利用煤系高嶺土制備4A分子篩及吸附性能研究.pdf

1、煤系高嶺土是一種與煤伴生的天然非金屬礦物，是我國獨(dú)具特色、有廣闊利用前景的重要非金屬礦產(chǎn)資源，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量高達(dá)151.20億噸。我國內(nèi)蒙古地區(qū)的煤系高嶺土具有分布廣、品質(zhì)優(yōu)、儲(chǔ)量大、易采集等特點(diǎn)，但目前的利用率僅僅只有30%左右。利用煤系高嶺土合成4A分子篩，不僅可以提高固體資源的利用率，而且降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
　　本論文以內(nèi)蒙古某地煤系高嶺土為原料，采用NaOH低溫堿融法對(duì)原料進(jìn)行活化，大幅度的降低了水熱晶化溫

2、度，并且在水熱合成過程中添加了晶化導(dǎo)向劑，有效的減少了晶化時(shí)間。實(shí)驗(yàn)首先通過單因素實(shí)驗(yàn)法，利用4A分子篩對(duì)Ca2+的吸附性能為指標(biāo)，對(duì)合成影響因素進(jìn)行初步探究，并利用XRD測(cè)試技術(shù)計(jì)算各因素條件下產(chǎn)物的相對(duì)結(jié)晶度。再通過設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)合成工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出最佳的4A分子篩合成條件。最后利用陽離子染料模擬工業(yè)染料廢水，對(duì)自制4A分子篩的吸附性能進(jìn)行檢測(cè)，并探究了各吸附條件對(duì)吸附性能的影響，分析了4A分子篩對(duì)陽離子染料的吸附機(jī)理。

3、r>　　研究結(jié)果表明，煤系高嶺土經(jīng)除雜處理后，在450℃下堿融活化2h后，按照物料配比為SiO2/Al2O3摩爾比1.9，Na2O/SiO2摩爾比2.2，H2O/Na2O摩爾比30，在50℃下晶化30h，以此條件下生成的4A分子篩具有較高的相對(duì)結(jié)晶度為87.33%，并且無雜晶生成；其骨架結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)4A分子篩相吻合；觀測(cè)其微觀形貌為結(jié)構(gòu)完整的立方形晶體，粒徑約為2μm。生成的4A分子篩在靜態(tài)吸附條件下對(duì)Ca2+的吸附能力可達(dá)318mg/g