改性沸石对地下水中Ca~(2+)、Mg~(2+)吸附性能研究

研究水样取自晋城某矿区4个主要含水层,经内梅罗指数法评价后第四含水层未达Ⅲ级标准,利用HCl改性沸石对水样进行处理。通过控制HCl质量分数和酸化处理时间,并对处理后水样中Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度进行检测。结果显示,当HCl酸化改性质量分数为8.5%,酸化处理沸石时间为30 min时,吸附后Ca~(2+)质量浓度最低降至183.55 mg/L,Mg~(2+)质量浓度最低为88.46 mg/L,总硬度降低至463.04 mg/L,处理后水样达到Ⅲ级标准。     

高分子絮凝剂PVX对重金属的絮凝研究

研究了高分子絮凝剂PVX(聚乙烯醇黄原酸钠),对含铅、镉、锌离子废水的絮凝性能,并在pH=6的条件下,对影响处理性能的因素(Ca~(2+)和Mg~(2+))进行探讨.研究结果表明:PVX在用量分别为40,70和100mg/L时,对1000mg/L的含Pb~(2+),Cd~(2+)和Zn~(2+)水样的最高去除率均可达到99.9%;Ca~(2+)和Mg~(2+)的存在,对Pb~(2+)和Cd~(2+)的絮凝起促进作用;少量的Ca~(2+)和Mg~(2+)对Zn~(2+)的絮凝起促进作用,但大量的Ca~(2+)和Mg~(2+)对Zn~(2+)的絮凝效果降低.     

煤矿区地下水常规离子定量化来源解析

为了阐明任楼煤矿地下水系统水化学组成控制因素以及常规离子的定性与定量来源,对4个含水层水样主要离子浓度进行了一系列的统计分析(相关性分析、因子分析以及Unmix模型分析)。结果表明,矿区不同含水层系统的水样主要离子浓度互不相同,水化学类型主要为Na-Cl型。相关性分析显示:Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、Na~++K~+和HCO_3~-存在同源的关系,且2组离子在含水层系统中还存在此消彼长的关系。通过因子分析确定了硅酸盐矿物的风化(源1)和蒸发矿物的溶解(源2)为控制矿区地下水化学组成的2个主要源,且EPA Unmix模型定量分析显示源1对煤系的贡献率>80%,源2对太灰和奥灰的贡献率分别>50%和>60%。     

碱和微波改性沸石及对亚铁离子的吸附研究

采用微波辐射技术和NaOH对天然沸石进行活化改性处理,研究了改性沸石对水溶液中Fe2+的吸附性能及影响因素。结果表明:经浓度为0.8 mol/L的NaOH和微波功率480W辐射5 min改性的沸石吸附性能良好,在溶液pH值为7及常温条件下,改性沸石在用量为10 g/L、振荡吸附时间为40 min时,对质量浓度为224 mg/L的Fe2+的去除率为99.5%。改性沸石对Fe2+的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式。采用0.8 mol/L的NaOH作为改性沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

孙疃矿区地下水化学特征及其控制因素研究

为了研究孙疃矿区地下水化学特征及其控制因素,先后采集矿区内31组水样,综合运用数理统计、Piper三线图、相关性分析、Gibbs模型以及离子比例系数等方法,系统分析了孙疃矿区地下水化学特征。结果表明:研究区各含水层pH值平均为8.4,水质呈弱碱性,各含水层中阳离子以K~++Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)和HCO_3~-为主,TDS平均为976.77mg/L,7-8煤、10煤上下含水层水质类型为HCO_3-Na+K型和HCO_3·Cl-Na+K型,太原组灰岩含水层水质类型为HCO_3·ClNa+K·Mg型,奥陶系含水层水质类型为SO_4·HCO_3·Cl-Na+K·Ca·Mg型,水样在Gibbs图中的分布和主成分分析表明,各含水层中离子组成受岩石风化溶解控制,人类活动对水化学影响较小,离子比表明含水层中HCO_3~-、Na~+和K~+主要来自钾长石、钠长石等硅酸盐类矿物的溶解,Ca~(2+)和Mg~(2+)主要受自碳酸盐以及硫酸类矿物的控制。     

