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赤峰沸石改性药剂研究 作者姓名： 陈 洲 指导教师： 韩跃新 教授 于福家 高工 单位名称：　东北大学资源与土木工程学院 专业名称： 矿物加工工程 Research on Modified Reagent of Chifeng Zeolite by Chen Zhou Supervisor: Professor Han Yuexin Senior Engineer Yu Fujia Northeastern University June 2009 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目： 赤峰沸石改性药剂研究 基本内容： 本文以产于内蒙古赤峰的天然沸石为原料，进行基本性质分析和改性药剂研究。对天然沸石进行XRD分析，TG/DSC热分析，阳离子交换容量（CEC）的测定等基本检测。在此基础上，进行单一改性剂和组合改性剂的研究。并对最佳改性剂组合进行条件试验，获得最佳改性和吸附工艺参数。同时对改性机理进行了分析。 毕业设计（论文）专题部分： 题目：沸石疏水改性对CO2强化吸附的影响 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基本内容： 通过骨架元素改性和表面改性两种改性方法对天然沸石进行改性。并研究了沸石改性前后对CO2吸附性能的变化。同时建立了一个预测增强因子的数学模型。 学生接受毕业设计（论文）题目日期 第 周 指导教师签字： 200 年 月 日 赤峰沸石改性药剂研究 中文摘要 沸石是一种主要的非金属矿产资源，在石油化工、日用化工、建筑行业、国防工业、农林牧等多个领域有着广泛的应用。本文以产于内蒙古赤峰的天然沸石为实验原料，开发深加工产品。在了解沸石的结构特点和基本特性后，系统研究了沸石的改性方法和改性药剂。 本文对原矿的特性进行了检测和分析，由性质分析结果可知：该沸石为片沸石，孔道中平衡电荷的金属阳离子主要为K+和Ca2+，其次为Mg2+和Na+，耐热性较一般片沸石高，在450℃左右结构骨架开始破坏，具有较好的耐酸性和一定的耐碱性，其CEC为48.7mmol/100g，粒度为0.0500~0.075mm的样品比表面积为18.601m2/g，孔径主要在0.6~1.26nm之间，对Zn2+、Ni2+和Pb2+的去除能力较低。因此有必要对该沸石进行改性，以克服其作为吸附材料在废水处理应用中的不足。 本文首先选取HCl、NaOH、NaCl和NH4Cl四种典型的无机酸、碱和盐对沸石进行内孔结构改性。结果表明，NaOH改性沸石的吸附性能相对较好。对Pb2+的去除率高达99.95%，但对Zn2+和Ni2+的去除率只有44.83%和21.12%。为了进一步改善改性效果，进行了组合药剂研究。结果发现，与单一药剂相比，经C2H2O4—NaOH改性后的沸石性能有了很大提高。对Pb2+、Zn2+和Ni2+的去除率分别为99.08%、90.33%和55.98%。随后又对C2H2O4—NaOH药剂组合进行条件试验。结果表明，在改性温度为60℃，改性时间为6小时，吸附时间为4小时的最佳条件下，改性沸石对Pb2+、Zn2+和Ni2+的去除率分别达到99.98%、99.96%和94.45%的理想效果。 本文还对沸石改性和吸附的机理进行了研究。结果表明，沸石的改性和吸附过程主要以离子交换作用为主。改性沸石与重金属离子进行离子交换的速率主要受粒扩散速率的控制。 上述研究成果对促进赤峰沸石的高效开发及其在废水处理中的实际应用具有一定的指导意义。 关键词：沸石，改性，离子交换，吸附 Research on modified reagent of Chifeng zeolite Abstract The zeolite is a kind of non-metal mineral resources which is widely used and has a great amount dosage in the national economy. At present, many kinds of deeply processing products made of zeolite have been extensively applying in the petroleum artesian well, petrochemical engineering, metallurgy, foundry, medicine and hygiene, agriculture, environmental protection and cosmetics industry etc. In this pape