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1、第36卷第3期非金屬礦V_01．36NO．320l3年5月Non．MetallicMineSMay，2013改性煤矸石的制備及其對染料的吸附研究李冬陳華軍(洛陽理工學院環(huán)境工程與化學系，河南洛陽471023)摘要根據(jù)煤矸石的化學特性及礦物特性，分析了煤矸石的改性過程，通過實驗確定了煤矸石的改性方法。改性煤矸石由于礦物成分的負電性，對羅丹明B的吸附效果優(yōu)于酸性紅G。改性煤矸石對羅丹明B和酸性紅G的吸附采用Henry等溫吸附方程、Langmuir等溫吸附方程、Freundlich等溫吸附方程和Temkin等溫吸附方程進行回歸分析，結(jié)果表明，2種染料均最符合Langmuir等溫吸附，吸附
2、屬于單分子層吸附。關(guān)鍵詞改性煤矸石吸附羅丹明B酸性紅G等溫吸附中圖分類號：X703文獻標識碼：A文章編號：1000-8098(2013)03-0079-03StudyonPreparationofModifiedCoalGangueandItsAdsorptionBehaviorofDyesLiDongChenHuajun(DepartmentofEnvironmentalandChemicalEngineering，．LuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang，Henan471023)AbstractThemodification
3、processofcoalganguewasanalysedaccordingtothechemicalandmineralcharacteristicsandmodificationmethodswasdeterminedbytheexperiment．TheadsorptionefectofrhodamineBisbeRerthantheacidredGduetotheelectronegativeofthemineralcomposition．TheadsorptionmechanismofrhodamineBandacidredGfromaqueoussolutionson
4、modifiedcoalganguewasdiscussedbasedOilHenryisotherm，Langmuirisotherm，F(xiàn)reundlichisothermandTemkinisotherm．Langmuirisothermwasprovidedthebestfit．Itisprovedtheadsorptionismonomolecularlayeradsorption．KeywordsmodifiedcoalgangueadsorptionrhodamineBacidredGisothermaladsorption煤矸石是煤礦采煤和洗選過程中產(chǎn)生的廢棄物，是在
5、成煤過程中與煤層伴生的含碳量較低、礦物含量高的黑灰色巖石。未被利用的煤矸石大量堆積，不僅占用土地，在特定條件下還會污染土壤、大氣、水體，破壞生態(tài)平衡。煤矸石具備的化學特性和礦物特性使之經(jīng)過適當?shù)墓に嚫男?，可制備成性能?yōu)良的吸附材料。1實驗部分20．025．030．035．01．1原料煤矸石取自洛陽某煤礦，其x衍射圖見20／()圖1。由圖l可看出，煤矸石主要礦物成分為高嶺石、圖l煤矸石改性前后的X4~-4R圖石英、方解石。煤矸石化學成分(％)為：SiO，32．28；2O3，l8．14；Fe203，5．58；CaO，3．08；MgO，1．28；燒失量，38．21；其他，1．43。燒失量
6、主要由3部分組成：含碳有機物分解揮發(fā)、高嶺石脫水、碳酸鹽分解。實驗用煤矸石經(jīng)磨細后，過0．1471TInl篩，備用。1．2試劑及儀器設(shè)備試劑：使用陽離子染料羅丹明B和陰離子染料圖2羅丹明B和酸性紅G的化學結(jié)構(gòu)式酸性紅G配成的溶液進行吸附實驗。羅丹明B分子儀器設(shè)備：SILIX-4—13型高溫電阻爐，202型干燥式為c28H31N20。cl，分子量為479．02；酸性紅G分子箱，SHZ一82型恒溫振蕩器，723可見分光光度計。式為c8H。OBNS2Na2，分子量為509．43。二者化學結(jié)1-3改性路線分析加入鹽酸后，煤矸石中的方解構(gòu)式見圖2。石分解，產(chǎn)生的CO：逸出，同時生成溶于水的C
7、aC12，導致煤矸石孔隙增加，比表面積增大。收稿日期：20134)4-17高嶺石在500~600℃間發(fā)生結(jié)構(gòu)水脫除反應(yīng)，晶．79．第36卷第3期非金屬礦2013年5月格結(jié)構(gòu)被破壞，生成非晶態(tài)活性較高的偏高嶺石[1-2]，分解揮發(fā)也使煤矸石表面和內(nèi)部形成大量微孔，呈蜂加入鹽酸后，易于將其中的鋁溶出，進一步增加內(nèi)部窩狀結(jié)構(gòu)[4]，同時使高嶺石轉(zhuǎn)變?yōu)槠邘X石，可溶性孔洞數(shù)量。離子更容易溶出，因此形成更多的孔隙。氯化鋅在高溫下具有催化脫水作用，使含碳化合黏土礦物高嶺石、偏高嶺
