膨润土的钠化改性及在污水中的处理应用

膨润土的改性及其在废水处理中的应用研究作者：霍杰来源：《中国科技博览》2019年第04期[摘要]随着非金属矿物应用的快速发展，膨润土由于其出色的万能性被各国重视和进行研究。

我国的膨润土储量居世界首位，其中钙基膨润土储量最为丰富。

这就为我国在膨润土性能的研究和快速发展提供了基础。

随着我国工业化的快速推进，重金属污染日益严重，在膨润土的诸多应用领域中，废水处理应用成为我国发展的重点。

本文介绍了非金属矿的现状和发展趋势，分析膨润土改性技术及其在废水处理，尤其是在重金属吸附中的应用，并对其钠化工艺提出改进意见。

[关键词]非金属矿；膨润土改性；废水处理；钠化工艺中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0200-011.非金属矿发展现状非金属矿是指除能源矿产与金属矿产之外的各种可供工业利用、具有经济价值的矿物或岩石，种类繁多。

我国非金属矿种类齐全，储量丰富，其中钙基膨润土和重晶石等矿种的储量居世界首位；全国非金属矿工业总产值在我国矿业采掘总产值已占有一定的比重，近十年来我国非金属矿产业得到较快的发展。

矿物功能材料产业发展得到高度重视。

非金属矿产业已形成完备的工业体系。

当前已基本建立起勘探、开采、加工、销售、研发的工业体系，成为国家的支柱产业之一。

产业结构逐步优化。

非金属矿深加工比例不断提高，大力发展非金属矿物材料产业，调整产业与产品结构，提高资源利用率，进行由原料工业向材料工业发展方式的转变，拓展了非金属矿产品的应用领域和市场。

2.膨润土改性研究2.1膨润土概述膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，其内部结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构，其化学式为Al3O2·4SiO2·3H2O。

蒙脱石的层状结构中存在某些阳离子，如Na、Ca等，并且，这些阳离子与蒙脱石晶胞的结合作用很不稳定，易被其它阳离子交换。

所以膨润土的层间域具有阳离子交换性、大分子聚合作用、光催化特性、层间柱撑及吸附等特殊性质，具体表现出来的是具有较大的比表面积和大量孔道结构，有很好的吸附性、膨胀性和阳离子交换性，其中阳离子可交换性是膨润土最重要的特性。

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用复制内容到剪贴板
有机膨润土改性技术是将普通膨润土（bentonite）赋予新的性质，使其具有更强的
吸收力和更具有抗菌力的一种技术。

有机膨润土改性是通过在其结构中引入有机离子，如
羧酸钠，咪唑离子，钠离子等来改变其结构，形成有机颗粒的组合的一种技术。

该改性技
术能够为膨润土赋予新的特性，可以提高其在高温、高盐等环境下的稳定性、抗酸性、抗
碱性和抗化学性，현황。

改性后的有机膨润土具有不容易溶解、电荷无若干重要作用，可以有效干扰和稳定有
机污染物的沉淀、吸附，并能够避免有机物再污染环境的能力，因此，它成为了生物废水
处理的理想选择。

有机膨润土可以用作废水处理剂，能够有效地对有机废水中含量较高的
有机物进行吸附，促使有机物继续沉淀，完善有机废水处理.另外，由于改性后的有机膨
润土具有良好的膜覆盖性能和良好的抗菌功能，因此还可以应用于生物废水净化，而且具
有良好的抗菌性。

因此，改性有机膨润土可以作为有效的生物废水处理剂，可以利用其优良的抗菌功能、凸起表面的凝聚力以及改性后的孔径尺寸，实现生物废水的有效处理。

此外，改性后的有
机膨润土具有极佳的杀菌性能和抗化学性，可以有效抑制有机物的再污染，延长生物废水
处理系统的使用寿命，提高废水出口水质，符合污染控制目标。

《改性膨润土吸附剂的制备及其在废水处理中的应用》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速，废水处理成为环境保护领域亟待解决的问题。