江油市规划应急水源地地下水水化学特征分析

通过在江油市规划应急水源地及其上、下游采集地下水水样进行化学分析,共采集15个样品。结合主离子浓度、Piper图及沿程变化对该水源地地下水的水化学特征及其上、下游地下水水化学变化规律进行分析,结果表明:研究区地下水呈弱碱性,属硬度水和极硬度水,TDS平均值为281.446mg/L,其中阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,Na~++K~+次之;阴离子以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,Cl~-较少;地下水的化学类型为HCO_3~--Ca~(2+)。在沿程变化上,自上游至下游,地下水TDS及主离子均有整体增加的现象。地下水化学类型由HCO_3~--Ca~(2+)型变化为HCO_3~-·SO_4~(2-)-Ca~(2+)·Mg~(2+)型。     

磁处理对Ca2+和Mg2+阻垢性能的研究

选用L16(45)进行正交试验,利用活化能的相对变化量和钙镁离子各因素最佳值的差异,研究磁场强度、离子浓度、流速和温度对循环冷却水Ca~(2+)和Mg~(2+)阻垢性能的影响。结果表明,ΔE/E0达到最佳值的磁处理因素按其主次顺序依次是离子浓度为600 mg/L、流速为0.8 m/s、温度为30℃、磁场强度为0.25 T。Ca~(2+)的最佳值依次是离子浓度为900 mg/L、温度为35℃、流速为0.2 m/s、磁场强度为0.5 T。Mg~(2+)的最佳值依次是离子浓度为900 mg/L、流速为0.8 m/s、温度为30℃、磁场强度为0.5 T。另外,负离子可削弱氢键,减小活化能,降低除垢效率。Ca~(2+)和Mg~(2+)与水分子间的氢键作用力以及二者结合生成水垢的反应程度不同,致使二者在温度和水速的最佳值出现差异,为了提高除垢效率应以Ca~(2+)的磁处理因素的最佳值为主。     

广西田东天然钙基膨润土对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

为开发天然钙基膨润土在处理含铜废水和铜污染土壤修复方面的应用,以广西田东天然钙基膨润土为原料,采用批式吸附试验考察不同温度下膨润土用量、初始pH和溶液初始浓度对Cu~(2+)吸附效果的影响,研究膨润土对Cu~(2+)的吸附过程动/热力学特征。当膨润土用量为5 g/L、初始pH值为5,温度为35℃和Cu~(2+)初始质量浓度为300 mg/L时,膨润土对Cu~(2+)饱和吸附量为42.84 mg/g;热力学计算结果表明,吸附是自发、吸热的过程;准二级吸附动力学方程和Langmuir吸附等温线拟合结果表明,膨润土对Cu~(2+)的吸附为单分子层吸附、以化学吸附为主;结合平衡时溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+浓度变化规律及吸附前后层间距变化,证实主要吸附类型为离子交换吸附。天然钙基膨润土对Cu~(2+)的吸附效果较好,在含铜废水处理和铜污染土壤修复领域是一种经济环保且有应用前景的非金属矿物材料。     

难免金属离子对TAB-3药剂浮选黑钨矿的影响

以脂肪酸类捕收剂TAB-3为代表,通过单矿物试验,重点研究了矿浆溶液中Fe~(3+),Ca~(2+),Mg~(2+)三种难免金属离子对TAB-3浮选黑钨矿的影响,通过金属离子溶液化学、动电位分析、吸附量测试的方法对其作用机理进行了探讨.研究表明,pH=7.5时,Fe~(3+),Ca~(2+)和Mg~(2+)均对TAB-3浮选黑钨矿产生抑制作用,分别以Fe(OH)3(s),Ca~(2+),Mg~(2+)的形式吸附在黑钨矿表面.当离子浓度低于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Mg~(2+)≈Ca~(2+)Fe~(3+).当离子浓度高于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Fe~(3+)Mg~(2+)≈Ca~(2+).     

