改性红辉沸石去除水溶液中氨氮的初步研究

文章研究了采用酸、碱、盐改性红辉沸石和加热活化红辉沸石对改性红辉沸石去除水溶液中氨氮的影响效果。实验结果表明：（1）用红辉沸石去除溶液中氨氮的实验条件选择如下：1搅拌时间为30min;2沸石粒度为40～60目;3沸石用量为2g;4氯化氨溶液浓度为40mg/L;5氯化氨溶液用量为80ml。（2）采用高温活化对提高红辉沸石去除氨氮效率的作用不明显。（3）酸和碱改性对提高红辉沸石去除氨氮的效率有一定的作用,其中盐酸改性的红辉沸石去除氨氮效率为16.2%,硫酸改性的红辉沸石去除氨氮效率为13.1%,碱改性的红辉沸石去除氨氮效率为25.6%。（4）盐改性对红辉沸石去除水溶液中氨氮的影响效果巨大：经盐改性后,去除率由9.6%升高至72.6%。     

天然丝光沸石表面重构改性及其在水中去除重金属的应用

天然丝光沸石作为一种绿色廉价多孔材料广泛应用于环境治理中去除重金属,目前报道的天然沸石对重金属的去除率多在60%～90%,提升其去除效率已成为研究热点。本文采用正硅酸乙酯对天然丝光沸石进行表面重构改性,通过TEM、XRD、BET等手段表征其形貌和结构。结果表明:正硅酸乙酯水解生成的SiO_2可与天然丝光沸石复合形成新颖的"SiO_2/丝光沸石",原沸石表面包覆了新生纳米SiO_2孔结构,同时没有损坏原始沸石的多孔结构,使改性沸石材料兼具了天然丝光沸石和纳米SiO_2孔结构优点,增强了对重金属离子的吸附能力。该改性材料对水中Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)和Mn~(2+)的最高吸附率为99. 3%、97. 1%、98. 3%和97. 0%,且极少解吸,性能稳定。考虑经济成本并保证合适吸附率的情况下选择吸附效率最佳的投加量,得到改性材料对初始浓度10 mg/L的Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)溶液的最佳投加量分别为0. 5 g/L、2 g/L、2 g/L、5 g/L,可为中试和规模应用提供参考。较之焙烧、酸、碱、盐和有机改性,本改性方式对多种重金属均有高的吸附率,并显现出操作简便、成本低和环境友好等优势,具有较好应用前景。     

天然斜发沸石吸附去除水中氨氮机理研究

采用天然斜发沸石吸附去除水中氨氮,利用X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)分析沸石的物相组成和化学成分。通过批试验考察p H、氨氮初始浓度和温度对沸石吸附氨氮的影响,通过吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学的研究探讨天然斜发沸石吸附氨氮的机理。溶液p H=8时沸石对氨氮的吸附效果最佳。Freundlich吸附等温线较Langmuir能更准确描述天然斜发沸石吸附氨氮的过程,该吸附过程属优惠吸附。对吸附热力学参数计算得到吉布斯自由能变ΔG~00,熵变ΔH~00,说明天然斜发沸石吸附氨氮是自发的吸热过程;熵变ΔS~00说明氨氮在沸石上的分布较在水溶液中的分布倾向无序。吸附动力学符合准二级动力学方程,且随着氨氮初始浓度的增大,吸附反应的优惠程度降低。运用颗粒内扩散模型对实验数据的拟合结果表明吸附过程分为两个阶段:前30分钟主要是外表面吸附,30分钟后主要是颗粒内扩散。     

用于染料废水CWPO处理的沸石催化剂制备及性能

采用混合浸渍焙烧法制备一种负载金属沸石催化剂(Z/CLM),通过H2P2与Z/CLM材料协同作用对偶氮染料的降解研究其制备影响因素和性能,并对Z/CLM材料进行X-Ray、SEM和FT-IR的表征.结果表明,在染料模拟废水处理中,负载金属Cu、La、Mo、Zr和Fe的沸石在催化湿式氧化法(CWPO)中有助于染料的降解;Z/CLM材料的最佳制备条件为浓度为c(La):c(Cu):c(Mo)=0.5:0.5:0.2的金属盐溶液与60～80目的天然沸石以总比例1 mL:1 g分次浸渍,并在600℃条件下焙烧0.5 h;Z/CLM材料表征结果表明,沸石表面负载有Cu、La和Mo金属,材料焙烧影响了天然沸石的结构;且通过流化床试验可得Z/CLM材料对直接紫D-BL的去除能力为37.82 mg/g.     

