二水硫酸鈣對粘土分散與凝聚行為的影響研究.pdf

1、在礦物開采、礦物洗選過程中會產(chǎn)生大量含泥量大、礦泥難沉降的高泥化礦物廢水,雖然不同種類高泥化廢水中的泥砂種類復雜多變,但是在其礦物組成中粘土礦物被認為是對高泥化廢水處理影響最大的物質(zhì),處理工藝復雜,難于脫水和沉降。已有研究證明含結合水的硫酸鈣的表面存在極性成分,可以影響多相系統(tǒng)中的界面反應過程。本論文擬通過二水硫酸鈣促進粘土礦物在水中的沉降,并對粘土礦物在水中的微觀作用勢能進行計算研究,解釋二水硫酸鈣促進粘土礦物在水中沉降的原因。

2、>　　主要結論為:
　　(1)考察了二水硫酸鈣加入量、溶液pH以及鈉離子強度等不同條件下二水硫酸鈣對粘土礦物分散與凝聚行為的影響。研究表明,向高嶺土或蒙脫石濁液中加入其體積5％的二水硫酸鈣懸濁液,粘土礦物的沉降效果最佳;在不加入二水硫酸鈣的條件下, pH值從9降到4的過程中,高嶺土和蒙脫石靜置半小時的濁度值分別從7352NTU、7361NTU降到308NTU、1050NTU;c(Na+)從1mmol/L升到1000mmol/L的過

3、程中,高嶺土和蒙脫石靜置半小時的濁度值分別從2174NTU、5969NTU降到216NTU、180NTU。在加入二水硫酸鈣后,高嶺土和蒙脫石始終表現(xiàn)為快速沉降,其靜置半小時的濁度值分別集中在170NTU~270NTU和100NTU-145NTU,溶液pH和離子強度條件對其基本沒有作用。
　　(2)通過測定Zeta電位以及運用DLVO理論對上述實驗現(xiàn)象進行分析。結果表明,加入二水硫酸鈣前后,高嶺土和蒙脫石的Zeta電位都會發(fā)生明顯的

4、上升,最高從-47.6mV上升到-21.8mV,溶液pH降低、鈉離子強度增大都會升高粘土礦物表面的Zeta電位值,降低其表面帶負電荷量和粘土礦物顆粒間的總作用勢能;同時二水硫酸鈣表面Zeta電位為正,與高嶺土和蒙脫石的總作用勢能始終為負,沒有能壘,表現(xiàn)為相互吸附凝聚。故二水硫酸鈣的加入不僅降低了粘土礦物顆粒間的排斥作用,而且二水硫酸鈣顆粒與粘土礦物的吸附凝聚也促進了粘土礦物的沉降。
　　(3)根據(jù)實驗室的研究,結合實際利用脫硫石膏