改性膨润土吸附剂因其优异的吸附性能和低成本的特点，在废水处理中具有重要的应用价值。

本文旨在介绍改性膨润土吸附剂的制备方法，并探讨其在废水处理中的应用。

二、改性膨润土吸附剂的制备改性膨润土吸附剂的制备主要包括原料选择、膨润土的活化、改性剂的选择与添加、干燥与煅烧等步骤。

1. 原料选择膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的天然矿物，具有较高的吸附性能。

选择优质的膨润土作为原料，对于制备高性能的吸附剂至关重要。

2. 膨润土的活化膨润土的活化主要通过物理或化学方法进行。

物理活化主要采用研磨、搅拌等方法，而化学活化则常采用酸、碱等化学试剂进行处理。

活化过程可以改善膨润土的孔隙结构和比表面积，提高其吸附性能。

3. 改性剂的选择与添加改性剂的选择对于提高膨润土吸附剂的吸附性能具有重要作用。

常用的改性剂包括有机物、无机物等。

通过将改性剂与膨润土混合、搅拌、干燥等步骤，使改性剂与膨润土发生化学反应或物理吸附，从而改善其吸附性能。

4. 干燥与煅烧将改性后的膨润土混合物进行干燥，以去除其中的水分。

然后进行煅烧，使膨润土晶体结构更加稳定，进一步提高其吸附性能。

三、改性膨润土吸附剂在废水处理中的应用改性膨润土吸附剂在废水处理中具有广泛的应用，主要应用于重金属离子去除、有机物去除、油类物质去除等领域。

1. 重金属离子去除改性膨润土吸附剂具有较高的比表面积和丰富的活性位点，能够有效地吸附废水中的重金属离子。

通过改性膨润土吸附剂的吸附作用，可以降低废水中重金属离子的浓度，达到净化水质的目的。

2. 有机物去除改性膨润土吸附剂对于废水中的有机物也具有良好的吸附效果。

通过吸附作用，可以有效地去除废水中的有机物，降低废水的生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD），提高废水的可生化性。

3. 油类物质去除改性膨润土吸附剂对于油类物质也具有较好的吸附性能。

膨润土的钠化改性及在污水中的处理应用摘要：本文针对从内蒙古获得的钙基膨润土吸附性能进行了改性并将其运用到废水处理中，对其处理含铬污水的用量、最适pH值进行研究，并取得了一定进展。

关键词：改性膨润土；污水处理；六价铬膨润土是一种非金属矿产，主要成分为蒙脱石。

蒙脱石是一种自然界形成的、可膨胀的层状硅酸盐无机物，由两层硅氧四面体片和一层夹于其间的铝（镁）氧（羟基）八面体片构成，属于2∶1型的三层粘土矿物。

蒙脱石理论化学质量成分为SiO2 66.72%，Al2O3 28.5%，H2O 5%。

常见的蒙脱石有钠基和钙基两种。

蒙脱石的晶层表面都是氧原子，没有氢氧原子组，晶层间没有氢键结合力，只有松弛的联系。

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的黏土岩，具有电负性较大的比表面积及阳离子交换容量等优良的特性。

良好的阳离子交换能力和吸附性能为它在污水处理中的应用莫定了基础。

20世纪80年代以来，膨润土在废水处理方面得到了较大的发展。

膨润土及改性膨润土的吸附作用有以下两个方面机理：1）交换吸附吸附质离子由于静电引力作用聚集到膨润土或改性膨润土表面。

同时，膨润土和改性膨润土释放等当量层间可交换性阳离子，完成吸附过程，吸附结合力为离子键。

2）物理吸附。

由于废水中的吸附质与膨润土或改性膨润土吸附剂间的分子引力作用，废水中待处理污染物被吸附。

物理吸附在低温下就能进行，但由于吸附质与吸附剂作用力主要是范德华力，所以吸附选择性不强。

根据以上机理在借鉴前人的基础上，我们采用了湿法和干法对膨润土进行改性，在去处率方面我们添加了吸附效果很强的无水AlCl3。

1试验部分1.1试验材料及仪器试验试剂：内蒙古钙基膨润土、Na2CO3（分析纯）、NaOH（分析纯）、NaF （分析纯）、NaCl（分析纯）、Na2SiO3（分析纯）、Na3PO4（分析纯）、（NaPO3）6（分析纯）、无水AlCl3（分析纯）、1799—聚乙烯醇、六亚甲基四胺、H2SO4（1+1）、浓盐酸、显色剂（二苯碳酰二肼的丙酮溶液）；试验仪器：DHG—9035A型电热恒温鼓风干燥箱（简称烘箱）7230G分光度计 SHB-Ш循环水式多用真空泵（简称真空泵）分析天平、研钵；水样：实验室模拟自配Cr（VI）水溶液，浓度为1mg/L。

膨润土改性及其在水处理中的应用陈文娟;王光辉;艾林芳【摘要】Structural properties of bentonite were introduced. Methods for modification of bentonite, including activity modification such as high temperature calcining, acidification, salt activation and microwave activation as well as modification by additives such as inorganic additives, organic additives and inorganic/organic composite additives were discussed. Applications of modified bentonite in treatment of organic pollutants,heavy metal ion contaminants and the printing and dyeing waste water treatment et al were reviewed. Finally,existing problems, development trends and application outlook in the field of betonite modification were prospected.%介绍了膨润土的结构性质;讨论了膨润土的改性方法,包括高温焙烧、酸化、盐活化和微波活化等活性改性法以及无机改性、有机改性和无机-有机复合改性等添加改性剂改性法.综述了改性膨润土在处理有机污染物、重金属离子污染物和印染废水等方面的应用.最后提出了改性膨润土目前存在的问题、发展方向和应用前景.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】6页(P220-224,233)【关键词】膨润土;改性;应用【作者】陈文娟;王光辉;艾林芳【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西抚州 344000【正文语种】中文【中图分类】P619.25+5膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的层状硅铝酸盐。

