神木煤田二种膨润土的研究及其找矿前景

采自陕西神木煤田的二种膨润土样品,用化学分析、盖热分析、x射线衍射分析、透射电子显微镜等方法,进行了系统的测试。结果表明:作为煤层间的膨润土层为钙质膨润土,含方英石。作为煤层内夹矸的膨润土为钙钠质膨润土。二者含高岭石都相当多。还发现蒙脱石和高岭石之间通过蒙脱石一埃洛石混层矿物而互相转化。此外,通过对此膨润土的性质、分布、物质来源、大地构造等因素的分析,指出了陕北寻找合乎工业要求的膨润土矿床的前景。     

铁活化天然斜发沸石吸附水中氟的研究

用2%N aOH预处理,再经5%F eC l3静态热浸渍和动态热浸渍的铁活化斜发沸石矿样(3#和4#),对水中氟离子的吸附能力有了明显提高,饱和吸附量分别达到664、788 m g/kg,其吸附行为分别属指数型和S型等温线.用D-R方程线性拟合发现3#矿样化学吸附为主,4#矿样化学吸附和物理吸附兼有.吸附机理的差异主要来自铁活化引起的矿样比表面积、孔分布以及表面极性的不同.     

四川龙泉山地区膨润土特征

通过对四川龙泉山地区主要膨润土矿床的膨润土进行物相及物理化学性能测试与分析,总结了该地区膨润土资源特征:膨润土矿床产出于中生代地层中,膨润土化学成分中Na2O含量较高,接近于钠基膨润土,但CaO含量偏高;经X射线衍射分析、差热分析,表明膨润土中的蒙脱石为钙蒙脱石;通过阳离子交换容量及可交换阳离子数目的测试,其主要可交换阳离子为Ca2 和Na ,再结合其具有相对较高的胶质价和较小的膨胀容、弱碱性等特征的综合判断,龙泉山地区膨润土属钙钠基膨润土,且其蒙脱石含量达70%以上,高于国内主要膨润土矿的蒙脱石平均含量,表明该区膨润土质量较好,但仍难以直接利用.然而,由于该区膨润土性质的特殊性和其工业类型的过渡性,决定了对其进行深加工而提高利用价值的条件相对较好.     

极细颗粒黏土的比表面积测试与分析(英文)

软黏土如淤泥和淤泥质土的固相物质主要由极细粒径的黏土矿物和胶状物质组成,其力学性质、渗透性以及流变性等与颗粒的比表面积及表面电荷性质和密度密切相关.因而,比表面积测试对分析极细颗粒土的物理力学性质具有重要作用.采用乙二醇乙醚(EGME)吸附法和氮吸附(BET)法分别对膨润土、高岭土、石英和长石以及其混合土、深圳土、科威特土等极细颗粒土的比表面积进行测试和分析.比表面积测试结果表明,对于同样颗粒尺度的土情况,比表面积膨润土远大于高岭土,石英与长石相近;深圳土小于科威特土;随着膨润土相对含量的增加,试样的比表面积迅速增加;EGME法与BET法能够分别测出膨润土的总比表面积与外比表面积,高岭土的总比表面积与外比表面积相当接近,石英与长石的测试结果也比较接近.文中的比表面积测试和分析对深入了解影响软黏土的渗流固结与流变性等物理机制具有指导意义.     

微波预处理条件对鄂西鲕状赤铁矿磨矿效率的影响

以鄂西鲕状赤铁矿为研究对象,采用不同功率与加热时间对其进行微波预处理,研究矿样在微波场中的升温特性,考察预处理前后矿样形貌、比表面积及孔隙率变化,分析所得矿样的磨矿效率、邦德磨矿功指数及过程功耗。结果表明,当微波功率为1~3kW时,矿石可在90s内被迅速加热至400℃以上,且升温速率随功率的增大而增加;经不同条件微波预处理后,赤铁矿与脉石颗粒间出现明显裂缝,矿石比表面积与孔隙率分别提升43.8%~51.9%和20.9%~40.0%;相同磨矿条件下,经功率为2kW、时间为45s处理后的矿样,-0.038mm和-0.074 mm粒级产品产率最高可提升37.2%和43.4%,邦德磨矿功指数最多可下降13.6%;微波预处理有助于降低磨矿过程功耗,当磨矿产品中-0.038 mm粒级产率为49.2%时,最大能耗降幅为21.4%。     

