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聚合物改性膨润土-砂混合物防渗工程应用初探
1
作者 杨微 何逸飞 +4 位作者 任孟健 陈仁朋 王瀚霖 袁平 郭承晖 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期87-99,共13页
聚合物改性膨润土(PMB)因其低渗透性和优异的抗盐能力,已成为工业固废防渗领域的研究热点。然而,目前关于PMB在真实尾矿库服役环境中的研究与应用仍较有限。系统比较PMB与钠基膨润土(NaB)在不同污染环境下的膨胀性和重金属吸附性能,评... 聚合物改性膨润土(PMB)因其低渗透性和优异的抗盐能力,已成为工业固废防渗领域的研究热点。然而,目前关于PMB在真实尾矿库服役环境中的研究与应用仍较有限。系统比较PMB与钠基膨润土(NaB)在不同污染环境下的膨胀性和重金属吸附性能,评估聚合物改性膨润土-砂(PMB-S)与NaB-砂(NaB-S)混合物的渗透性能,并进一步探讨磷矿现场弃渣作为基质材料与PMB混合用于防渗的可行性。结果表明,PMB在pH 2~pH 12范围内自由膨胀指数始终>50 mL/2 g,显著高于NaB;同时,其对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附性能也优于NaB,尤其在酸性环境下,去除率分别提高58.42%和61.31%。PMB-S混合物的渗透系数明显低于NaB-S,且在多数污染环境下可稳定低于1×10^(-8)cm/s。PMB与三种磷矿弃渣混合物的渗透性能与PMB-S接近,验证弃渣作为防渗基质材料的可行性。通过在强碱性铅锌矿和强酸性磷石膏尾矿库开展原位防渗工程示范,进一步验证PMB-S在实际工况下的防渗与污染阻隔性能。 展开更多
关键词 聚合物改性膨润土 膨胀特性 吸附性能 渗透系数 原位试验
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高密实石墨-膨润土块体的“两步压实”制备方法
2
作者 谈云志 赵凌晖 +2 位作者 张金生 祝雨 明华军 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期217-224,共8页
膨润土和石墨细腻如粉,压成高密实大型块体,需要超大吨位的加载设备。为破解该难题,提出“两步压实”法,即先把细腻的粉粒压成高密实块体,再破碎成团;然后,团粒与粉粒再混合,以较低的荷载压成尺寸更大的高密实块体。研究表明,相较于用... 膨润土和石墨细腻如粉,压成高密实大型块体,需要超大吨位的加载设备。为破解该难题,提出“两步压实”法,即先把细腻的粉粒压成高密实块体,再破碎成团;然后,团粒与粉粒再混合,以较低的荷载压成尺寸更大的高密实块体。研究表明,相较于用纯粉粒膨润土直接压实,“两步压实”法可以实现用相同吨位压力机制备出更高密实度的块体,提升块体密度超4%。当目标干密度为1.93 g/cm3时,压实应力可减少4 MPa。压实过程中,团粒经历“重排、破碎、压密”的变化,当团粒含量在30%时,复压块体能更好地发挥压实力效益、具备更优的成型能力和均匀性。微观试验也表明:“两步压实法”能够减小复压块体中的孔径,提高块体的密实度。 展开更多
关键词 球状石墨 膨润土 压实 块体 缓冲层
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高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应
3
作者 曾召田 林铭宇 +4 位作者 孙德安 邵捷昇 曹珊珊 赵长友 靳琳 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期171-182,共12页
为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采... 为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采用粒度分析、X射线衍射和热重分析等微观试验,揭示出高温条件下MX80膨润土试样导热性能热老化时间效应的产生机制。试验结果表明:(1)高温(100、200℃)热老化预处理后膨润土试样的导热系数λ均随着热老化时间t的递增而降低,呈现出明显的热老化时间效应:0~15 d急剧降低,30 d后趋于稳定;相较于100℃,200℃条件下膨润土试样的热老化时间效应更显著。(2)高温(100、200℃)作用均会引起膨润土试样中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,固体土颗粒粒径减小;此外,在200℃条件下,试样中的部分蒙脱石矿物转变为钠云母;上述微观特征演化呈现出与试样导热系数λ一致的热老化时效性。(3)膨润土材料导热性能热老化时间效应产生的本质原因在于:100℃条件下,随着热老化时间t的递增,温度作用导致膨润土中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,颗粒粒径减小,固相体积减少,气相体积增加,但矿物成分未发生变化;而200℃条件下,随着热老化时间t的递增,上述温度作用进一步加剧,且高温引起了部分蒙脱石矿物转变为导热系数较低的钠云母。 展开更多
