NaA沸石的合成及热稳定性研究

在常压开放水体系中合成了NaA沸石,探讨了Na2O与SiO2摩尔比、晶化温度和晶化时间对合成NaA沸石纯度的影响,阐述了合成过程中产生杂晶NaX沸石和羟基方钠石的原因,并考察了不同煅烧温度对NaA沸石热稳定性的影响。结果表明:体系中合成NaA沸石的最佳优化条件为:Na2O与SiO2摩尔比为2.0,晶化温度为80℃,晶化时间为10 h,其中Na2O与SiO2摩尔比对产物的骨架类型和纯度影响较晶化温度和时间大。热分析结果表明,NaA沸石经850℃热处理仍能保持骨架结构的稳定,热稳定性较强;在900℃时骨架结构被破坏,相变为霞石。     

粉煤灰碱浸残渣合成沸石及其对Cu~(2+)和Pb~(2+)的去除

以碱浸提取硅的粉煤灰残渣为原料,添加碱液后水热晶化合成了沸石。考察了碱液浓度、煅烧处理对沸石合成的影响,并将合成沸石用于水中Cu2+和Pb2+金属离子的去除。结果表明:随着碱液浓度的增加,合成沸石的晶型由P型向方钠石转变,煅烧处理有助于Si的浸出,合成的沸石结晶度和纯度更好。合成沸石对这两种金属离子均具有较好的去除效果,煅烧处理后其去除效果更佳。     

阜新天然沸石制备分子筛的研究

以天然沸石为原料,采用有机胺水热合成法制备了沸石分子筛,研究了陈化时间、晶化温度、晶化时间对沸石分子筛晶化效果的影响.结果表明,以天然沸石为原料、正丁胺为模板剂,最佳陈化时间为12h、晶化时间48h、晶化温度170℃,在水热体系中制备出了平均孔径为1.54 nm、相对结晶度为96.34％的沸石分子筛,利用XRD、SEM...     

矿物材料对Cs+的吸附性能研究

采用连续法研究了3种矿物材料对Cs 的吸附性能,为评价中低放核废物处置效果提供一些参考依据。实验表明:4A沸石对Cs 的平衡吸附量为271 mg/g,沸石对Cs 的平衡吸附量为195 mg/g,凹凸棒石对Cs 的平衡吸附量为22 mg/g;单位质量4A沸石处理0.005 mol/L Cs 溶液的能力最强,沸石稍次于4A沸石,凹凸棒石最弱;4A沸石对Cs 的阻滞效果最好,沸石略次之,凹凸棒石最差。Cs 在沸石柱中的迁移速率最小,其次是凹凸棒石柱,再其次是4A沸石柱。     

内蒙古某煤矸石制备沸石试验

煤矸石作为一种巨量固体废弃物,研究其开发利用途径,对建设环境友好、资源节约型国家具有重要意义。以内蒙古某煤矸石为原料、模拟稀土生产的氨氮废水为吸附对象,采用碱熔-陈化-晶化工艺,研究了焙烧温度、陈化过程液固比、陈化时间、晶化时间对合成沸石吸附模拟废水中氨氮性能的影响。结果表明,在焙烧温度为600 ℃、陈化过程的液固比为14 mL/g、陈化时间为20 h、晶化时间为1 h条件下合成的煤矸石沸石对模拟废水中的氨氮具有较好的吸附性能,对应的氨氮吸附量为3.74 mg/g,去除率达74.80%。产品的SEM和XRD分析表明,碱熔使煤矸石组成发生了改变,碱熔产物经陈化-晶化,获得了结晶度较好的煤矸石合成沸石,该沸石属于A型沸石。     

利用煤矸石合成沸石及其矿物成分的影响

以内蒙古某地两种矿物成分不同的煤矸石(XJW-K、CP-K)为原料,采用450℃低温碱融-水热法合成沸石,并加入导向剂,有效减少了晶化时间.试验中两种体系合成条件相同,原料摩尔配比均为n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(H2O)=4∶2∶1∶123,晶化温度为50℃,晶化时间为24h,但通过对产物进行XRD和SEM分析可知,CP-K体系中不仅有A型沸石生成,还有部分X型沸石被结晶出来,XJW-K体系中只有A型沸石被结晶出来,因此,对原料中石英、伊利石含量的影响进行了研究.结果表明,除了常规合成条件对沸石合成有影响之外,原料的矿物成分及其含量对沸石的增长和结晶也起着至关重要的作用.     