膨润土的改性实验及表征

为提高膨润土对低浓度瓦斯的吸附性能,用质量分数3%的硫酸溶液和正二十四烷通过化学浸渍法对膨润土原土进行改性实验。对硫酸改性膨润土、正二十四烷改性膨润土、膨润土原土进行N2的吸附、比表面积、孔容和孔径测试。通过改性前后数据对比可知,改性后膨润土的吸附量、比表面积、孔容相应的增大,且硫酸改性膨润土的性能优于正二十四烷改性膨润土。改性后膨润土对CH4的最大吸附量为5.36 mmol/g,比改性前增加了3.72 mmol/g,增量明显。     

基于低温氮实验的硫化矿石吸附性能及其孔隙结构特征

为揭示硫化矿石吸附孔的分形特征,采集国内某铜矿矿样进行低温氮吸附实验。利用Quadra Sorb SI系列比表面测定仪分析粒径分别为0.300,0.125和0.088 mm 3种矿样的孔隙特征;运用FHH模型计算出各个矿样的分形维数,进一步分析硫化矿样的气体吸附能力与孔隙参数、分形维数之间的关系。研究结果表明:硫化矿样粒径越小,矿样微孔的比表面积和孔体积越大;硫化矿样对气体吸附一般发生在孔径为3~4 nm的微孔上;分形维数增大,微孔含量随之增高,比表面积也相应增大,孔表面则表现越粗糙且趋向于三维空间;分形维数反映了矿样的气体吸附能力,即分形维数与吸附能力具有正相关性。因此,由于硫化矿样粒径减小而引起的复杂孔隙结构及高分形维数,使得矿样更加容易吸附空气中的氧气而发生氧化自燃。     

膨润土微观结构SEM观察中的表观孔隙率

对膨润土微观结构SEM观察时出现的表观孔隙率与宏观孔隙率不一致的问题进行了分析,讨论了SEM观察时冻干法对饱和膨润土微观结构的影响,得到表观孔隙率与宏观孔隙率之间的关系式,证实了膨润土中存在粒间孔隙和粒内孔隙,且2种类型的孔隙可以通过SEM的试验方法区分开.随着干密度的变化,粒内孔隙的孔隙比保持不变,根据SEM分析得到的粒内孔隙比与已有结果很接近.表观孔隙率与宏观孔隙率不一致主要是由于SEM照片没有反映出膨润土的粒内孔隙造成的.     

墨西哥某氧化铜矿形态学特征对其酸浸试验的影响

通过化学选矿的方法研究了氧化铜矿形态学特征对铜浸出率的影响.以硫酸为浸出剂对某氧化铜矿的两种矿样进行酸浸试验.分别研究浸出剂用量、浸出时间以及料层厚度等影响因素.同时,采用扫描电子显微镜（SEM）观察原矿和尾矿中铜的形态学特征,即A矿样中铜矿物以薄膜的形式覆盖在脉石矿物表面;B矿样中铜矿物呈颗粒状与脉石矿物共生.酸浸试验结果表明：在相同的条件下,A矿样的铜浸出率要远高于B矿样.这是因为A矿样中铜矿物具有更大的比表面积,与硫酸的接触面大,反应更加充分.     

高温处理对钠化膨润土蒙脱石结构变化的影响

以安徽芜湖(WH)、四川三台(ST)和河南信阳(XY)三个地区的膨润土为原料,以碳酸钠为钠化剂分别对三种原料进行钠化改性处理,获得钠化膨润土样品WH-G、XY-G和ST-G,随后对钠化后样品进行高温热处理.对原样、钠化样品及热处理样品的物相、结构、热学属性及谱学特征进行了表征分析.结果表明,WH-G、XY-G和ST-G三个样品中蒙脱石失去吸附水和层间水的温度随着样品中蒙脱石的层电荷的增加呈上升趋势,但膨润土的热稳定性却与之相反. WH-G和XY-G样品在处理温度900℃时蒙脱石的结构完全被破坏,而ST-G样品在800℃时蒙脱石的结构即完全被破坏.     