关键词 膨润土缓冲层 导热性能 热老化时效性 高温条件 微观机制
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层电荷对膨润土收缩行为影响的试验和理论研究
4
作者 马田田 刘亭利 +2 位作者 郝丰富 杨聪发 万勇 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期39-48,60,共11页
膨润土的主要黏土矿物为蒙脱石,其片层因同晶替代带有固定负电荷,形成的层电荷是控制其收缩行为的关键因素。通过试验与理论结合,探讨了层电荷对膨润土收缩特性的影响机制。试验中,以钠基膨润土为原料,利用锂离子固定法制备了一系列层... 膨润土的主要黏土矿物为蒙脱石,其片层因同晶替代带有固定负电荷,形成的层电荷是控制其收缩行为的关键因素。通过试验与理论结合,探讨了层电荷对膨润土收缩特性的影响机制。试验中,以钠基膨润土为原料,利用锂离子固定法制备了一系列层电荷逐渐降低的减电荷膨润土。采用数字图像法获得收缩特征曲线,并结合露点水势仪和核磁共振仪,获取土-水特征曲线及水分分布。结果表明,随着层电荷降低,膨润土由高收缩性逐渐转为低收缩性,收缩曲线出现结构收缩阶段,并可根据拐点划分为毛细作用阶段与吸附作用阶段,该拐点与水分分布特征高度一致。层电荷降低同时削弱了持水能力,但经阳离子交换量归一化后,土-水特征曲线在高吸力区段趋于重合,表明吸附阶段主要受层间可交换阳离子水化作用控制。采用粒间应力表征的脱湿诱导压缩曲线显示,收缩变形主要发生在毛细阶段,为弹塑性变形,而在吸附阶段则转为弹性变形。综合分析可知,收缩特征曲线、水分分布、土-水特征曲线和脱湿诱导压缩曲线在毛细与吸附阶段的分界点高度一致。 展开更多
关键词 层电荷 减电荷膨润土 收缩特征曲线 土-水特征曲线 粒间应力
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不同温度下环向接缝中膨润土膨胀性能试验研究
5
作者 闫旭升 王琼 +3 位作者 苏薇 叶为民 张丰收 刘宜春 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期177-186,共10页
为研究环向施工接缝中温度对膨润土膨胀性能及其微观结构演化的影响,在不同温度条件下对环向施工接缝中压实膨润土开展膨胀力试验,并在接缝封闭后进行含水率、干密度和孔隙结构测试,分析膨胀性能与微观结构演化的联系。结果表明:膨胀力... 为研究环向施工接缝中温度对膨润土膨胀性能及其微观结构演化的影响,在不同温度条件下对环向施工接缝中压实膨润土开展膨胀力试验,并在接缝封闭后进行含水率、干密度和孔隙结构测试,分析膨胀性能与微观结构演化的联系。结果表明:膨胀力时程曲线呈现单峰型,先增至峰值后下降并最终趋于稳定。膨润土膨胀过程动力学平衡由结合水膜增厚、层叠体裂解、孔隙坍塌和扩散双层增厚所形成的“楔”力主导,导致膨润土从竖向侧限到恒体积的受力状态演化。在高温条件下,试样内部含水率梯度增大、干密度梯度减小的趋势更加明显。随着温度升高,蒙脱石膨胀系数和水分子扩散系数增加,加速了蒙脱石水化膨胀,更多孔隙被膨胀后的蒙脱石占据。较高温度下,水分子进入蒙脱石层间,促进了水化反应、层叠体裂解和孔隙坍塌,进而降低了总孔隙比并增强了膨润土膨胀性能。 展开更多
关键词 压实膨润土 温度 施工接缝 膨胀力 孔隙结构 水化膨胀
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多场作用下压实膨润土剪切特性研究进展
6
作者 张伊然 陈永贵 +3 位作者 戴文杰 叶为民 王琼 孙曌 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期212-222,254,共12页
膨润土剪切特性对维持深地质处置库工程屏障性能至关重要。概述了膨润土剪切特性受处置库近场环境作用的响应机理,归纳了膨润土剪切强度预测模型的最新进展。应力作用下,膨润土剪切强度增加有赖于单位体积内固相增多和孔隙数量减少;吸... 膨润土剪切特性对维持深地质处置库工程屏障性能至关重要。概述了膨润土剪切特性受处置库近场环境作用的响应机理,归纳了膨润土剪切强度预测模型的最新进展。应力作用下,膨润土剪切强度增加有赖于单位体积内固相增多和孔隙数量减少;吸力作用下,剪切行为受控于吸附水膜的润滑和土颗粒间的摩擦作用等;化学作用下,溶液浓度、阳离子交换反应和矿物相变(碱性条件)是剪切行为改变的关键因素;温度作用下,伊利石化和微观结构重排使剪切强度出现不可逆增加;多场耦合作用下,剪切特性受各因素相互作用的复杂影响,目前这方面研究还不够深入。现阶段吸力作用下剪切强度预测模型较为成熟;化学作用下模型仅考虑化学溶液类型和浓度,忽视了阳离子交换作用、矿物溶解等影响。综上,对于多场耦合作用的剪切行为、膨润土裂缝自愈后剪切强度劣化问题和提高预测模型准确性等方面仍需展开进一步研究。 展开更多
关键词 深地质处置 压实膨润土 剪切特性 多场作用
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Cu^(2+)在HPMC改性膨润土中的吸附和扩散行为
7
