酸化污泥膨潤土的顆粒化制備
摘要:以污泥為添加劑,研究了制備多孔污泥膨潤土顆粒及其酸化的最佳條件. 考察了焙燒溫度與時間及配料比對顆粒孔隙的影響和酸種類、液固比、酸濃度、活化溫度及活化時間對染料脫色效果的影響,并對顆粒的性能指標(比表面積、散失率、吸水率和形貌等)進行了表征. 結果表明,酸化污泥膨潤土顆粒的優化制備工藝條件為:污泥/膨潤土最佳質量比1:3,焙燒溫度700℃,焙燒時間7 h,硫酸濃度6 mol/L,液固比25 mL/g,常溫下酸活化4 h. 將其用于活性翠藍染料的脫色,常溫下反應2 h的脫色率可達47%,效果明顯優于不規則炭、柱狀炭和酸化前顆粒.
關鍵詞:酸化污泥膨潤土顆粒;硫酸;酸活化;活性翠藍;脫色
膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物成分的粘土礦物,不僅具有較好的吸附和離子交換性能,而且資源豐富、價格便宜. 因此,相對于活性炭等其他成本和能耗較高的吸附劑,膨潤土在環保領域有著更為廣泛的應用前景. 但粉末狀膨潤土懸浮分散性好],具有溶脹性,遇水形成泥漿,濁度高且通透性能很差. 隨著環保需求和生產過程的自動化程度不斷提高,粉狀產品顆粒化已經成為粉體后處理技術的必然趨勢. 因此將粉末狀膨潤土制成具有一定強度、大小和比表面積的顆粒狀吸附劑,具有重要的現實意義和應用價值. 陳繼浩等以硅酸鈉作為粘結劑、聚乙烯醇為增孔劑,對鹽酸酸化膨潤土進行增孔復合顆粒的制備,并考察了該顆粒吸附劑對 Cr6+的吸附和抗菌性能;龐秀等以 AlCl3 為粘結劑,分別考察了氨水、淀粉、聚乙烯醇和活性炭等致孔劑對膨潤土顆粒強度和吸附性能的影響;楊瑩琴等以淀粉作為粘結劑、易燃煤粉為致孔劑,對粉狀膨潤土進行顆粒化實驗,并將制備的顆粒吸附劑用于水處理中陰離子 PO43-的去除. 目前膨潤土的顆粒化主要集中在添加化學粘結劑使粉狀膨潤土成型的研究上,而以固體廢物污泥為致孔劑,利用膨潤土本身的粘結性能使其成型的研究尚未見報道.

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