【文章內(nèi)容簡介】 量世界第一位，種類齊全分布廣遍布26個(gè)省市產(chǎn)量和出口均居世界前列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前我國膨潤土年產(chǎn)量已超過350萬噸，而總儲量占世界總量的60%。，保有儲量大于70億噸?，F(xiàn)已探明的100多個(gè)膨潤土礦產(chǎn)地主要集中分布于新疆、廣西、內(nèi)蒙以及東北三省，其中新疆和布可賽爾蒙古自治縣境內(nèi)的膨潤土礦儲量已突破23億噸，是目前已探明儲量的全國最大膨潤土礦區(qū)。據(jù)新疆地礦部門證實(shí)和布可賽爾蒙古自治縣境內(nèi)有7處膨潤土礦床其中有4處大型礦床(烏蘭英格、日月雷、德侖山南和德侖山西南)?！狣級膨潤土礦儲量22948萬噸，%。日月雷礦區(qū)膨潤土礦地質(zhì)儲量8億噸。 專家估計(jì)，烏蘭英格地區(qū)膨潤土礦藏遠(yuǎn)景儲量可望超過50億噸。廣西產(chǎn)地有寧明、田東、崇左、桂平、其次是田東達(dá)4000萬噸總儲量超過11億噸。內(nèi)蒙古的寧城、興和、霍林、固陽等地都有十分豐富的膨潤土礦，儲量最大是赤峰寧城達(dá)10億噸以上。其余分布于江蘇、四川（南充）河北、湖北、山東、安徽、浙江、江西、河南、陜西和甘肅等省可見，膨潤土礦資源高度集中這有利于組建大型企業(yè)集團(tuán)建立大型生產(chǎn)基地向?qū)I(yè)化、規(guī)模化、集約化發(fā)展。據(jù)預(yù)測我國膨潤土礦資源量已超過80億噸為新產(chǎn)品的開發(fā)和研究、市場的開拓、競爭力的提高等奠定了資源基礎(chǔ)。但是我國膨潤土開發(fā)利用的程度很低累計(jì)開采量不足已探明儲量的1%。在國際市場上是一種“低出高進(jìn)”的局面即出口低級產(chǎn)品（原礦、鑄造用、鉆井用、低檔活性白土等），進(jìn)口高級產(chǎn)品（洗衣粉柔順劑、高檔有機(jī)土、膨潤土防水毯等）。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國目前膨潤土產(chǎn)品年產(chǎn)銷量約270萬噸，其中用于鑄造型砂100～110萬噸用于鉆井泥漿70噸，用于冶金球團(tuán)45萬噸用于油脂脫色（活性白土）20萬噸，用于其他20～30萬噸。行業(yè)特點(diǎn)是企業(yè)規(guī)模（年產(chǎn)萬噸以上的企業(yè)屈指可數(shù)）、技術(shù)水平低由于是資源型行業(yè)而競爭不是很劇烈產(chǎn)銷量與價(jià)格均逐年上升。國內(nèi)：李錚等[14]利用改性之后的膨潤土處理含鉛廢水，研究結(jié)果表明，當(dāng)pH=8左右，在改性膨潤土用量為萬分之二時(shí)，出水中，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；用量為萬分之三時(shí)，的去除率達(dá)到90%以上趙小明等[15]利用碳酸鈉氧化鋁對天然膨潤土進(jìn)行改性來處理含Cr(VI) 廢水，其研究結(jié)果表明，在pH=6，當(dāng)改性膨潤土投加量為15g/L時(shí)，Cr(VI) 的去除率可達(dá)95%以上于瑞蓮等[16]利用酸改性膨潤土對廢水中的的去除進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，%，達(dá)到了國家的排放標(biāo)準(zhǔn) 羅太安等[17]研究利用改性膨潤土處理廢水中的研究結(jié)果表明，的去除率達(dá)到96%于瑞蓮等[18]利用酸改性膨潤土對的去除進(jìn)行研究，% 張宇等[19]利用改性膨潤土處理含的研究，研究結(jié)果顯示，pH為5～6 時(shí)，吸附效率接近100%。國外：Mellah A[20]用天然膨潤土吸附含廢水，當(dāng)濃度為300 mg /L時(shí)，其最大吸附容量為52 mg /g Krishna等[21]用十六烷基三甲基溴化銨改性膨潤土吸附廢水中的，研究結(jié)果表明在pH=1時(shí)吸附量增大，而pH=2～6 時(shí)吸附量保持不變，離子交換起主導(dǎo)作用Stadler等[22]改性膨潤土在不同pH下對廢水中的吸附作用，研究結(jié)果表明，＜pH＜ 時(shí)，吸附量近似常量10%＜pH＜ 時(shí)；吸附量急劇增加，直到100%在pH＞ 時(shí)，上GasparB[23]利用改性之后的膨潤土對含有的廢水進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明的去除率達(dá)90%Stella traintafyllou等[24]研究了利用改性膨潤土處理鎳和鈷，研究了不同固液比1∶50 和1∶100 和1∶500 和1∶1000 在室溫的條件下分別對鎳和鈷的去處效果，研究結(jié)果顯示低固液比較高固液比對鎳和鈷的去除效果好根據(jù)國內(nèi)外對利用改性之后的膨潤土處理廢水中的重金屬離子的研究可以得知利用膨潤土可以高效的去除重金屬離子但由于重金屬離子類型的不同需要用不同的改性方法來改性膨潤土從而保證對重金屬離子的去除率最高因此須尋找不同的改性方法來處理重金屬離子。膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的層狀鋁硅酸鹽，層間可膨脹，陽離子交換容量CEC（陰離子的交換能力）較大，對重金屬陽離子具有較強(qiáng)的吸附能力但由于膨潤土表面硅氧結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的親水性，層間陽離子易發(fā)生水合，因而被吸附的重金屬容易解析，難以從水體中徹底去除；此外，天然膨潤土對重金屬離子的吸附選擇性、吸附穩(wěn)定性等也有待提高。為彌補(bǔ)天然膨潤土的這些不足，人們使用了多種手段來改變膨潤土的表面或?qū)娱g結(jié)構(gòu)，從而提高膨潤土的吸附容量、吸附選擇性及吸附穩(wěn)定性，取得了非常好的效果。改性膨潤土為當(dāng)前日益嚴(yán)重的水體重金屬污染提供了新的處理途徑，其研究和應(yīng)用也成為了水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一近幾年來，研究者在優(yōu)化和完善常用的膨潤土改性方法的同時(shí)，對的柱撐改性、插層改性等新方法也進(jìn)行了大量的研究，取得了許多有應(yīng)用價(jià)值的成果。對于常用的膨潤土改性方法（如焙燒、酸活化、鹽改性等）、改性膨潤土吸附重金屬離子的機(jī)理，影響因素等，前人已經(jīng)有了較為詳細(xì)的總結(jié)本文作者從不同改性方法對膨潤土的吸附容量和吸附選擇性的改善效果入手，綜述了近幾年重金屬吸附劑膨潤土的改性研究中出現(xiàn)的一些新成果，以及改性膨潤土吸附重金屬機(jī)理的研究中的一些新進(jìn)展；針對仍然存在的一些不足，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的要求，探討了進(jìn)一步研究中值得關(guān)注的方向。當(dāng)使用膨潤土吸附處理重金屬廢水時(shí)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）儲量豐富，價(jià)格低廉；（2）制備方法簡單；（3）吸附效果好，而且在吸附水中重金屬的同時(shí)可去除有機(jī)污染物；（4）具有較高的化學(xué)和生物穩(wěn)定性。因此，膨潤土將在重金屬廢水處理中得到較為廣泛的應(yīng)用。然而，目前對應(yīng)用膨潤土吸附處理重金屬廢水的研究大多局限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，對于實(shí)際廢水的研究還較少。未來的研究將側(cè)重于：（1）根據(jù)實(shí)際重金屬廢水的成分和性質(zhì)，選擇合理的改性條件；（2）根據(jù)實(shí)際情況選擇吸附工藝參數(shù)；（3）研究經(jīng)濟(jì)實(shí)用的再生方法及其相關(guān)參數(shù)。 　 近年來有關(guān)膨潤土的發(fā)展較為迅速，制備方法的報(bào)道日漸增多。但無論采取何種方法，制備膨潤土都有如下要求：（1）表面光潔；（2）粒子的形狀規(guī)則、粒徑分布均勻、粒度可控，不易團(tuán)聚；（3）易于收集；（4）熱穩(wěn)定性、分散性好；（5）產(chǎn)率較高，這些都是膨潤土科技工作者可以發(fā)揮很大作用的領(lǐng)域，隨著膨潤土吸附處理重金屬技術(shù)發(fā)展的日新月異，人們已經(jīng)用許多不同的物理方法和化學(xué)方法制備出顆粒小、晶度高、分散均勻且產(chǎn)率高的膨潤土吸附劑材料，并對其表現(xiàn)出與本體不同的特性進(jìn)行了廣泛的研究。但目前對改性膨潤土性質(zhì)發(fā)生變化的機(jī)理及制備過程的動力學(xué)和熱力學(xué)過程仍然需要進(jìn)一步的深入研究。