铁改性斜发沸石的制备及吸附Sb(Ⅴ)效果研究

用不同浓度的FeCl_3·6H_2O溶液对斜发沸石进行改性,制得铁改性斜发沸石(IMC),采用XRD,FTIR对改性前后的斜发沸石进行表征,消解后用原子吸收光谱仪对IMC表面负载铁量进行测定。以KSb(OH)6为Sb(Ⅴ)锑源、IMC为吸附剂,研究IMC对Sb(Ⅴ)的吸附去除效果。探讨了IMC载铁量、吸附时间、Sb(Ⅴ)初始浓度与吸附量的关系。结果表明:IMC对Sb(Ⅴ)的吸附量随载铁量的增加而增大,IMC90对Sb(Ⅴ)的吸附量为36.27×10~(-3);斜发沸石是羟基氧化铁(FeOOH)的优良载体;IMC_(50)吸附Sb(Ⅴ)所需平衡时间约12h;IMC_(50)对Sb(Ⅴ)的最大吸附量为35.05×10~(-3),是天然斜发沸石的9倍多;Elovich模型能较好反映吸附动力学过程;吸附等温线符合Langmuir模型和Freundlich模型;IMC50吸附处理Sb(Ⅴ)后3 333cm~(-1)处羟基宽化特征峰、695cm~(-1)和642cm~(-1)处的FeOOH特征峰强度明显降低,羟基宽化特征峰和695cm~(-1)处的FeOOH特征峰分别偏移到3 323cm~(-1)和694cm~(-1)处,Sb(Ⅴ)与羟基氧化铁(FeOOH)之间发生了络合反应。     

沸石的改性及其对水源水中氨氮去除的研究

以水源水为处理对象,通过对沸石进行酸、盐、高温改性和氨氮去除试验,考察沸石粒径、接触时间、温度等因素对氨氮去除的影响。结果表明,经盐(NaCl)改性的沸石对氨氮有较高的去除率,对于氨氮浓度为4.43mg/L的水源水,在粒径0.8～1.7mm、温度25℃的条件下,经15min接触,氨氮浓度可降至0.3mg/L,去除率可达93.2%。改性沸石对氨氮的去除机理是沸石表面(及内部孔隙)吸附作用和离子交换作用。对于普通自来水厂,只需将快滤池中常用的石英砂部分替换成改性沸石即可有效去除饮用水中的氨氮。经测算其投资仅增加33～39元/m3,运行费用基本不变。     

表面活性剂改性岩矿材料去除废水中氯代烃的实验研究

利用天然沸石、膨润土、碱性流纹岩及英安岩等岩矿材料及其表面活性剂HDTMA Br改性产物对废水中有机氯化物的去除进行了实验研究 .结果表明 ,表面活性剂改性作用有利于增强岩矿材料对水中有机氯化物的去除作用 ,其中 ,改性膨润土去除效果最好 ,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯的去除量分别达到 9.1,18.9,4 3.0 ,2 0 .0 ,32 .4和 30 .3μg·g-1.有机物在沉积物中的有机碳 -水分配系数Koc与岩矿材料对有机氯化物的去除量之间有较好的相关关系 .     

利用13X沸石分子筛净化含Pb~(2+)废水的实验研究

采用静态间歇法 ,实验研究了含Pb2 +废水的 pH值及吸附时间对 13X沸石分子筛吸附Pb2 +性能的影响 ,得出了最佳去除效果的优化条件为 :废水的 pH值接近中性 ,吸附时间 10min。通过吸附实验 ,确定了在Pb2 +初始浓度为 2 0mg/L的条件下 ,13X沸石对Pb2 +的吸附量为 2 1 4 2mg/g ,即每克沸石净化含Pb2 +废水的最大体积量约为 75 0mL。解析实验表明 ,加入沉淀剂 ,浓缩洗脱液中的Pb2 +即以PbS的形式生成沉淀 ,为回收金属铅提供了可能 ;13X沸石在循环使用 5次的条件下 ,对废水中Pb2 +的吸附率仍高达 98% ,重复使用性能良好。经处理后的净化水中Pb2 +的浓度小于 0 4mg/L ,显著低于国家废水排放标准GB8978 88的指标 ( 1 0mg/L)。 13X沸石对Pb2 +的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。     

锌氧化物改性沸石对腐植酸的吸附机理

将锌氧化物负载在沸石分子筛上制备锌氧化物改性沸石吸附材料。通过XRD、SEM、BET、Zeta电位仪和Raman光谱等分析表征手段研究锌氧化物在沸石中的分散状态和表面带电性。通过动力学和热力学研究,探讨该改性吸附材料对腐植酸的吸附机理;并在相同条件下,与商品活性炭进行腐植酸吸附对比试验。研究结果表明:(1)在21±1℃,锌氧化物改性沸石对腐植酸的最大饱和吸附量达到60 mg/g;(2)锌氧化物改性沸石对腐植酸的吸附符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型;(3)锌氧化物改性沸石对腐植酸的吸附性能远高于商品活性炭。     