利用低品位天然钙基膨润土制备低成本有机粘土实验研究

对辽宁建平低品位天然钙基膨润土进行有机化改性,采用正交实验的方法,得到制备有机土的优化工艺条件为：20 g天然膨润土,6.25 g改性剂,150 mL水,搅拌时间3 h,静置时间2 d。XRD分析表明改性土的d(001) 值从膨润土原土的1.5286 nm增大到2.1567 nm,TG-DTA、FT-IR等方法均证明有机改性剂已进入膨润土的层间,并对改性后的有机膨润土进行了疏水亲油性分析。通过一次性改性工艺制备出有机粘土,革新了传统工艺中只能利用工业产品钠基蒙脱石与试剂纯长碳链季铵盐有机阳离子（HDTMA）进行离子交换反应而制备有机粘土技术,大大降低了有机粘土的制备成本。     

有机改性膨润土吸附模拟染料废水的工艺条件

为提高天然膨润土的吸附性能,以十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）为改性剂,制备有机阳离子改性膨润土,并通过吸附实验分析有机改性剂用量、吸附时间、改性膨润土投加量、废水pH及初始质量浓度对模拟染料废水脱色率的影响。结果表明：有机改性剂质量分数为20%,有机改性膨润土投加量为1.0 g/L,振荡时间为30 min,废水pH为6.0,初始质量浓度为40 mg/L时,有机改性膨润土对模拟染料废水的处理效果最佳,脱色率可达到95.66%。该研究为新型改性膨润土处理染料废水提供了技术参考。     

铝交联膨润土催化性能的研究

经不同时间沉降而得的精制原料土制备交联膨润土,发现用沉降30分钟而得的精制原料土制备的交联膨润土催化活性较好.测定了不同焙烧温度和焙烧时间对交联臌润土裂化活性的影响,用XRD分析了不同焙烧温度、OH/Al(摩尔比)比值对d(001)峰的影响.用IR,D1A,BET手段表征了交联膨润土的物化特性。实验结果表明用山西浑源膨润土制备的交联膨润土是一种良好的催化裂化催化剂材料。     

改性膨润土对水中敌百虫和敌敌畏的吸附性能研究

研究了用季铵盐阳离子表面活性剂四甲基氯化铵（TMAC）、四乙基氯化铵（TEAC）和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）改性的膨润土对有机磷农药敌百虫和敌敌畏的吸附性能。结果表明，用阳离子表面活性剂改性的膨润土的层间距和有机碳含量与改性时所用表面活性剂种类有关；改性膨润土对水中敌百虫和敌敌畏的吸附能力优于原土，并且吸附量随阳离子表面活性剂碳链的增长而增大；同一长链阳离子表面活性剂改性的膨润土对敌敌畏的吸附能力大于敌百虫；温度升高不利于敌百虫和敌敌畏在改性膨润土上的吸附。     

膨润土结构和组成对催化棉籽油酸二聚反应的影响

以棉籽油酸为反应原料,膨润土、碳酸锂分别为催化剂和助催化剂,在240℃下反应4 h,研究在棉籽油酸二聚反应中不同膨润土的结构和组成对其催化性能的影响.结果表明,不同膨润土的比表面积和孔隙度差别较大,但二者不是影响其催化性能的主要因素.而膨润土晶体的层间距和表面酸性对其产率影响较大,实验中二聚酸产率最大为70.26%,最小为43.58%,原因可能是较大的层间距可以提供较充足的反应空间,有利于体积较大的二聚产物分子的生成,亦有利于其从层状结构中扩散出来.另一方面,xL/xB的摩尔比值越大催化性能越好,原因可能是路易斯酸中心在不饱和脂肪酸的聚合反应中起到关键作用.三种膨润土xAl/xSi的摩尔比值在0.216~0.239之间,差别较小,其对反应的影响较小.     

