1. 本选题研究的目的及意义
高岭土是一种储量丰富的非金属矿产资源,其主要成分为高岭石,化学式为Al2O3·2SiO2·2H2O。
高岭土具有良好的可塑性、耐火性、化学稳定性等特点,被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料等领域。
然而,由于地理位置、开采方式等因素的影响,相当一部分高岭土存在品位低、杂质含量高的问题,被称为低品位高岭土。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着环境污染问题的日益严峻,开发高效、低成本、环保型的絮凝剂成为研究热点,其中以低品位矿物为原料制备聚合硫酸铝铁絮凝剂成为国内外学者关注的焦点。
1. 国内研究现状
国内学者在利用低品位高岭土制备聚合硫酸铝铁絮凝剂方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
1.低品位高岭土的表征:对所选用的低品位高岭土进行化学成分分析、矿物组成分析、粒度分析等,以确定其组成、结构和性质,为后续实验研究提供基础数据。
2.低温溶出工艺研究:考察不同酸浸体系(如盐酸、硫酸、草酸等)对高岭土中铝、铁等金属离子溶出率的影响,确定最佳酸浸体系。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.文献调研:查阅国内外相关文献,了解低品位高岭土资源化利用、聚合硫酸铝铁絮凝剂制备方法、絮凝机理等方面的研究现状和最新进展,为本研究提供理论基础和技术参考。
2.实验材料准备:收集并处理低品位高岭土样品,进行必要的预处理,如干燥、粉碎、过筛等,并对样品进行化学成分分析、矿物组成分析、粒度分析等,以确定其基本性质。
3.低温溶出工艺研究:以低品位高岭土为原料,采用酸溶法进行低温溶出实验,系统研究不同因素(如酸浸体系、酸浓度、反应温度、液固比、反应时间等)对铝、铁等金属离子溶出率的影响,并通过单因素实验、正交实验等方法优化溶出工艺条件,确定最佳工艺参数。
5. 研究的创新点
1.原材料创新:本研究采用低品位高岭土为原料制备聚合硫酸铝铁絮凝剂,突破了传统以铝盐、铁盐为原料的限制,实现了低品位矿产资源的高值化利用,符合可持续发展的理念。
2.工艺创新:本研究采用低温高效溶出技术提取高岭土中的铝、铁等金属离子,降低了能源消耗,减少了环境污染,符合绿色化学的理念。
3.产品创新:本研究制备的聚合硫酸铝铁絮凝剂具有低成本、高效、环保等优点,在水处理领域具有广阔的应用前景。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 尹华群, 周家华, 彭同江, 等. 高岭土基絮凝剂的制备及应用研究进展[J]. 非金属矿, 2020, 43(1): 85-90.
2. 刘云海, 孙家寿, 姜华, 等. 高岭土基复合絮凝剂的研究进展[J]. 中国非金属矿工业导刊, 2022, (5): 50-53.
3. 王晓慧, 孙培德, 王瑞, 等. 改性高岭土基复合絮凝剂的制备及应用研究进展[J]. 环境工程, 2022, 40(S2): 310-314.
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