Modification of bentonite with diphosphonium salts: Synthesis and characterization

Intercalations of diphosphonium salts (bis(triphenylphosphonium methylene) benzene-dichloride (TPhPMB) and bis(tributylphosphonium methylene) benzene-dichloride (TBuPMB)) into bentonite were carried out through the ion-exchange of a purified bentonite with a solution of diphosphonium salt. X-ray diffraction (XRD), ³¹P MAS NMR, thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were used to assess the effect of product exchange on bentonite surface and the exfoliation phenomenon of bentonite interlayer. Experimental results demonstrated that the purified bentonite has a basal spacing of 13.2 Å while the modified bentonites show a greater basal spacing of about 18 Å and has a good thermal stability (300-400 °C).     

膨润土对Cd2+的吸附作用及影响因素

研究了盐亭钙基膨润土的理化性质及其对Cd^2 的吸附作用。实验研究结果表明，该膨润土对重金属离子Cd^2 有较好的吸附作用，吸附作用受溶液pH值影响明显。膨润土对重金属离子的吸附主要通过离子交换作用进行，增加膨润土吸附剂添加量或加大溶液中Cd^2 浓度，均有利于提高膨润土对Cd^2 的吸附总量。膨润土对Cd^2 的吸附模式符合Frendlish方程。     

在微波场中合成矿物无机凝胶

以天然矿物为原料,添加其他化学试剂在微波场中合成了矿物无机凝胶,反应时间由常规的6~8h减至45m in,反应温度由230~310℃减至90~95℃。经XRD、DTA、IR和化学成分分析,均表明其特征与天然矿物无机凝胶具有很好的吻合性。     

四川盆地下志留统龙马溪组结核体发育特征及其沉积环境意义

目前,对于四川盆地下志留统龙马溪组结核体发育特征及其对黑色页岩段沉积环境指示意义的研究甚少。为此,以该盆地川南—川东坳陷及周缘的露头和钻井资料为基础,通过分析自然伽马、岩石矿物、薄片、地球化学等资料,并结合围岩岩相、地球化学、电性等地质特征的研究结果,探究龙马溪组结核体的发育特征,揭示其对沉积环境的指示意义。研究结果表明:①龙马溪组结核体产出层位与岩相特征区域差异大,结核体层在川南—川东南坳陷区发育于Coronograptus cyphus、Demirastrites triangulatus笔石带中,以钙质硅质混合页岩相、钙质黏土质混合页岩相、黏土质硅质混合页岩相和钙质页岩相为主,在川东—鄂西坳陷区发育于Demirastrites triangulatus、Lituigrapatus convolutus笔石带中,以黏土质硅质混合页岩相、硅质页岩相和钙质硅质混合页岩相为主;②结核体层自然伽马曲线呈低谷响应特征,核体中心富集钙质或硅质,边缘富集黏土质和有机质;③结核体层多赋存于TOC介于0.8%～2.4%、黏土含量超过40%、脆性指数低于50%的碳质页岩和黏土质页岩中,与优质页岩不共生;④鲁丹阶结核体层可作为川南坳陷腹部Coronograptus cyphus带中段对比标志层,埃隆阶结核体层不能单独作为区域对比标志层;⑤结核体主要形成于同沉积—早期成岩阶段,发育于前陆挠曲初期和前陆挠曲发展期,是前陆期深水—半深水陆棚相快速沉积的产物,结核体层的空间分布特征反映出前陆挠曲坳陷自南向北迁移。结论认为,结核体层与笔石、斑脱岩密集段相结合,对于笔石带分层和优质页岩分布研究具有重要的参考价值。     

膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

考虑基底起伏的土体失水开裂动态过程试验研究

土体失水开裂会导致大量的工程和环境问题。利用失水收缩性强的膨润土,进行了土体失水开裂特征试验。研究表明土体失水开裂过程可划分为开裂前Ⅰ、快速开裂Ⅱ、开裂趋于停滞Ⅲ 3个阶段,裂缝发育演化中受到了模型边界和基底起伏的显著影响。在快速开裂阶段Ⅱ前期裂缝主要发育在模型的角部,后期裂缝主要在基底起伏影响范围内发育。在Ⅲ阶段,尽管表面开裂仍在发生,裂缝发育的整体格局已经不再发生显著变化。从裂缝形态看,后期裂缝与前期裂缝主要呈现为垂直相交,特别是在起伏区范围内。     

内蒙古高庙子膨润土热学性能研究

膨润土的热学性能是评价膨润土作为高放废物深地质处置库缓冲／回填材料的重要参数。高庙子膨润土矿床初步确定为中国缓冲／回填材料的供应基地,本研究通过实验,获得了高庙子膨润土的导热系数。结果表明,在相同的压实密度条件下,随着膨润土含水率的增加,导热系数也增加。     

钻井液用膨润土评价标准研究

膨润土的质量好坏不但影响所配钻井液性能,而且关系到所配钻井液接受化学处理剂的能力,使用不合格的膨润土,不但用量大,而且需要用更多的药剂进行处理,极不经济,以市场上使用的不同厂家的钻井级膨润土和OCMA膨润土为研究目标,分别考察了在室温、高温（120℃、150℃和180℃）养护条件下不同厂家钻井级膨润土、OCMA膨润土与天然钠膨润土粉、钠化钙膨润土粉的性能差异,并对钻井级膨润土与OCMA级膨润土在现场使用过程中可能存在的问题进行了探讨。结果表明:采用现有标准技术指标来判定膨润土的质量已不适应膨润土质量的现状,进一步提出通过增加悬浮液高温养护后的表观黏度指标,来控制钻井液用膨润土质量。      

微波有机改性膨润土处理活性染料废水研究

以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,在微波加热条件下制备了微波有机改性膨润土,并研究了该改性膨润土对主要含活性翠绿KN（蒽醌类）和活性嫩黄K（醌类）、色度和COD_Cr分别为2 000倍和620 mg/L的染料废水的处理效果。试验结果表明,在pH=6.0,微波有机改性膨润土投加量为2 g/L,反应温度为60 ℃,反应时间为15 min的条件下,染料废水的脱色率和COD_Cr去除率可分别达到97.5%和92.8%,处理效果不仅优于传统有机改性膨润土,而且优于活性炭。     

膨润土的湿法钠化改型方法研究

钠基膨润土比储量较丰富的钙基膨润土具有较高的膨胀容、阳离子交换量以及较好的胶体悬浮性等物化性能,因此要对钙基膨润土进行钠化改型,提高其应用价值。在介绍膨润土的钠化改型原理及工艺的基础上,着重探讨了湿法钠化改型工艺,并论述了该工艺中的钠化剂类型、钠化温度与pH值等因素对膨润土钠化效果的影响。通过对某地膨润土的钠化研究表明,使用4%的NaCO₃,调节pH值至9~10,再加热至70 ℃,可取得较好的钠化效果。同时指出,为得到高附加值的钠化膨润土,工艺条件优化是湿法改型的未来研究工作的重点。