其次，探索在何種條件下對膨潤土進(jìn)行尺寸裁剪和形貌控制以及如何膨潤土進(jìn)行改性研究是科技工作者需要繼續(xù)努力的方向。最后，為使膨潤土吸附處理重金屬獲得廣泛的應(yīng)用，如何對膨潤土進(jìn)行改性是廣大材料科學(xué)家和化學(xué)家在研究中面臨的難點(diǎn)、熱點(diǎn)和前沿問題。膨潤土由于有良好的物理化學(xué)性能，素有“萬能”粘土之稱，可做粘結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、穩(wěn)定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等，廣泛用于石油開采、定向穿越、鋼鐵鑄造、冶金球團(tuán)、化工涂料、復(fù)合肥、漿紗、橡膠、塑料、造紙、凈化水、吸潮劑、農(nóng)藥等領(lǐng)域。膨潤土作為一種重要的非金屬礦物，經(jīng)過多年來國內(nèi)外眾多學(xué)者的共同研究表明膨潤土將具有廣泛的社會經(jīng)濟(jì)效益越來越顯示出其在環(huán)保領(lǐng)域中應(yīng)用的可行性。參考文獻(xiàn)[1] Harper，M. 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Clays and Clay Minerals, 1999, 47 (5): 567572.致謝本文是在臧運(yùn)波老師的悉心指導(dǎo)下完成的。本文從論文選題、文獻(xiàn)閱讀和論文的撰寫成稿，無不凝結(jié)著導(dǎo)師的智慧和心血。首先，我要感謝我的導(dǎo)師臧運(yùn)波老師對我的論文指導(dǎo)。臧老師對我嚴(yán)格要求，并親自指導(dǎo)我的論文，講解相關(guān)內(nèi)容。論文完成后，他不僅對論文進(jìn)行了逐字逐句的嚴(yán)格審查，還提出了許多寶貴的意見。其次，我要感謝舍友和同學(xué)的熱情幫助，在我的論文撰寫過程中，都給予了我很大的幫助。最后特別需要感謝的是我的父母，是他們一直在物質(zhì)和精神上給于我支持和鼓勵(lì)，是他們一直給于我信心和動力，因此，本文也凝結(jié)了他們的心血、教誨和溫暖。再次向所有幫助過我的老師和同學(xué)表示深深的謝意！致謝人：韓雪玲 2012年5月18日 翻譯平衡動力學(xué)研究表明：煅燒層狀雙氧化物可以從水溶液中吸收氯離子在一定的溫度范圍內(nèi)煅燒層狀雙氧化物（LDH）已經(jīng)表明是為了讓原有的分層結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)適當(dāng)?shù)年庪x子。根據(jù)這種“記憶效應(yīng)”用煅燒從水溶液中吸收氯離子在此批模式中已被研究。這個(gè)平衡等溫式表明：氯離子的吸收與CLDH相一致除朗繆爾方程和弗倫德里希方程，而朗繆爾方程給了一個(gè)更好的更合適的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型。∕g,靠近計(jì)量系數(shù)（168mg∕g）。不同溶液的PH、最初氯離子的濃度、吸附量和溫度的影響氯離子的動力學(xué)研究也被開發(fā)。四個(gè)動力學(xué)研究的方法可被作為合適的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型，結(jié)果表明：準(zhǔn)二級動力學(xué)模型可以用來順利描述吸收過程。 kJ/mol,氯離子的吸收過程表明控制氯離子和CLDH的是反應(yīng)速率而不是擴(kuò)散。一個(gè)去處氯離子的機(jī)制已經(jīng)表明，由x射線衍射，紅外光譜和TGMS測量。1．引言層狀雙氧化物（LDHs），一類具有高交換能力陰離子的粘土，是一種有效的吸附劑可去除多種陰離子的污染物?；瘜W(xué)成分可描述為（卡瓦尼等人，1991年）公式在和是金屬陽離子,例如和是八面體站點(diǎn)的氫氧化鈉層,一個(gè)交換陰離子是碳酸鹽層中自然滋生的陰離子環(huán)礦物水滑石,這是一種材料。的分解熱大約500℃可導(dǎo)致混合金屬氧化物,高的比表面積區(qū)域和金屬陽離子分散區(qū)域。 混合金屬占用水溶液陰離子原來的分層結(jié)構(gòu),下列兩個(gè)方程表示為： (1) (2)因此,層狀雙氫氧化物煅燒(CLDH)可作為潛在的離子交換劑/吸附劑去除有毒陰離子水(安全行政部等人,2002年。DiazNava等人,2003年。Lazaridis等人,2003年。和Asouhidou,2003年)。廢水中包含的氯離子通常從垃圾中