黄铁矿处理含Cr(Ⅵ)废水的进一步实验研究

利用加热与超细粉碎方法对天然黄铁矿进行改性 ,探讨其去除 Cr( )的效果。将黄铁矿加热到 4 50℃时 ,试样除 Cr( )的效率大幅度增高 ,适宜的 p H范围从小于 2 .5增加到 3.0 6～1 1 .2 0 ,且加热改性的试样用量不到天然试样用量的 1 0 %。2 0 0目至 4 0 0目的天然黄铁矿去除 Cr( )的效率远较 2 0 0目以上的天然黄铁矿去除 Cr( )的效率高。试样久置不影响对 Cr( )的去除效果 ,去除率可达 99.2 %以上 ,反应后的 p H值都接近 4 .0 ,与磁黄铁矿处理 Cr( )废水过程中 p H值的变化规律一致。不同产地的黄铁矿样品除 Cr( )的效果稍有差异。     

水热条件下利用微波加热从粉煤灰合成沸石研究

着重选用NaOH水溶液为反应前驱物, 通过改变反应温度、NaOH浓度与合成时间等参数, 在水热条件下利用微波加热直接对粉煤灰进行晶化, 合成得到了浊沸石、菱沸石、NaP1沸石3种沸石.粉煤灰转化为沸石率约15%~40%.研究表明: (1) 反应体系在15min左右即有合成沸石产生, 30min左右合成沸石转化率达到最佳; (2) 为保证沸石晶核生成和晶体的生长, 反应体系的溶液/粉煤灰比不应低于2.5; (3) 在溶液/粉煤灰比为2.5时, 应控制加热时间在30min左右.      

铁离子和氧化亚铁硫杆菌对毒砂氧化产物的影响

<正>利用从粤北大宝山尾矿库酸性矿山废水培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.菌)菌株培养液(菌悬液浓度达到1×107个/mL)和毒砂粉末,在250ml的锥形瓶中进行系列浸泡实验,矿浆密度为3%(100mL溶液中含3g毒砂粉末)。将毒砂粉末加入含有Fe2+和不含Fe2+的9K培养基中,接种10%(加入的菌悬液/溶液总体积)的A.f液悬液,用1:1的H2SO4调节p H,分别为2.00、3.00和3.50,将锥形瓶放置于HZQ-C空气浴振荡器,培养温度为30℃,转速为150r/min,每日振荡20h;同时进行无菌浸泡的对比实验,实验为期30d。     

羟基磷灰石对水溶性Fe~(3+)的去除机理

利用天然磷矿粉为原料制备的羟基磷灰石(HAP)研究其去除水溶性Fe3+作用机理。结果表明:HAP对水溶液中Fe3+离子的去除过程是一个复杂的非均相固-液反应,分为两个阶段:初期阶段(t≤20 min)反应速度快,动力学过程复杂;后期阶段(t20min)反应速度较慢,符合一级反应动力学方程。HAP去除水溶性Fe3+离子的主要作用机理是溶解-沉淀和表面吸附作用。     

赤泥与13X沸石混合使用去除废水中砷

对福建沙县钾长石粉合成的13X沸石及其与取自山东铝业公司的赤泥混合使用时除砷的效果和适宜条件进行实验。结果表明，以单一的13X沸石为吸附剂时，改变沸石用量和溶液的酸度均不能有效去除砷；赤泥和沸石混合使用时对低浓度砷（〈5mg／L）具有良好的去除效果。适宜的吸附条件为赤泥用量2g／L，沸石用量1．5g／L，pH值约为8，平衡时间1h。实验表明，赤泥在混合吸附剂除砷过程中起着重要的作用，沸石与赤泥的合理混合使用，对于含砷重金属废水处理具有重要意义。对可能的机理进行了探讨。     

