斜发沸石矿物材料处理生活污水实验研究.pdf

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1、第25卷第6期VoI．25。No．6{}I；I}2011年12月MINERALRESOURCESANDGEOLOGYDec．2O11斜发沸石矿物材料处理生活污水实验研究①徐文圻h，李蘅h，黄伟。，雷金勇一，张静z，。，肖筱瑜(1．桂林矿产地质研究院．广西桂林541004I2．广西环境治理工程技术研究中心。广西桂林541004I3．环境工程与保护评价重点实验室。广西桂林541004)摘要：研究选用的斜发沸石矿物材料属单斜面晶系，颜色为白色、淡黄色，硬度为4左右，介电常数为7．0～7．5，比重为2．16。扫描电镜图表明，该斜发沸石呈宽板条状，细板

2、条状、不规则粒状等，粒径在0．O2～0．05mm，长宽比为4：1。化学成分分析表明，w(SiO2)为69．12，(Al2O3)为l1．27，w(Ca0)为7．13，硼(K20)为2．26，硼(Na0)为1．94，烧失量为9．12，(H2O)为7．38％。X射线衍射表明，衍射峰以斜发沸石为主，杂质为石英。将其作为接触氧化填料用于处理生活污水，出水水质可以达到国家规定的相关排放标准。关键词：斜发沸石；填料；接触氧化；处理；生活污水中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1001—5663(2011)06—0514—050前言斜发沸石矿物材

3、料特征沸石是一类具有孔道结构和独特晶体化学性质的含水架状硅(锅)酸盐多孔矿物晶体材料，因其独特1．1一般特征的晶体结构和晶体化学性质使之具有高效的分子筛所选的斜发沸石矿物材料属单斜品系，颜色为淡功能，还具有离子交换性、吸附性和催化性等功能，因黄色和白色，硬度为3．5～4；比重为2．16；常温下不此在农业、建材、化工、环保、能源、医药、国防等众多溶于盐酸、硝酸、磷酸和醋酸，微溶于硫酸。镜下为无领域广泛应用[1]。沸石矿物材料在环境保护领域色透明，具明显的负突起，Ng—l_4865，N一1．4829，主要用于废水和有害气体处理方向E6,7]。本文

4、采用板条状岩呈平行消光，不规则状呈波状消光，二轴晶，天然斜发沸石矿物材料进行生活污水处理，获得了较正光性，光轴角中等，其化学成分主要为二氧化硅、i好效果。氧化二铝，是硅铝矿物材料(表1)。表1所选斜发沸石矿物化学成分Table1Chemicalcompositionofselectedclinoptilolitemineral测试单位：桂林矿产地质研究院。1．2结构表征斜发沸石矿物材料扫描电镜表明(图1)：斜发沸1．2一扫描电镜分析石矿物材料呈宽板条状、细板条状、不规则粒状等。①收稿日期：2011-06—24作者简介：徐文圻(1954一)。男

5、，教授级高级工程师，研究方向矿物材料应用。基金项目：广西科学与技术开发计划项目(编号：0235006—6}0816003—1—1—1)，环境工程与保护评价重点实验室主任基金项目(编号O703ZD25)资助。514宽板条状者，粒径一般在0．02～0．05mm，大者可达主极大值为1050am～。在12o0cm处叠加一个不0．1～O．25mm，长宽比为4：1。细板条状者，粒径在太明显的峰；在400800cm之间有一个与Si(A1)0．O1～O．03mm，长宽比为6：1。一O键有关的吸收带，其主极大值为461cm_。，次极1．2．2红外吸收光谱分析大

6、值为607cm_。。从红外吸收光谱可以看出(图2)：3420cm_1峰和1635cm峰分别是羟基的伸缩振动带和弯曲振动带的吸收峰；900～1200cm之间的吸收带是由硅(铝)氧四面体中的Si(A1)一。键的振动引起的，其波数fcll-‘I图2斜发沸石红外吸收光谱图Fig．2Infraredabsorptionspectrumofclinoptilolite1．2．3X射线衍射分析从X射线衍射分析表明(图3)：所选的斜发沸石图1斜发沸石电镜图(二次电子成像，300×)矿物材料衍射峰以斜发沸石为主，另外还含有石英，Fig．1Scanningele

7、ctronmicroscopeofclinoptilolite表明所选的斜发沸石矿物材料不是纯的斜发沸石矿(secondaryelectronicimagingI300×)物，而是含石英杂质矿物的斜发沸石矿物材料。ll1l一子a2030402nle诅．sclIle图3斜发沸石的X射线衍射图Fig．3X—raydiffractionofclinoptilolite1．2．4差热及热重分析沸石的孑L隙水被释出，300．C时脱水达到最大，在所选斜发沸石在低温时连续脱水(图4)，在400℃以上脱水量变化不大，表明所选斜发沸石吸附100℃～2oO℃之间

8、有一大而平缓的吸热谷，表明斜发水、孔隙水已基本释放完全。515脱-f％)温歙℃1斜发沸石差热曲线浙江缙云斜发沸石岩热重曲线图4斜发沸石的差热和热重曲线Fig．4Di