十二胺浮选体系中金属离子对蓝晶石矿物浮选行为的影响

通过单矿物浮选试验,考察了十二胺体系中金属离子对蓝晶石矿物的浮选行为研究。试验结果表明:随着CaCl_2用量增加,蓝晶石的回收率呈快速增加的趋势,当CaCl_2用量为10 mg/L时,此时蓝晶石的回收率达到85.87%;Mg~(2+)对蓝晶石可浮性的影响规律与Ca~(2+)相比较有一定的相似处,但在相同药剂用量条件下,Mg~(2+)对蓝晶石矿物浮选的活化程度要低一些;随着AlCl_3用量的增加,蓝晶石的浮选回收率呈迅速下降的趋势,当矿浆中AlCl_3用量仅为5.5 mg/L时,此时蓝晶石浮选回收率降低到0,Fe~(3+)对蓝晶石的浮选也起到了较强的抑制作用。浮选溶液化学表明,Fe~(3+)在蓝晶石表面吸附后提高了矿物表面电性,使十二胺的静电吸附力减弱,同时在中性条件下Fe~(3+)可以在蓝晶石矿物表面生成Fe(OH)_3沉淀,使矿物浮选受到强烈的抑制;Ca~(2+)羟基络合物的存在导致蓝晶石矿物的零电点偏向低pH值方向移动,提高了十二胺的静电吸附力,活化了蓝晶石矿物浮选。     

新型阴离子改性捕收剂DLM-1对重晶石的捕收性能

以低品位重晶石为背景,研究了一种新型阴离子改性捕收剂DLM-1。通过纯矿物浮选试验改变pH值、捕收剂用量、六偏磷酸钠用量以及难免离子Mg~(2+)浓度等试验影响因素研究了DLM-1的捕收性能。试验结果表明:在矿浆温度为28.0℃、pH值为9.30、六偏磷酸钠用量为5.0mg/L、DLM-1用量为50.0 mg/L时,DLM-1对重晶石达到最佳的捕收效果,回收率达98.0%,且在矿浆为弱碱性环境下Mg~(2+)有利于重晶石与脉石矿物的分离。通过动电位检测及红外光谱分析讨论了DLM-1与重晶石的作用机理,结果表明,DLM-1主要与重晶石发生化学吸附和氢键吸附作用。     

试用盐基置换法选定钻探用膨润土的改性处理工艺

所谓改性处理，就是对膨润土进行人工钠化，即加入适量的Na~+用以尽可能地置换膨润土中的交换性Ca~(2+)·Mg~(2+)和可溶性Ca~(2+)、Mg~(2+)。改性处理工艺系指改性处理剂的种类及其加量的选择过程，以及必要时进行制浆的效果检验。     

超声波辅助NaCl-MnO2改性沸石及其吸附性能

在超声波辅助下,利用NaCl-MnO2对天然沸石进行改性,通过扫描电镜（SEM）表征沸石的微观特征,研究改性沸石对水中Fe3 的吸附性能及影响因素,结果表明：改性沸石表面负载了一层均匀的二氧化锰涂层,其吸附能力增强;在溶液pH=5及常温下,吸附时间80 min,改性沸石用量为4 g/L时,对质量浓度为100 mg/ L的 Fe3 的去除率为98.1 %。     

锆改性沸石的动态除氟研究

为了提高天然沸石的除氟能力,对其进行了氧氯化锆改性研究。X衍射图谱和电镜扫描图谱均显示,改性后有一定量二氧化锆负载于沸石表面和孔道中。静态吸附试验表明,锆改性沸石饱和除氟容量达19.84 mg/g,饱和吸附率达93.4%,除氟性能远优于沸石原矿(56.4%)和酸改性沸石(84.4%)。动态吸附实验结果显示:流速、原水氟质量浓度和填充柱床层高度对锆改性沸石除氟有很大影响,溶液pH值影响不大。当改性沸石用量为5.0g时,最大流速为10.0mL/min,流速为6.0mL/min时可将原始质量浓度在20.0mg/L以内的含氟溶液处理达到国家饮用水含氟标准。     

钠型煤基吸附剂对废水中Zn~(2+)的吸附研究

以新疆风化煤(XWC)为原料,硝酸钠溶液为浸渍液,采用浸渍联合微波辐照制备出钠型煤基吸附剂(SCA)。通过考察溶液pH值、吸附剂用量、反应时间及溶液初始质量浓度等因素,研究了SCA对Zn~(2+)的吸附特性。结果表明:在溶液pH值为5~11,加入量为0.3 g,溶液温度为室温的条件下,20 min内对质量浓度小于等于800 mg/L的含Zn~(2+)废水去除率达99.00%以上。经过改性后的SCA最大吸附容量为188.7 mg/g,是改性前XWC的4.2倍。改性前后的风化煤对Zn~(2+)吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir等温模型。     