黄铁矿净化水中低浓度磷

以产自安徽铜陵新桥矿的黄铁矿为典型样品,研究黄铁矿对磷的吸附作用。静态实验考察黄铁矿粒度、固液比、pH值、离子强度、温度、吸附时间等因素对黄铁矿去除磷效果的影响,XPS和FE-SEM研究吸附磷后黄铁矿颗粒表面形貌和成分特征。结果表明：黄铁矿粒径越小（50～180目）,去除磷效率越高（9.3%～90.7%）;提高固液比（0.2～2 g/L）,磷的去除率增加（6.5%～97.1%）;在pH值3～9.65范围内黄铁矿对磷都有很好的去除效率（95%以上）;NO3-对磷的去除效果表现为微弱的促进作用,Cl-有微弱的抑制作用,溶液中SO42-、HCO3-对黄铁矿吸附磷表现出较强的抑制作用。温度对黄铁矿吸附效率基本没有影响。黄铁矿对磷吸附动态实验表明除磷效率在16 h后接近最大值。除磷作用机理是黄铁矿表面缓慢氧化产生的三价铁对磷的化学吸附。成果表明黄铁矿用于净化污水中低浓度磷具有很大的潜力。     

《矿物岩石》2006年(第26卷)总目次

●特约矿物材料的概念与本质汪灵(2)1●矿物岩石生物成因与无机成因文石的FTIR光谱区别张刚生李浩璇(1)1沸石对放射性核素Cs ,Sr2 的吸附阻滞作用李虎杰易发成(1)5天然矿物在CVD法合成碳纳米管中的应用程继鹏张孝彬叶瑛(1)9微晶白云母的钛酸酯表面改性研究刘菁汪灵叶巧明等(1)1     

片沸石、钙基膨润土去除垃圾渗滤液中有害物质的实验研究

以位于北京昌平小汤山的阿苏卫垃圾卫生填埋场渗滤液为研究对象,在不同的环境条件下:酸度(pH=5~9),温度(4℃~30℃),利用片沸石、钙基膨润土去除垃圾渗滤液中有害物质的实验,以化学耗氧量(COD)、氨氮为评价指标,分别探讨片沸石、钙基膨润土的COD、氨氮去除效果与其用量、渗滤液pH、温度、振荡时间的关系。研究表明,在实验条件下,片沸石对COD的最大去除量约为31×10-3,对氨氮的最大去除量约为27×10-3;去除COD、氨氮的最佳条件分别为:片沸石用量20 g/L、pH为5、温度4℃、振荡时间100 min。在实验条件下,钙基膨润土对COD的最大去除量约为63×10-3,对氨氮的最大去除量约为14×10-3;去除COD、氨氮的最佳条件分别为:钙基膨润土用量30 g/L、pH为5、温度4℃、振荡时间100 min。根据实验结果,对片沸石、钙基膨润土去除COD、氨氮的机理主要是氢键、静电作用及离子交换作用。     

填料配比及环境因素对人工湿地去除氨氮效果的影响

选择火山灰、沸石和无烟煤作为人工湿地除氨氮填料,对不同比配的填料进行污水除氨氮吸附实验,筛选出最优填料配比。并对最优配比方案进行了p H值、有机质对去除氨氮的影响实验。实验结果证明火山灰、沸石和无烟煤的配比为1:1:2时处理污水中的氨氮效果最好。p H值在4~7范围内去除氨氮效果理想,有机质草酸对去除氨氮影响不大、但有葡萄糖存在时去除氨氮效果明显降低。     

改性坡缕石粘土的全孔分布研究

为改善坡缕石粘土的表面性能和提高其实用价值,采用酸浸、酸浸 加热、酸浸 加热 甲醛浸渍3种方法处理天然坡缕石粘土,并通过扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT_IR)、X荧光光谱(XRF)、BET_比表面积分析(BET_SSA)及全孔分布等分析手段来评估坡缕石粘土的处理效果。结果表明与未经处理的原土相比,经过3种方法处理,坡缕石粘土内部细长而致密有序的晶束被打断、破碎和分散,微晶表面粗糙度增大;杂质特别是碳酸盐的去除效果显著,比表面积是原土的2倍多,总孔容积几乎增加1倍,中孔容积从0.092cm3/g增加到0.15cm3/g左右,平均孔径减小2~3nm;处理后坡缕石粘土的假孔分布峰值在17nm,比原土假孔分布峰值22nm减小约5nm,而且4个样品中的孔几乎都在介孔2~50nm范围内,大孔和微孔很少。但3种处理方法对于坡缕石粘土的处理结果没有太大的差异。     

陕北三叠系延长统浊沸石的成因及形成条件的理论计算

延长统浊沸石是埋藏变质过程中,在没有外来组分加入和带出(H_2O、CO_2除外)的条件下,由砂岩胶结物间或胶结物与碎屑颗粒之间经高岭石+方解石+2石英+H_2O=浊沸石+CO_2或者钙长石+2石英+4H_2O=浊沸石的反应形成,其形成条件为T<250℃,X_(co2)<0.17。