(우한 이공대 자원 및 환경공학원, 호북 우한 430070)
첫째, 내용 소개
1) 실험 결과, 삽입제의 사용량은 몬모릴로나이트 유기 인터 칼 레이션 화합물의 층 간격에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트 유기 인터 칼 레이션 복합물을 제조하기위한 최적의 인터 칼 레이션 에이전트 용량은 120%CEC 이고 칼슘 몬모릴로나이트 유기 인터 칼 레이션 복합체 (GY) 의 층 간격은 칼슘 몬모릴로나이트 (원토) 의 1.556nm 에서 65436 nm 으로 증가했다 나트륨 몬모릴로나이트 유기 인터 칼 레이션 화합물 (NY) 의 층 간격은 나트륨 기반 토양의 65438±0.296nm 에서 2.045nm 으로 증가했으며, 유기 변성 몬모릴로나이트에 의한 Cr (ⅵ) 의 흡착 효과는 원상 토양 및 나트륨 토양보다 유의하게 높았으며, 그 흡착 제거율은 변형 시 인터 칼 레이션 제의 첨가량이 증가함에 따라 증가했다. 100%CEC 를 초과할 때 저농도 Cr (ⅵ) 폐수의 흡착 제거율은 보간제 첨가량이 증가함에 따라 증가하지 않습니다. 흡착 제거율은 pH 값, 반응 시간, 흡착제 사용량 및 폐수 초기 농도의 영향을 받습니다. 몬모릴로나이트 유기삽입층 복합물 흡착에 가장 적합한 pH 값은 3 이고 흡착 균형 시간은 60 min 입니다. 흡착 제거율은 흡착제 사용량이 증가함에 따라 증가하여 초기 농도가 증가함에 따라 감소한다. 최적의 실험 조건 하에서 pH 는 3, 흡착 반응 시간은 60 min, 흡착제 사용량은 2 g/ 100 mL, Cr (ⅵ) 폐수가 포함된 흡착 제거율은 98% 에 달하며 처리 후 폐수 잔류 농도는 국가 배출 기준보다 낮다. 그 결과, Cr (ⅵ) 은 주로 음이온기단과 같은 형태로 물에 존재하고 몬모릴로나이트 층으로 들어가기가 어려워 원상토와 나트륨화토의 흡착 효과가 좋지 않은 것으로 나타났다. 세틸 트리메틸 브롬화물 삽입제는 양이온 교환을 통해 층간뿐만 아니라 소수성 결합을 통해 층간으로 유입되어 100%CEC 를 초과하여 층간 간격과 흡착 효과를 크게 높임으로써 폐수에서 Cr (ⅵ) 이온을 효과적으로 제거할 수 있다.
2) 무기-유기버팀대 기술을 이용하여 후베이 종상천연 칼슘기레토석을 원료로 하여 선광, 정제, 나트륨화 개조를 거친 후 TiCl4 _ 4 로 버팀대를 준비한 다음, 이 버팀대와 16 탄기 트리메틸 브롬화 암모늄을 이용하여 다양한 조건에서 나트륨 기레토석을 무기질-유기버팀대를 진행한다. 나트륨화 후 레토석의 콜로이드 값은 나트륨화 전제보다 7.5 ~ 16 배, 팽창 성능은 5 ~ 25 배, 팽창값은 약 10 배 증가했다. 레올 로지 특성 및 습식 및 건식 압축 강도가 크게 향상되었습니다. 기둥화제의 제비는 일반적으로 AlCl3 알칼리 가수 분해에 의해 제조 된 히드 록시 알루미늄 Keggin 이온을 칼럼 화제로 사용하며, 칼럼 화제로 사용되는 하이드 록시 티타늄 이온의 직경은 하이드 록시 알루미늄 이온보다 크며 더 큰 층 간격을 얻을 수 있지만 제조는 복잡하고 통제하기가 어렵습니다. 특히 TiCl4 _ 4 는 공기 중에 쉽게 분해되어 질소 환경에서 반응하여 이 문제를 해결했다. 무기기둥버팀대 형성기둥받침대석을 기초로 16 탄기 트리메틸 브롬화암모늄으로 무기유기버팀대를 더 진행하면 벤토나이트의 층간 간격을 효과적으로 확대하고 열 안정성을 크게 높여 더 좋은 품질의 버팀목 제품을 얻을 수 있다. 직교 실험을 통해 무기-유기층 기둥 레토석의 Cr (ⅵ) 폐수에 대한 흡착 처리 조건을 최적화해 흡착 처리 공정 조건을 확정해 흡착 제거율이 98.0% 에 달했다. 실험 연구에 따르면 무기-유기주 버팀기둥의 Cr (ⅵ) 폐수에 대한 흡착 제거 효과는 원토와 나트륨토보다 훨씬 높은 것으로 나타났다. 성능이 우수한 신형 점토 광물 기능 재료다.