沸石及凹凸棒石矿物对核素铯的吸附性能研究

采用连续法研究了沸石及凹凸棒石矿物对Cs+的吸附性能,目的是为中低放核废物的安全处置提供参考依据。结果表明:4A沸石对Cs+的平衡吸附量为271mg/g,沸石对Cs+的平衡吸附量为195mg/g,凹凸棒石对Cs+的平衡吸附量为22mg/g;单位质量4A沸石处理Cs+溶液的能力最强,沸石稍次于4A沸石,凹凸棒石最弱;4A沸石对Cs+的阻滞效果最好,沸石略次之,凹凸棒石最差。     

以凹土为原料利用有机胺模板剂制备ZSM-5沸石

以凹凸棒石黏土为原料,酸化后利用廉价有机胺乙二胺、正丁胺、1,6-己二胺为模板剂制备ZSM-5沸石,考察了模板剂类型及合成条件对ZSM-5沸石合成的影响。利用X射线衍射、扫描电镜和N2吸附脱附对所得产品进行了表征。结果表明：3种有机胺均可作为凹土合成ZSM-5沸石的模板剂,但模板作用弱于四丙基溴化铵。合成ZSM-5沸石的适宜条件为：NaOH浓度0.375 mol/L,模板剂质量浓度50 g/L,晶化温度180℃,晶化时间48 h。在适宜合成条件下以正丁胺为模板剂制备ZSM-5沸石比表面积最高,为153 m2/g。     

凹凸棒石黏土合成13X沸石及吸附CO_2性能研究

以凹凸棒石黏土为原料酸活化水热合成13X沸石。利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)和N_2吸附-脱附试验对13X沸石进行表征,考察铝酸钠用量和晶化时间对13X沸石合成的影响及其CO_2吸附性能。结果表明,Si O_2与Al_2O_3摩尔比为3.2时,可合成13X沸石;增加铝酸钠会导致Si O_2与Al_2O_3摩尔比减小,生成4A沸石。随晶化时间增加,沸石结晶度提高,在温度为90℃,晶化时间为24 h条件下,13X沸石结晶度最好。在30℃、100kPa条件下,制备的13X沸石对CO2吸附量为3.32 mmol/g,略低于商品13X沸石吸附量4.58 mmol/g;但由于杂原子K+的引入及相对较小的孔径,其对CO_2的分离系数(CO_2与N_2吸附比)为14.53,远高于商品13X沸石分离系数6.29。重复使用5次时,其对CO_2吸附性能基本保持不变。     

玻屑凝灰岩合成A型沸石工艺优化研究

以经过预处理的玻屑凝灰岩为原料，采用水热反应晶化合成工艺，并对该工艺进行优化，可合成出质量较好的A型沸石产品。该合成工艺流程为：玻屑凝灰岩（预处理）＋氢氧化钠＋铝酸钠＋水→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→A型沸石产品。最佳技术参数为：硅铝比为2，钠硅比1．2，水钠比为45，晶化时间≥6h，晶化温度100℃。该工艺流程简单，技术参数容易控制，原料来源丰富，合成成本低，易于实现工业化生产。图6，表4，参14。     

微波辐射下以凹土为原料两步法合成纯4A沸石

以凹凸棒石黏土为原料,在微波辐射下,采用两步法合成了纯4A沸石。考察了浸取液碱浓度、晶化时间、n(SiO2)∶n(Al2O3)对沸石产品的结晶度、纯度、粒径和钙离子交换能力的影响。研究结果表明,碱浓度的增加使4A沸石的结晶度、纯度和钙离子交换能力增加,粒径减少;而4A沸石的结晶度和粒径随晶化时间和n(SiO2)∶n(Al2O3)的增加而增加。当NaOH浓度为5mol/L、微波浸出30min和晶化20min、n(SiO2)∶n(Al2O3)为1.51时,所得4A沸石的结晶度和纯度最好,其钙离子交换能力为336mgCaCO3/g。     

