脱硫石膏的纯化再生及净水吸附性能研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaofeijacky1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
烟气脱硫石膏是火电厂、炼油厂等企业基于湿法脱硫技术而得到的一种工业副产物,主要物相为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)。其大范围的堆积造成了环境的二次污染,且脱硫石膏自身化学组分、晶相结构的复杂性以及颗粒尺寸、微观形貌的不规则性限制了其资源化再生利用。  本文以宁夏中卫发电厂产生的脱硫石膏为原料,采用常压酸化法进行除杂、转化再生。研究结果表明,脱硫石膏转化产物及形貌与盐酸浓度密切相关。在常温条件下,盐酸浓度大于10mol/L时,脱硫石膏可转变为棒状的半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)。在温度为93-95℃的条件下,当盐酸溶液浓度为1mol/L时,脱硫石膏转化为大颗粒状无规则形貌的CaSO4·0.5H2O;当盐酸溶液浓度为2mol/L时,脱硫石膏转化产物是长径比约为300的CaSO4·0.5H2O晶须;当盐酸溶液浓度为3-4mol/L时,脱硫石膏转化产物是短棒状的CaSO4·0.5H2O晶体;当盐酸溶液浓度为5-6mol/L时,脱硫石膏转化产物是片层状的无水硫酸钙(CaSO4)。在常温、常压下的浓盐酸中,脱硫石膏的转化是由于CaSO4·2H2O中的水分子被盐酸质子化引起;在常压、高温下的稀盐酸中,脱硫石膏的转化遵循溶解-结晶机理。  研究了几种不同的添加剂如氯化镁(MgCl2)、十二烷基硫酸钠(SDS)、硬脂酸钠及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对转化产物的影响。实验结果表明,添加剂可以有效调控脱硫石膏转化再生产物的物相及形貌。在93-95℃、盐酸溶液浓度为1mol/L时,随着MgCl2添加量的增加,CaSO4·0.5H2O晶须的长径比先增大后减小,因此调节MgCl2添加量可以调节CaSO4·0.5H2O一维结构的长径比,此现象归因于MgCl2所产生的盐效应。在93-95℃、盐酸浓度为2mol/L时,随着SDS添加量的增加,脱硫石膏再生产物CaSO4·0.5H2O晶须的长径比减小,这是由于SDS表面活性剂中的亲水基团在硫酸钙晶面的选择性吸附所导致;且随着表面活性剂SDS添加量的增加,CaSO4·0.5H2O晶须可继续转变为片层状的CaSO4,这是由于SDS形成了片层状的胶束,该胶束的软模板作用以及SDS分子的亲、疏水作用影响了硫酸钙与结晶环境中水分子的相互作用,进而在控制脱硫石膏转化结晶产物的形貌的同时,也影响了硫酸钙晶体中的水分子含量即硫酸钙的晶体结构;硬脂酸钠及CTAB对脱硫石膏转化过程产生的影响相似,表现为脱硫石膏的转化产物均为长径比约2的短棒状CaSO4·0.5H2O,主要是由于硬脂酸钠及CTAB的加入影响溶液的粘度及离子的迁移速率,进而改变产物形貌。  通过选用棒状CaSO4·0.5H2O为代表,进一步研究其对典型偶氮有机染料刚果红(CR)的吸附性能。结果表明,棒状CaSO4·0.5H2O产物对CR有较强的吸附性能,其吸附热力学过程符合Langmuir模型,动力学过程符合pseudo-second-order模型,该吸附为化学吸附,且最大吸附量为1344.44mg/g,远高于目前所报道的其他种类的吸附剂,因此脱硫石膏转化后的棒状CaSO4·0.5H2O在污水中偶氮染料的移除过程展现出了巨大的应用潜力。
其他文献
期刊
若将计算机视觉技术比作视神经接收外界信息并在大脑中成像的过程,则计算机图像处理过程可以看作是大脑对外界图像的一种筛选和量化。但是不同于人的视觉感官,计算机处理图像
期刊
期刊
我国陶瓷抛光砖的年产量占世界总产量的80%以上,居世界第一位。经过多年的开采,优质陶瓷原料已近枯竭,原材料的采购半径已经达到250公里以上,运输费用的增加使生产成本加大,严
期刊
在当前各类新能源中,太阳能电池是最有优势的一种可再生能源。其中硅基太阳能电池在目前的光伏市场中占据了绝对主导的地位,提高光电转换效率是进一步降低其应用成本的关键所在
摩尔定律逼近极限,封装尺寸不断减小,互连密度大幅度提高,互连体的尺寸也持续降低,对材料组织愈加敏感。同时外加电流密度、温度梯度以及外力激增等服役条件,也对新一代的微电子产
木材是国民经济中不可缺少的重要资源,但在其成材过程中不可避免地会出现各种缺陷,对这些缺陷进行无损检测和自动识别对于木材的合理加工利用和木制品加工行业自动化程度的提
本文通过对荣华二采区10
期刊