膨润土及改性产品在废水处理中的应用来源：作者：发布时间：2009-04-01前言我国水资源总量居世界第6 位, 人均拥有水量居世界第84 位。

水资源在时间分配上不均匀, 在空间分布上不平衡, 不少地区水资源紧张。

随着经济的发展和人民物质生活水平的提高, 对水的需求还将增长。

在经济迅速发展和城市化的发展过程中, 水污染在加剧。

水污染加剧制约了我国经济和社会的发展。

寻找一种较为廉价的污水净化材料,降低污染水的处理成本, 提高净化效率, 已成为环境保护中亟待解决的问题。

膨润土是以硅铝酸盐为主的矿物。

硅铝结构本身带负电荷使其具有很好的离子交换能力; 膨润土具有很大的表面积, 使其具有较大的吸附能力。

良好的阳离子交换能力和吸附性能为它在污水处理中的应用奠定了基础。

我国膨润土资源十分丰富, 应用天然膨润土开发污水处理新材料, 无疑是解决我国污水处理的一条可行之路[1]。

将膨润土应用于污水处理,已经引起人们的高度重视。

在环境保护方面它作为水处理的净化剂、吸附剂，给环境保护带来了一条新途径。

1．改性膨润土处理有色污染物废水改性膨润土的脱色作用主要用于处理印染废水。

印染废水的种类很多,有机物质量分数高、色度大、具有抗氧化性、抗光性和高化学稳定性,是一种难以处理的工业废水,近年来用改性膨润土对印染废水的脱色处理研究取得了一定进展[2，3 ]。

交联蒙脱石的脱色性的实验的结果表明：蒙脱石经过改性，脱色性能比原土有明显提高；对于同种改性蒙脱石，土浆的脱色性能远大于固体粉末的脱色性能，且脱色时间短。

用于实际生产中的染料废水处理可达到操作简便、高效、低成本处理的效果。

2．用于含磷、氟废水的治理含磷废水排入水体,会引起湖泊和海洋的营养富集,严重时藻类疯长,水体发臭,鱼类死亡,严重影响水体环境,给人类带来直接经济失。

孙家寿等[4]对铝交联蒙脱石脱磷进行了研究，结果表明铝交联蒙脱石对溶液中的磷酸根有较好的吸附性能，其吸附容量可达5. 56 mg/ g。

改性膨润土在污水处理中的应用改性膨润土在各类废水处理尤其是工业废水处理中的应用是目前的一个讨论热点，概括起来改性膨润土可去除水体中的重金属离子､芳香族化合物､有毒且难生物降解的有机物，还具有脱色､脱磷､除臭等作用｡1去除重金属离子膨润土去除水体中的重金属离子是基于蒙脱石层间所吸附的阳离子与水体中重金属离子的交换作用。

改性膨润土阳离子交换容量（CEC）越大，则去除重金属离子的本领应越强｡郭梅等人的讨论表明，天然膨润土对Pb2+的去除本领很强，当Pb2+的浓度小于20mg/L时，去除率可达99%以上；苏玉红等比较了原土和有机膨润土对模拟废水中Pb2+的吸附性能，结果发觉单阳离子有机膨润土可使Pb2+的去除率从90.2%（原土）提高到97.9%；阴—阳离子有机膨润土可使Pb2+的去除率达97.5%，孙胜龙等讨论了钠､铝改造型膨润土对溶液中Cr（Ⅵ）吸附及其机理，在pH=6时，可去除溶液中95%的Cr（Ⅵ）。

夏畅斌等讨论了焙烧活化膨润土对Zn（Ⅱ）､Cd（Ⅱ）等离子的吸附作用。

Zn2+离子的饱和吸附量可达4.46mg/g，而对Cd2+的饱和吸附量高达16.58mg/g｡2去除有机污染物有机膨润土较活化膨润土去除有机污染物的本领更强。

这是由于，一是有机膨润土可利用季铵离子的非极性脂肪链端溶解（萃取）有机物，二是被吸附有机物分子使蒙脱石层间距增大，蒙脱石层间对有机物进一步吸附。

对于离子型的有机污染物，吸附作用仍以离子交换作用为主。

李梦耀等的讨论表明，原土和活化膨润土去除水中苯酚的本领很小，CTMAB膨润土可使水体中苯酚去除率达34%，苯胺去除率为81%。

李益民等分别以溴化十六烷基三甲铵（CTMAB），溴化十二烷基三甲铵（DTMAB），溴化十八烷基三甲铵（OTMAB）为阳离子表面活性剂制备有机膨润土，考察对水中苯酚､对硝基苯酚､苯胺､硝基苯､1—萘胺的去除效果，结果发觉，有机膨润土的层间距和对有机物的去除率随改性时所用表面活性剂碳链的增长而增大；同一有机膨润土对试验浓度的5种有机物的去除率为：1—萘胺对硝基苯酚硝基苯苯酚苯胺。