沸石及凹凸棒石矿物对核素銫的吸附性能研究

本文采用连续法研究了沸石及凹凸棒石矿物对Cs 的吸附性能,为评价中低放核废物处置效果提供一些参考依据。实验表明:4A沸石对Cs 的平衡吸附量为271mg/g,沸石对Cs 的平衡吸附量为195mg/g,凹凸棒石对Cs 的平衡吸附量为22mg/g;单位质量4A沸石处理0.005mol/L Cs 溶液的能力最强,沸石稍次于4A沸石,凹凸棒石最弱;4A沸石对Cs 的阻滞效果最好,沸石略次之,凹凸棒石最差。     

斜发沸石处理模拟含铯放射性废水研究

用CsNO₃配制成模拟含铯放射性废水,以新疆某地产斜发沸石为吸附剂,进行了Cs⁺的吸附和解吸试验,并探讨了等温吸附模式及解吸动力学行为。结果表明：斜发沸石对Cs⁺的吸附在16 h时达到平衡,其饱和吸附量为196.99 mg/g,等温吸附模式为Langmuir模式;10 g/L斜发沸石用量下,要保证Cs⁺的去除率达到97%以上,水中Cs⁺浓度不宜超过664.55 mg/L;斜发沸石上Cs⁺的解吸动力学行为适合用指数模型描述,理论上,要使饱和吸附的Cs⁺完全解吸,耗时将长达约99 d,显示出斜发沸石很强的固铯能力。     

多孔质天然沸石颗粒吸附剂对铜离子的吸附及再生

将天然沸石粉与易燃微粉按一定比例混合，挤压造粒．灼烧成多孔质高强度沸石颗粒吸附剂。然后将其用于对铜离子的吸附．试验了酸度、浓度、接触时间等因素对吸附性能的影响，绘制的吸附等温线较好地符合Freundlich吸附等温方程。     

模拟移动床连续处理高浓度氨氮废水

以天然斜发沸石为离子交换剂,采用模拟移动床连续离子交换系统对2500 mg (NH4+)/L的模拟废水进行氨氮脱除研究,考察了氨氮去除的效果,以及沸石再生过程的影响因素。结果表明,由7根沸石离子交换柱组成的模拟移动床系统在稳定运行时,氨氮的去除率可达99.9%。系统操作条件为：系统的操作周期为15.17 h,切换时间为130 min,各区的进液流速都为6 m/h;再生区采用3柱串联,硫酸钠溶液为再生剂,再生温度为90℃,此条件下沸石的再生率达到88%;吸附区采用2柱串联,氨氮模拟污水常温进液,出水中氨氮质量浓度低于2 mg/L。此外,每切换周期可得14 L NH4+质量浓度为15.5 g/L的硫酸铵和硫酸钠混合液。     

天然斜发沸石水热转化Na-P沸石及其吸附镉的性能研究

以河北承德围场地区天然沸石为原料,对其进行水热改性制备Na-P沸石。采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、气体吸附仪、扫描电镜和能谱分析仪等对材料进行表征分析,采用Cd2+离子评价材料的重金属离子去除性能。研究碱处理浓度、水热温度和时间对天然沸石结构的影响规律,着重研究所制备Na-P沸石的组成结构特征及重金属离子去除性能。结果表明:在NaOH浓度3 mol/L、水热温度100 ℃、水热时间12 h的条件下,斜发沸石可转化为纯度较高的Na-P沸石。所得材料对Cd2+的吸附容量为35.7 mg/g,较天然沸石提升7倍。Na-P沸石性能的提升主要归功于其较低的硅铝比和较高的表面Na+含量。      

蒙脱石对Sr、Cs、Pb等重金属离子吸附作用的研究

研究了蒙脱石在不同条件下对Sr、Cs、Pb等重金属离子的吸附效果,并通过AAS、XRD等方法探讨了pH值、重金属离子浓度对吸附效果的影响。结果表明:pH值、重金属离子浓度的影响与离子种类有很大关系,不同离子之间的影响差别很大。Sr离子的最佳pH值为4,最佳质量浓度为0.4g/L;Cs离子的最佳pH值为4,最佳质量浓度为1.0 g/L;Pb离子的最佳pH值为8,最佳质量浓度为0.8g/L。     

膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。