和5%时,90 d的水泥土抗剪强度参数粘聚力c最大,为1753.71 kPa。研究成果可以为武汉地区的粉煤灰和膨润土双掺合剂改良水泥土的现场施工提供参考依据。     

苯酚溶液作用下CMC改性膨润土化学相容性试验研究

膨润土的聚合物改性可有效提升竖向阻隔屏障化学相容性。有机污染物、聚合物种类对改性膨润土防渗性能研究鲜有报道。通过膨胀指数、改进滤失试验,研究苯酚溶液作用下羧甲基纤维素钠(CMC)改性膨润土的膨胀和渗透性能,结合傅里叶红外光谱分析,评价CMC分子链的特征基团对提升化学相容性的作用机理。相同苯酚浓度条件下CMC改性膨润土的膨胀指数(SI)较母土测定结果高1.5~2.5倍。同一孔隙比范围内,改性作用使膨润土渗透系数(k)降低一个数量级。CMCⅢ改性膨润土防渗性能相对最优。研究范围内,聚合物分子量和取代度未显示对SI和k的影响规律。CMC改性提升化学相容性的主因有:(1)聚合物水凝胶对膨润土颗粒间的大孔隙具有堵塞作用;(2)特征基团(羧酸根、羧基)与苯酚的酯化反应等相互作用,以及苯酚与水凝胶中水分子的氢键作用阻碍苯酚迁移,从而减轻其对压缩蒙脱石黏土矿物双电层的不利影响。