【摘要】：膨潤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)多個領(lǐng)域都有應(yīng)用，被稱為萬能土。膨潤土中蒙脫石的含量與膨潤土類型決定其應(yīng)用價值及經(jīng)濟(jì)價值。本文以遼寧阜新低品位鈣基膨潤土原礦為實驗原料，對其進(jìn)行提純、鈉化改性、有機(jī)改性研究，應(yīng)用正交試驗與單因素實驗結(jié)合的實驗研究方法，確定了膨潤土純化、鈉化改性、有機(jī)改性的最佳工藝條件。 在膨潤土提純實驗中，考察各種分散劑對超聲自然沉降法提純膨潤土效果，以焦磷酸鈉作為分散劑效果最佳。探索了分散劑濃度、超聲作用時間、超聲作用強(qiáng)度、攪拌時間、攪拌溫度、攪拌轉(zhuǎn)速對超聲自然沉降法提純膨潤土的影響。綜合考慮，確定超聲自然沉降法提純膨潤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，超聲作用時間為30min,分散劑濃度0.3%，攪拌時間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土，膨潤土中蒙脫石的含量超過97%，相比膨潤土原礦中蒙脫石含量增加超過30%。 在膨潤土鈉化改性實驗中，，考察各種鈉化劑對鈣基膨潤土的鈉化效果，以草酸鈉作為鈉化劑效果最佳。探索了Na+濃度、鈉化溫度、鈉化時間、料漿濃度對濕法膨潤土鈉化改性的影響。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℃，鈉化時間為120min。在最佳工藝條件下進(jìn)行鈣基膨潤土鈉化改性實驗，膨潤土的膨脹容從10mL提高到66mL，膨潤值從8mL提高到91mL，取得了理想的鈉化效果。 在膨潤土有機(jī)改性實驗中，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)改性時間、料漿濃度對濕法有機(jī)改性鈉基膨潤土影響。綜合考慮，確定濕法有機(jī)改性遼寧阜新鈉基膨潤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)行鈉基膨潤土有機(jī)改性實驗，有機(jī)改性后的有機(jī)膨潤土燒失量為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)膨潤土應(yīng)用于馬蘭8#煤沉降實驗中，單一使用有機(jī)膨潤土作為絮凝劑時，并不能達(dá)到很好的沉降效果。將有機(jī)膨潤土與PAM聯(lián)合使用與單一使用PAM進(jìn)行煤泥水絮凝沉降做對比，PAM使用量降低60%，降低成本。
【圖文】：

圖 3-1 超聲強(qiáng)度對提純實驗的影響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，超聲波通過水介質(zhì)使得雜質(zhì)礦物脫石產(chǎn)生振動和聲壓剪切等作用[49]。超聲波強(qiáng)度太弱，會使得雜質(zhì)礦物與蒙脫石未

圖 3-2 超聲時間對膨潤土提純的影響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。超對膨潤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)顆粒會隨著波而振動，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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD94;TD923.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2566991