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《中国海洋大学》 2005年
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用镁盐和造纸草浆黑液制备含镁功能材料及其性能研究

郭鲁钢  
【摘要】:本文从研究生产纯净镁盐的基本条件——卤水脱色着手,利用镁盐水溶液和造纸草浆黑液中的废碱反应制备出具有吸附与脱硫功能的含镁氧化物材料。得到了用镁盐和造纸草浆黑液制备含镁功能材料的基本反应条件,采用化学分析、X-射线衍射(XRD)、红外(IR)、热重—差热(TG-DTA)和比表面测定等手段对产物进行了分析表征,评价了这种镁系功能材料对水溶液中的苯酚与染料的吸附性能。 开发出一种脱除卤水中有机物的低成本新工艺——絮凝吸附法。调节卤水的pH值至9.5,使部分有机物生成腐殖酸镁颗粒,加入适量高分子絮凝剂使小颗粒絮凝沉降,分离固体后,向所得液体中加入多孔吸附剂脱除剩余有机物。 以造纸草浆黑液为碱源和硫酸镁饱和溶液反应制备出含镁功能材料,研究了基本制备条件。通过控制镁盐溶液与造纸草浆黑液的比例可以得到不同pH值的胶状混合物:pH值较高的混合物在干燥过程中粘度会增大,干燥处理困难,得到的中间固体致密,不利于焙烧;pH值低的混合物,干燥过程中粘度增加小,制得的中间固体酥松多孔,便于处理。合适的pH值为9.50。 自然沉降、絮凝沉降与离心分离等常规分离方法不能使混合物固液分离;利用水热处理能够达到固液分离的目的,对黑液中碱的利用率较高,并可以去除大部分有机物,但,存在有二次废水产生,反应周期长的问题;胶状混合物直接干燥,避免了固液分离的繁琐,不会产生二次废水,适合于含镁功能材料的制备。 含镁功能材料的制备条件为:造纸草浆黑液和硫酸镁饱和溶液混合至pH为9.5,直接干燥后在450℃下焙烧2小时。此条件下得到的产物具有最好的吸附有机物性能。 通过化学分析、XRD、IR、TG-DTA和BET分析,确定了产物的主要成份及存在状态,其中的氧化镁(氢氧化镁)是以非晶体状态存在的,含量为:13~16%。 含镁功能材料对苯酚和活性黄的吸附均符合朗格缪尔吸附等温式,饱和吸附量分别为0.4137 mg/g和43.65mg/g,对大分子有机物(活性黄)的吸附性能优于小分子有机物(苯酚)。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB34

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