【摘要】：膨潤(rùn)土的主要成分是蒙脫石，由于蒙脫石優(yōu)越的物理化學(xué)性能，在各行各業(yè)多個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，被稱為萬(wàn)能土。膨潤(rùn)土中蒙脫石的含量與膨潤(rùn)土類型決定其應(yīng)用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文以遼寧阜新低品位鈣基膨潤(rùn)土原礦為實(shí)驗(yàn)原料，對(duì)其進(jìn)行提純、鈉化改性、有機(jī)改性研究，應(yīng)用正交試驗(yàn)與單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)研究方法，確定了膨潤(rùn)土純化、鈉化改性、有機(jī)改性的最佳工藝條件。 在膨潤(rùn)土提純實(shí)驗(yàn)中，考察各種分散劑對(duì)超聲自然沉降法提純膨潤(rùn)土效果，以焦磷酸鈉作為分散劑效果最佳。探索了分散劑濃度、超聲作用時(shí)間、超聲作用強(qiáng)度、攪拌時(shí)間、攪拌溫度、攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)超聲自然沉降法提純膨潤(rùn)土的影響。綜合考慮，確定超聲自然沉降法提純膨潤(rùn)土的最佳工藝條件為：選取焦磷酸鈉作為分散劑，超聲強(qiáng)度200W，超聲作用時(shí)間為30min,分散劑濃度0.3%，攪拌時(shí)間60min,攪拌轉(zhuǎn)速500r/min，攪拌溫度20℃，在最佳工藝條件下提純膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土中蒙脫石的含量超過(guò)97%，相比膨潤(rùn)土原礦中蒙脫石含量增加超過(guò)30%。 在膨潤(rùn)土鈉化改性實(shí)驗(yàn)中，，考察各種鈉化劑對(duì)鈣基膨潤(rùn)土的鈉化效果，以草酸鈉作為鈉化劑效果最佳。探索了Na+濃度、鈉化溫度、鈉化時(shí)間、料漿濃度對(duì)濕法膨潤(rùn)土鈉化改性的影響。綜合考慮，確定濕法鈉化改性遼寧阜新鈣基膨潤(rùn)土的最佳工藝條件為：選取草酸鈉作為鈉化改性劑，Na+濃度0.14mol/L，鈉化溫度為80℃，鈉化時(shí)間為120min。在最佳工藝條件下進(jìn)行鈣基膨潤(rùn)土鈉化改性實(shí)驗(yàn)，膨潤(rùn)土的膨脹容從10mL提高到66mL，膨潤(rùn)值從8mL提高到91mL，取得了理想的鈉化效果。 在膨潤(rùn)土有機(jī)改性實(shí)驗(yàn)中，選用十六烷基三甲基溴化銨為有機(jī)改性劑，探索十六烷基三甲基溴化銨用量、有機(jī)改性溫度、有機(jī)改性時(shí)間、料漿濃度對(duì)濕法有機(jī)改性鈉基膨潤(rùn)土影響。綜合考慮，確定濕法有機(jī)改性遼寧阜新鈉基膨潤(rùn)土的最佳工藝條件為：選取草酸鈉作為有機(jī)改性劑，有機(jī)改性劑用量為7.7mmol，有機(jī)改性溫度為70℃,有機(jī)改性時(shí)間為90min，料漿濃度為1:40。在最佳工藝條件下進(jìn)行鈉基膨潤(rùn)土有機(jī)改性實(shí)驗(yàn)，有機(jī)改性后的有機(jī)膨潤(rùn)土燒失量為45.32%，d001晶面層間距為21.579，獲得了較大層間距，取得了理想的有機(jī)改性效果。 將合成的有機(jī)膨潤(rùn)土應(yīng)用于馬蘭8#煤沉降實(shí)驗(yàn)中，單一使用有機(jī)膨潤(rùn)土作為絮凝劑時(shí)，并不能達(dá)到很好的沉降效果。將有機(jī)膨潤(rùn)土與PAM聯(lián)合使用與單一使用PAM進(jìn)行煤泥水絮凝沉降做對(duì)比，PAM使用量降低60%，降低成本。
【圖文】：

圖 3-1 超聲強(qiáng)度對(duì)提純實(shí)驗(yàn)的影響Fig.3-1 The bentonite purification effect in different power of ultrasonic wave超聲波可以使蒙脫石在水介質(zhì)中充分的分散解離，并且與雜質(zhì)礦物分離。但是研現(xiàn)，超聲波的作用并不單純的是分散和解離作用，超聲波通過(guò)水介質(zhì)使得雜質(zhì)礦物脫石產(chǎn)生振動(dòng)和聲壓剪切等作用[49]。超聲波強(qiáng)度太弱，會(huì)使得雜質(zhì)礦物與蒙脫石未

圖 3-2 超聲時(shí)間對(duì)膨潤(rùn)土提純的影響Fig.3-2 The bentonite purification effect in different time of ultrasonic wave超聲波作用能夠使蒙脫石在水介質(zhì)中充分地分散解離，并且與雜質(zhì)礦物分離。超對(duì)膨潤(rùn)土懸濁液有絮凝作用，懸浮在水介質(zhì)中的蒙脫石礦粒與礦物雜質(zhì)顆粒會(huì)隨著波而振動(dòng)，由于這些礦物的粒度大小不同，顆粒質(zhì)量不同，顆粒的振幅也不相同，
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD94;TD923.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2566991