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有機(jī)膨潤土
有機(jī)膨潤土是一種無機(jī)礦物/有機(jī)銨復(fù)合物,以膨潤土為原料,利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水或容劑中溶脹分散成膠體級(jí)粘粒特性,通過離子交換技術(shù)插入有機(jī)覆蓋劑而制成的。有機(jī)膨潤土在各類容劑、油類、液體樹脂中能形成凝膠,具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性,耐水性及化學(xué)穩(wěn)定性,在涂料工業(yè)中有重要的應(yīng)用價(jià)值。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。有機(jī)膨潤土有機(jī)膨潤土是一種無機(jī)礦物/有機(jī)銨復(fù)合物,以膨潤土為原料,利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水或容劑中溶脹分散成膠體級(jí)粘粒特性,通過離子交換技術(shù)插入有機(jī)覆蓋劑而制成的。
隨著更高速、更復(fù)雜紙機(jī)以及多種化學(xué)添加劑的出現(xiàn),封閉白水循環(huán),填料負(fù)荷增加及二次纖維用量上升,使造紙技術(shù)有了很大的進(jìn)展。增加細(xì)小纖維和填料的留著;同時(shí)改善紙機(jī)的濾水狀況,可以大大提高經(jīng)濟(jì)效益。并可改善紙張的某些性能。另外,紙機(jī)車速的提高必然引起紙頁成形時(shí)受到更大的剪切力。這就要求所形成的絮聚體必須有一定的耐剪切性,傳統(tǒng)的工藝改進(jìn)以及機(jī)械方法已不能適應(yīng)這種要求。為了達(dá)到這些目的我們必須開發(fā)更多清潔、有效而又經(jīng)濟(jì)的助留助濾劑。有機(jī)改性劑種類的影響表現(xiàn)為不同碳鏈的有機(jī)陽離子其截面積不同,當(dāng)所用改性劑的陽離子截面積大小與蒙脫石層間單位交換點(diǎn)平均占有面積相適應(yīng)時(shí),層間才能達(dá)到足夠的覆蓋度,在有及溶劑中形成較好的凝膠體,獲得黏度較大、凝膠性能較好的有機(jī)膨潤土。
海德羅科爾(Hydrocol)系統(tǒng)是由英國聯(lián)合膠體公司開發(fā)的一種由改性的膨潤土和高分子陽離子型聚合物組成的新型多元微粒助留助濾系統(tǒng)。助留機(jī)理是添加高分子量聚合物在漿料中,所形成的絮聚體被混合泵和篩漿機(jī)剪斷,改性膨潤土在漿料中使其凝聚,結(jié)果就形成了獨(dú)特的凝聚體結(jié)構(gòu)。即使在白水中也能看到極強(qiáng)的再凝聚效果。粘結(jié)性和可塑性膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性,一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度)、熱濕拉強(qiáng)度表示。
膨潤土在制漿造紙工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于吸附性能和脫色能力較強(qiáng),通過對(duì)廢水中污染物的吸附來達(dá)到降低COD和脫色的目的。
用于廢水處理的膨潤土通常要進(jìn)行有機(jī)改性以增強(qiáng)其對(duì)有機(jī)污染物的吸附能力。常用的有機(jī)改性劑為有機(jī)胺陽離子表面活性劑,如氯化十六烷基(CPC)、化十六烷基三甲銨(CTMBA)、氯化十四(TPC)等。改性膨潤土對(duì)有機(jī)質(zhì)有很強(qiáng)的親合力,有機(jī)質(zhì)不僅可以被吸附于顆粒表面,而且也可以進(jìn)入到膨潤土的層間,形成膨潤土—有機(jī)物復(fù)合體,另外改性膨潤土對(duì)重金屬離子都有良好的吸附作用。1份40%sodiumomadine混合所制成的扛菌劑,抗綠膿干菌效果較好。
在堿法造紙或硫酸鹽造紙制漿過程中,產(chǎn)生的蒸煮廢水稱為黑液,其顏色深黑,有臭味,生產(chǎn)1t紙漿產(chǎn)生的黑液為15~20m3,全國水污染總量的30%來自造紙黑液,污染嚴(yán)重。用膨潤土處理造紙黑液在國外早有報(bào)道。
武漢化工學(xué)院的孫家壽等經(jīng)硅交聯(lián)和有機(jī)物改性制成有機(jī)交聯(lián)膨潤土(TBC),研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH值=4.5,TBC用量為24g/L H2O時(shí),在常溫下攪拌吸附60min后,其對(duì)COD的吸附效率為61.5%,吸附容量為549.3mgCOD/g。
此外,膨潤土可與高分子絮聚劑連用,用于脫墨廢水的處理及污泥脫水。楊久義等介紹了一種采用膨潤土制備處理造紙黑液廢水用的絮凝劑的方法,經(jīng)正交試驗(yàn),選擇出優(yōu)化的工藝條件,色度、COD去除率分別達(dá)90%和70%。
邵紅等以鈉基膨潤土為原料,合成了鎳鋯-無機(jī)柱撐、鎳鋯-有機(jī)柱撐系列改性膨潤土,比較了不同改性膨潤土對(duì)造紙廢水的處理效果,研究結(jié)果表明,有機(jī)柱撐膨潤土對(duì)造紙廢水的處理效果,COD、色度、濁度去除率分別為77.8%、94%、97.4%。