探析改性沸石的多元离子交换平衡研究

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1、河北工业大学硕士学位论文改性沸石的多元离子交换平衡研究姓名：杨永春申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：袁俊生20080301河北工业大学硕士学位论文改性沸石的多元离子交换平衡研究摘要沸石离子交换法从海水中提取钾盐是开发利用海洋钾资源的新技术，在该技术的离子++2++交换工艺中存在着Na、K、Ca、NH4等多元离子交换，查明这些离子间的平衡关系，对于指导新型高效交换剂的制备和离子交换工艺及参数的优化，具有重要的意义。本文进+++++2+行了斜发沸石的K-Na-NH4和K-Na-Ca三元体系离子交换平衡研究，以期为海水提钾技术的深化研究奠定基础。+2+

2、研究了钠型沸石Na-Ca离子交换平衡。分别测定出25℃、50℃和75℃时离子交换平衡数据，绘制了离子交换平衡等温线和Kielland图，并计算了离子交换过程平衡常数和热+2+2+力学函数。结果表明，Na-Ca离子交换是不完全交换，高温时Ca的交换能力增强，低+温有利于斜发沸石对Na的选择。+++++2+研究了K-Na-NH4和K-Na-Ca三元溶液体系与斜发沸石的离子交换平衡。分别测定出以上两个体系在0℃、25℃、50℃和75℃时离子交换平衡数据，绘制了三元离子交换+++平衡等温线，并计算出沸石对体系中离子的分离因数。结果表明，在K-Na-NH4溶液体+

3、++系中，K的分离因数在3以上，NH4的分离因数在1-3之间，Na的分离因数小于1，斜+++++发沸石的离子交换选择顺序是K>NH4>Na，且低温有利于K的交换，高温时NH4的交++2+++换能力增强；在K-Na-Ca溶液体系中，K的分离因数大于8，Na的分离因数在1左右，2+++2+2+Ca分离因数小于1，斜发沸石的离子交换选择顺序是K>Na>Ca，其中Ca对沸石对++K的交换选择性影响不大，且低温有利于沸石对K的交换。关键词：斜发沸石；三元体系；离子交换平衡；钾；钠；铵；钙i改性斜发沸石多元离子交换平衡研究STUDYoNMULTI．CoMPoNENT

4、IoNEXCHANGEEQUILIBRAONMODIFIEDZEOLITEABSTRACTThetechnologyofextractingpotassmmfromseawaterbyzeolite1Sanewmethodfordevelopmentandutilizationoftheabundantpotassiumresourceinseawater．ThereareionexchangeequilibriabetweenzeoliteandNa+，K+，NH4+，Ca”inthistechnology．Ithasgreatsignificance

5、tofindoutmulti—componentionexchangeequilibriaforguidingthepreparationofhighefficientexchangerandtheoptimizationofionexchangetechnologyandparameters．Inthispaper，theionexchangeequilibriabetweentheclinoptiloliteandthesolutionssystemsofK+一Na__NHd+andK+一Na_一Ca2+wereinvestigatedtolayaf

6、oundationforfurtherstudiesofthistechnology．TheionexchangeequilibriabetweentheclinoptiloliteandthesolutionsystemofNa+-Ca2+wereinvestigated．Theionexchangeequilibriumdataweremensuratedatthetemperatureof25℃．50。Cand75℃andthecorrespondingisothermswereconstructed．DiagramofKiellandwascon

7、structesandthermodynamicfunctionsofionexchangeprocesswerecalculated．TheresultsshowthationexchangebetweentheclinoptiloliteandthesolutionsystemsofNa+-Ca2+isincompleteexchange；lowertemperatureispropitioustotheadsorptionofNa_．bycontrarieshighertemperatureisinfavoroftheselectivityofze

8、olitetoCa2+．Theionexchangeequilibriabetw