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膨潤(rùn)土替代有機(jī)防滲材料的技術(shù)創(chuàng)新 防滲是水利水電工程、橋梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程設(shè)施建設(shè)的重要措施,隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,安全可靠的防滲技術(shù)和防滲材料具有很大的市場(chǎng)需求。 目前工程使用的防滲材料主要是土工膜,由聚乙烯材料制成,它雖然應(yīng)用成熟、防滲性好、施工簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉,但它是一種高碳型材料,工程過期后材料難以降解。 膨潤(rùn)土作為天然礦產(chǎn),是環(huán)境友好材料,具有優(yōu)異的防滲性、耐久性,能夠永九防滲。目前用膨潤(rùn)土制作的防水毯是一種新型的土工合成材料,有廣闊的發(fā)展前景, 但由于處于發(fā)展初期,還有許多不足之處,如生產(chǎn)工藝較難、價(jià)格偏貴、尚無比較完整的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范、施工方法也在摸索之中等。它可以吸附系統(tǒng)中憎水性的膠狀樹脂,降低樹脂的表面能量,使樹脂失去其特有的粘性,從而抑制了樹脂的粘附、聚結(jié)和沉積,將0。為此,進(jìn)一步優(yōu)化膨潤(rùn)土 使用技術(shù),完善防水毯的使用形式,實(shí)現(xiàn)膨潤(rùn)土直接使用、防滲工程的自動(dòng)化施工和材料工程一體化是技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。
鐵礦球團(tuán)用膨潤(rùn)土的技術(shù)創(chuàng)新 我國(guó)是鐵礦石的消費(fèi)大國(guó),近年的年需求量在7億t以上(2008年需求量約7.5億t,2009年需求量約8.8億t),其中約80%為粉礦,必須經(jīng)過造球后才能供高爐使用,膨潤(rùn)土是造球的粘結(jié)劑。 膨潤(rùn)土作為球團(tuán)粘結(jié)劑,對(duì)冶煉過程會(huì)產(chǎn)生積極和消極兩方面影響,一方面它把粉礦粘結(jié)成球團(tuán),并達(dá)到一定強(qiáng)度,滿足冶煉要求;另一方面它的添加會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)鐵 品位降低,冶煉渣增加,影響爐容,增加熱耗,增加成本等。因此在滿足球團(tuán)強(qiáng)度的前提下,要盡量降低膨潤(rùn)土添加量,為此對(duì)膨潤(rùn)土的粘結(jié)性能提出技術(shù)需求。 目前,我國(guó)球團(tuán)礦中的膨潤(rùn)土添加量約為2%~3%,國(guó)外先進(jìn)水平的添加量約為0.5%,從節(jié)約資源和節(jié)約能源考慮,應(yīng)該進(jìn)一步提高膨潤(rùn)土的粘結(jié)性能,降低球團(tuán)礦中膨潤(rùn)土的用量。膨潤(rùn)土、病毒具有選擇性吸附作用,蛋白質(zhì)溶液(如人血漿)中的病毒可被硅藻土、硅酸、膨潤(rùn)土、金屬氫氧化物、珍珠巖、纖維素的混合顆粒所吸附。
膨潤(rùn)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(rùn)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(yáng)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(rùn)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(rùn)土的層間,形成膨潤(rùn)土—有機(jī)物復(fù)合體,另外改性膨潤(rùn)土對(duì)重金屬離子都有良好的吸附作用。這種膨脹性使膨潤(rùn)土成為非常有效的防水密封材料.當(dāng)膨潤(rùn)土水化時(shí).在限定的空間內(nèi)膨脹形成凝砬體.從而阻止了水的滲透。
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(guó)水污染總量的30%來自造紙黑液,污染嚴(yán)重。用膨潤(rùn)土處理造紙黑液在國(guó)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)土,比較了不同改性膨潤(rùn)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(rùn)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%。