本文關鍵詞： 氫氧化鎂 碳酸鎂 水熱 碳化 活性氧化鎂 吸附　出處：《天津大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：我國西部鹽湖蘊含豐富的鎂資源,由于技術等的限制,鎂資源的利用率很低,研究開發(fā)高品質鎂質產品(如活性氧化鎂)是高效利用鹽湖鎂資源的重要途徑,具有重要的經濟和社會意義。活性氧化鎂是一種重要的無機功能材料,在催化、橡膠、耐火材料、建筑材料、環(huán)保(如有毒氣體的吸附、廢水處理)等領域有著廣泛的應用。本文以工業(yè)氫氧化鎂為原料,研究不同形貌與活性的氧化鎂的制備方法及其吸附性能。以氫氧化鎂原料為前驅體,采用直接煅燒法制備無規(guī)則形貌的活性氧化鎂,其制備的條件:煅燒溫度450°C,保溫時間4h,制得的氧化鎂的檸檬酸值(CAA值)最小為48.47s,吸碘值最高為82.74mg/g。以氫氧化鎂原料為原料,采用水熱法制備了六角片狀氫氧化鎂前驅體,由其制備六角片狀活性氧化鎂的最佳工藝條件:煅燒溫度為400°C,保溫時間為5h,得到氧化鎂的檸檬酸值(CAA值)最小為24.85s,吸碘值最高為161.42mg/g。以氫氧化鎂原料為原料,與CO_2反應制備了Mg(HCO_3)_2溶液,通過未加入和加入檸檬酸鈉添加劑制備了片層花狀堿式碳酸鎂和三水碳酸鎂晶須前驅體,探究了兩個前驅體制備活性氧化鎂的最佳條件。由堿式碳酸鎂制備活性氧化鎂的最佳條件為煅燒溫度650°C保溫2h,在最優(yōu)條件下制備了檸檬酸值(CAA值)為11.50s,吸碘值為216.72mg/g的活性氧化鎂;以三水碳酸鎂為前驅體制備活性氧化鎂的最優(yōu)條件為:煅燒溫度為600°C,保溫時間為2h,得到氧化鎂產物的最小檸檬酸值為8.45s,最高吸碘值為262.14 mg/g。詳細研究了結晶溫度、檸檬酸鈉添加量、反應時間及攪拌速率對鎂離子的轉化率和三水碳酸鎂晶須的影響,并對檸檬酸鈉在結晶過程中的作用進行了探討。結果表明,在0.2%(w/w)檸檬酸鈉的存在下,三水碳酸鎂晶須的形成溫度可以提高到90°C,鎂離子轉化率大幅提高到約80%。當結晶時間為30min,攪拌速率為200r/min時,制備出長徑比達到28、尺寸均一、結晶度達99.19%、不含氯和鈉離子的三水碳酸鎂晶須。活性氧化鎂對Pb~(2+)具有良好的吸附性能,詳細研究了制備的四種活性的氧化鎂產物的吸附性能,其中氧化鎂晶須的吸附性能最好,其飽和吸附量可達364mg/g,其吸附過程可以用Langmuir吸附模型來描述。
[Abstract]:The salt lakes in the west of China contain abundant magnesium resources. Due to the limitation of technology, the utilization rate of magnesium resources is very low. The research and development of high quality magnesium products (such as active magnesium oxide) is an important way to efficiently utilize magnesium resources in salt lakes. Active magnesium oxide is an important inorganic functional material in catalysis, rubber, refractories, building materials, environmental protection (such as adsorption of toxic gases), In this paper, the preparation and adsorption properties of magnesium hydroxide with different morphology and activity were studied. Active magnesium oxide with irregular morphology was prepared by direct calcination. The preparation conditions were as follows: calcination temperature 450 擄C, holding time 4 h, the citric acid value and CAA value of the prepared magnesium oxide were 48.47 s, and iodine absorption value was 82.74 mg / g 路g. Hexagonal magnesium hydroxide precursor was prepared by hydrothermal method. The optimum technological conditions for the preparation of hexagonal active magnesium oxide are as follows: calcination temperature is 400 擄C, holding time is 5 h, the citric acid value and CAA value of magnesium oxide are 24.85 s, and iodine absorption value is 161.42 mg / g. The Mg(HCO_3)_2 solution was prepared by reacting with CO_2, and the floral basic magnesium carbonate and magnesium carbonate trihydrate whisker precursor were prepared by adding and without adding sodium citrate additive. The optimum conditions for the preparation of active magnesium oxide from two precursors were investigated. The optimum conditions for the preparation of active magnesium oxide from basic magnesium carbonate were calcined at 650 擄C for 2 h, and the citric acid value and CAA value were prepared under the optimum conditions of 11.50 s and iodine absorption value of 11.50 s. 216.72 mg / g active magnesium oxide; The optimum conditions for the preparation of active magnesium oxide using magnesium carbonate trihydrate as precursor are as follows: calcination temperature is 600 擄C, holding time is 2 h, the minimum citric acid value of magnesium oxide product is 8.45 s, and the highest iodine absorption value is 262.14 mg / g. The crystallization temperature is studied in detail. The effects of the amount of sodium citrate, reaction time and stirring rate on the conversion of magnesium ion and the whisker of magnesium carbonate trihydrate were discussed. The effect of sodium citrate on the crystallization process was discussed. The results showed that in the presence of 0.2w / w sodium citrate, The formation temperature of magnesium carbonate whisker can be raised to 90 擄C and the conversion rate of magnesium ion can be increased to about 80 擄C. when the crystallization time is 30 min and the stirring rate is 200 r / min, the ratio of length to diameter is 28 and the size is uniform. The crystallinity of magnesium carbonate whiskers without chlorine and sodium ions is 99.19. The active magnesium oxide has good adsorption properties for Pb~(2. The adsorption properties of the four active magnesium oxide products prepared are studied in detail. The adsorption capacity of magnesium oxide whisker is the best, its saturated adsorption capacity can reach 364 mg / g, and the adsorption process can be described by Langmuir adsorption model.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ132.2

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本文編號：1554206