水合物沉积物试验岩样制备及力学性质研究

水合物沉积物现场取心及原位力学试验技术难度大、成本高,室内制备岩样是目前对其力学性质研究的主要手段。采用三轴压力室内直接合成和混合制样两种方法,分别以覆膜砂和膨润土为基质试验制备水合物沉积物岩样,并进行三轴压缩力学试验。结果表明:尽管沉积物中水合物对基质骨架颗粒存在一定胶结作用,但水合物沉积物的力学性质仍主要由基质的性质决定,覆膜砂基质水合物沉积物的力学性质明显好于膨润土沉积物;水合物沉积物的强度及弹性模量随着围压的增加而增加,但泊松比与围压无明显相关性。     

PDMDAAC-阳离子膨润土性能的研究

以工业聚二甲基二烯丙基氯化钱（PDMDAAC）和钠基膨润土为原料制备了PDMDAAC-阳离子膨润土，研究了PDMDAAC在膨润土上的吸附行为，探讨了改性前后膨润土的电性情况，利用透射电镜和X射线衍射观察丁膨润土改性前后的形貌变化和层间距的变化，最后用阳离子膨润土处理实际印染废水，实验了阳离子膨润土处理印染废水的效果．结果表明。PDMDAZC在膨润土上的吸附属于Langmuir吸附，同时也符合Freundlich吸附，改性前后膨润士的电性、形貌和层间距都发生了变化，处理废水的实验表明，阳离子膨润土对印染废水的脱色效果较好，对COD也有一定的去除率．     

两种酸性膨润土的制备及其催化羟醛缩合反应性能比较

以膨润土为载体固载浓硫酸、浓磷酸,制备了两种固体酸,产物经IR表征,并用酸碱滴定法测定了酸的含量.将其用于催化环己酮与芳醛的羟醛缩合反应,分别得到5个相应的α,β-不饱和羰基化合物.结果表明,该反应条件简单,反应时间短(60¹50 min),产率高(73.5%150 min),产率高(73.5%⁸8.2%),催化剂用量少(0.4 g),是合成该类化合物的有效途径.     

MD膜驱剂与烷基季铵盐复配改性黏土防膨性能研究

以一种二价季铵盐(MD膜驱剂)与四乙基溴化铵[(Et)4NBr]、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的复配溶液为改性剂,考察改性膨润土的膨胀性以及复配体系中不同烷基季铵盐在改性膨润土层间的吸附量.对改性膨润土用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和热重(TG)分析表征.结果表明:与MD膜驱剂单独改性膨润土相比,不同复配体系进入膨润土层间,使得层间距降低,有较好的防膨作用.相同浓度时,膨润土对(Et)4NBr或MD膜驱剂的摩尔吸附量低于DTAB或CTAB,且膨润土对MD膜驱剂与DTAB、CTAB复配溶液的吸附量大于对MD膜驱剂单独改性的吸附量.     

Sorption of wastewater containing reactive red X-3B on inorgano-organo pillared bentonite

Bentonite is a kind of natural clay with good exchanging ability. By exchanging its interlamellar cations with various soluble cations, such as quaternary ammonium cations and inorganic metal ions, the properties of natural bentonite can be greatly improved. In this study, hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMA), CaCl₂, MgCl₂, FeCl₃, AlCl₃ were used as organic and inorganic pillared materials respectively to produce several kinds of Ca-, Mg-, Fe-, Al-organo pillared bentonites. Sorption of reactive red X-3B on them was studied to determine their potential application as sorbents in wastewater treatment. The results showed that these pillared bentonites had much improved sorption properties, and that the dye solutions’ pH value had some effect on the performance of these inorgano-organo pillared bentonites. Isotherms of reactive X-3B on these pillared bentonites suggested a Langmuir-type sorption mechanism.