沸石离子交换法海水提取氯化钾研究

摘要

本论文是以利用改性后的沸石为离子交换剂，采用离子交换法来提取模拟海水中的氯化钾为主要的研究内容。探寻改性沸石的最佳方案，提高提取氯化钾的效率。
　　论文首先采用水热煮沸法和微波技术对斜发沸石改性做了较系统的研究，利用偏铝酸钠和氯化钠为改性剂，采用正交法得出沸石改性的最佳成分比和最佳时间，使得在模拟海水中改性斜发沸石的吸附量有了较大的提高。X衍射的分析结果表明，斜发沸石经过脱硅补铝的改性后，依旧保留了沸石的晶格构造。对改性后的沸石进行了XRD、BET、FT-IR、EDX性能测试。
　　其次，对于改性后沸石的提取氯化钾的过程，分为吸附、去离子水冲洗、洗脱、再生四个过程。对于改性沸石交换柱吸附过程，即钠型斜发沸石的Na+—K+离子交换过程，离子交换过程为放热反应，得出较低温度有利于K+的吸附过程，即常温度为20℃，吸附下来过程较佳并且节约能量。用去离子冲洗，是为了冲洗残留在沸石中的NaCl。沸石洗脱过程，采用分步收集法，得出洗脱最佳体积。该过程为吸热过程，从而得出温度更高有助于洗脱过程的进行，故洗脱温度为50℃较佳，用50℃的饱和氯化铵溶液洗脱。沸石的再生过程，同样为吸热反应，高温有助于再生过程的进行。
　　最后，论文采取了萃取结晶法，以甲醇溶液为萃取剂，将KCl有效的从富钾液中有效的分离出来。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 基本概念

1.3 天然斜发沸石的性能简介

1.4 海水提钾法研究进展

1.5 沸石改性的研究现状

1.6 本课题的研究意义及主要内容

参考文献

第二章 改性沸石的制备方法

2.1 试验主要仪器及试剂

2.2 实验方法

2.3 斜发沸石的水热煮沸改性试验

2.4 斜发沸石的微波改性试验

2.5 小结

参考文献

第三章 提钾过程工艺探究

3.1 改性沸石提取氯化钾工艺流程图

3.2 试验装置仪器

3.3 实验方法及工艺步骤

3.4 提取氯化钾的工艺结果分析

3.5 结论

参考文献

第四章 富钾液萃取结晶法提取KCl

4.1 结晶理论的研究进展

4.2 实验过程

4.3 结果与分析

4.4 小结

参考文献

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 本论文创新之处

5.3 工作展望

附录

致谢