改性沸石吸附矿井水中氟离子的试验研究

采用经氯化钙、硫酸铝、氯化钠溶液改性过的沸石处理高氟矿井水,分析了改性沸石用量、接触时间、pH值等因素对改性沸石除氟率的影响.结果表明:室温条件下,添加质量浓度20g/L、pH为6的经硫酸铝溶液改性的沸石、可有效去除矿井水中质量浓度为20 mg/L的氟离子,除氟率达72.7%;经饱和CaCl2溶液改性的沸石对氟离子的最大吸附量仅为24.1%;而经饱和NaCl溶液改性后的沸石对氟离子的吸附,不但没有使氟离子含量降低反而升高.沸石经过氢氧化钠预处理,再经质量分数1%的硫酸铝溶液改性后,成为良好的铝盐载体,F-和Al3+稳定的配位作用特点使得经硫酸铝溶液改性过的沸石能更有效吸附去除矿井水中的氟离子.     

酸碱改性沸石处理低浓度含Cd~(2+)废水的研究

沸石作为一种水处理材料,具有吸附、离子交换与催化性能,可作为控制环境污染的经济、高效和环境友好的材料。本文探讨了利用改性沸石处理低浓度含Cd2+废水的影响因素,主要包括处理时间、改性沸石用量、p H值、废水浓度和温度。试验结果表明,用0.5mol/L Na OH改性的沸石1.0g处理100.0m L Cd2+质量浓度为10.93mg/L的废水50min,最高去除率达到99.20%,此时Cd2+剩余浓度为0.09mg/L,处理效果达到污水综合排放质量浓度(≤0.1mg/L)要求。废水浓度和温度对处理效果的影响不是很大。     

微波改性沸石后处理垃圾渗滤液中氨氮的实验研究

采用微波技术和NaCl对天然沸石进行活化改性,研究了改性沸石对预处理后的垃圾渗滤液中氨氮的去除效果,结果表明:沸石最佳的改性条件是微波功率60%,微波改性时间5min,NaCl溶液浓度8%,沸石粒径100目;在100mL水样的氨氮含量为32mg/L的前提下,实验对垃圾渗滤液中氨氮去除在水样pH值为6,改性沸石投加量为7g,吸附时间为20min时效果最佳,氨氮去除率可达92.11%。     

新疆某地膨润土离子交换及膨胀性研究

以新疆某地膨润土为研究对象,配制KCl、CaCl_2、MgCl_2溶液,系统研究了K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)对该膨润土膨胀指数的影响,通过XRD和FTIR分析了膨胀指数变化的机制。结果表明:膨润土和K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)作用后,最低膨胀指数分别为3.5 mL/g、2.5 mL/g和2.5 mL/g。XRD分析表明:处理前该蒙脱石d(001)=1.259 28 nm,KCl处理后,d(001)=1.237 56 nm;CaCl_2处理后,d(001)增大至1.492 72 nm;MgCl_2处理后,d(001)增大至1.530 05 nm。FTIR表明:处理前该膨润土H-O-H伸缩振动吸收峰为3 451.02 cm~(-1),弯曲振动吸收峰为1 636.92 cm~(-1),1 460.55 cm~(-1),Si-O-Si伸缩振动吸收峰为1 032.56 cm~(-1)。经KCl、CaCl_2、MgCl_2处理后,H-O-H伸缩振动、弯曲振动吸收峰和Si-O-Si伸缩振动吸收峰发生偏移。这些说明膨润土膨胀指数的变化与K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)与蒙脱石层间阳离子发生了交换有关。     

白云石表面溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)对其可浮性的影响

钙镁质磷矿石中白云石因其较高的溶解性导致矿浆中含有大量Ca~(2+)、Mg~(2+)影响浮选指标。通过测定溶出离子浓度,研究了pH对白云石表面离子溶出行为的影响。考察了酸性条件下白云石表面溶出液及添加Ca~(2+)、Mg~(2+)对其可浮性、Zeta电位和捕收剂吸附量的影响。结果表明:酸性条件下白云石表面Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出速率快,符合二级动力学方程;自然pH及碱性条件下溶出相对缓慢,符合一级动力学方程。白云石表面溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)抑制其浮选,与人工添加Ca~(2+)、Mg~(2+)浮选效果相同。Ca~(2+)、Mg~(2+)对白云石表面Zeta电位无明显影响,但使捕收剂在白云石表面吸附量减小,可浮性下降。