3) 침철광 처리로 크롬 함유 폐수와 대야 유색금속회사의 실제 폐수를 시뮬레이션하여 최적의 흡착 처리 조건을 얻었으며 크롬 이온의 최대 흡착 제거율은 98.26% 였다. 크롬 이온을 흡착한 침철광으로 2 차 흡착 실험을 진행한 결과 제거율이 약 80% 에 달하면서 침철광을 재사용할 수 있음을 나타냈다. 민물 매체에서의 탈착 실험 (흡착 실험 조건과 동일, 샘플의 초기 농도는 20mg/L) 에서 Cr3 ++ 의 탈착률이 0.3 18%, 9.64% 로 철광에 중금속 이온에 대한 고정능력이 강하다는 것을 발견했다.
현재, 중금속 함유 폐수 처리에 광물 재료의 응용을 제한하는 주요 문제는 광물 물질이 흡착된 후 중금속 이온의 탈착, 재생 및 회수이다. 중금속 이온을 흡착한 광물 재료는 재생되지 않으면 고체 폐기물을 형성하고 땅을 차지하며 2 차 오염을 일으킬 수 있다. 현재 국내외 광물 재료의 재생은 주로 산, 알칼리, 소금 등 화학 시약 또는 고열, 자기장, 마이크로웨이브 등의 방법을 채택하고 있다. 이러한 방법들은 재생 효과가 좋지 않거나 광물 구조를 바꾸어 광물 재료를 여러 번 재사용할 수 없게 한다. 이 프로젝트는 액막유화 추출 기술을 이용해 중금속 이온을 흡착한 후 광물물질을 탈착해 재활용해 중금속 이온을 회수하고 2 차 오염을 피한다. 이 기술은 다양한 중금속 이온 (Cu2++, Pb2++, Cr3 ++ 및 Ni2++) 및 광물 재료 (레토 스톤, 벤토나이트 및 제올라이트) 에 대한 반복적 인 테스트를 거쳐 좋은 결과를 얻었으며 국가 발명 특허 (광물 재료 인터페이스 중금속 이온 회수 액막 유화 기술) 를 신청했습니다.
둘째, 응용 프로그램 홍보
본 프로젝트의 성과는 혁신적으로 폐수 중 중금속 이온을 효과적으로 제거하기 위한 효율적이고 저렴한 점토 광물 수처리제를 제공하고, 우리나라의 풍부하고 값싼 점토 광물 원료를 위한 새로운 응용 분야를 개척하여 이론적 의의와 응용 전망을 가지고 있다.
몬탈토 유기삽입층 화합물, 무기-유기버팀기둥 레토석, 침철광 등 수처리 기능 재료와 같은 크롬 함유 폐수의 흡착 제거율은 모두 98% 에 달하며 처리 후 잔류 농도는 국가 배출 기준 (0.5 mg/L) 보다 낮다. 대야 유색금속회사 제련소는 실제로 중금속 폐수를 함유한 것도 성공적으로 처리되었다.