作者 王宝 胡业昊 +2 位作者 朱佳佳 张迪 周浩然 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期127-133,共7页
开展穿透扩散试验(Through-Diffusion Test),研究重金属Cu^(2+)在羟丙基甲基纤维素(HPMC)改性膨润土中的吸附和扩散行为,并与未改性膨润土进行比较。同时,使用污染物运移模拟软件Pollute V7.0定量评估HPMC改性对膨润土截污性能的影响。... 开展穿透扩散试验(Through-Diffusion Test),研究重金属Cu^(2+)在羟丙基甲基纤维素(HPMC)改性膨润土中的吸附和扩散行为,并与未改性膨润土进行比较。同时,使用污染物运移模拟软件Pollute V7.0定量评估HPMC改性对膨润土截污性能的影响。研究结果表明,当HPMC的添加量为2%和5%时,Cu^(2+)在膨润土上的吸附量分别减小了40%和46%,而扩散速度分别降低了7%和34%。Pollute V7.0的模拟计算结果显示,添加2%和5%的HPMC,可将膨润土对Cu^(2+)的截污性能分别提高1.32倍和2.58倍。研究结果可为HPMC改性膨润土截污性能评估提供基础参数。 展开更多
关键词 土工复合膨润土衬垫 膨润土 羟丙基甲基纤维素 扩散 吸附
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模拟处置条件下钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为研究 被引量：5
8
作者 龙浩骑 周舵 +4 位作者 刘晨 陈曦 李遥 王波 谭盛恒 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期310-317,共8页
钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素,在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患,影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为,本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为,测定了钚胶体的粒径分布... 钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素,在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患,影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为,本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为,测定了钚胶体的粒径分布,并探究了pH(6.0~10.0)和离子强度(0.10~0.3 mol/L)对钚在北山地下水-膨润土体系中的胶体稳定性和粒径的影响。结果表明:pH对钚胶体、膨润土胶体粒径和Zeta电位的影响不大;离子强度对Zeta电位的影响不大,但会加速胶体的团聚。钚的迁移行为和GMZ膨润土的胶体行为密切相关。在本实验条件下,约有85%的钚吸附在膨润土胶体上,膨润土胶体的存在不利于阻滞钚的迁移。 展开更多
关键词 膨润土 地下水 胶体 钚
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高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能热老化的时间效应及微观机理 被引量：1
9
作者 曾召田 林铭宇 +3 位作者 孙德安 邵捷昇 曹珊珊 吕海波 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第9期1812-1824,共13页
高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能的热老化时效性对于评价核废物深地质处置库的长期运营安全具有重要意义。对MX-80膨润土粉末进行不同热老化时间(t=0,15,30,60,90,120 d)的高温预处理,研究热老化后膨润土试样的工程屏障性能参数(... 高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能的热老化时效性对于评价核废物深地质处置库的长期运营安全具有重要意义。对MX-80膨润土粉末进行不同热老化时间(t=0,15,30,60,90,120 d)的高温预处理,研究热老化后膨润土试样的工程屏障性能参数(导热系数λ、恒体积膨胀力Ps、无侧限抗压强度qu、比表面积SSA)随热老化时间t的演化规律;基于X射线衍射、热失重分析和扫描电镜等试验探讨了高温热老化后MX80膨润土中矿物成分、吸附水、微结构的变化趋势,从微观角度揭示出高温条件下热老化时间对膨润土缓冲材料工程屏障性能的影响机制。试验结果表明:(1)MX80膨润土的工程屏障性能均随热老化时间t的增加而递减,呈现出显著的时间效应,其主要发生在0~15 d,衰减率为56.89%~68.51%;(2)高温热老化过程中,膨润土中蒙脱石矿物部分转化为钠云母、土中吸附水脱失、土体微结构演化,上述微观变化与其工程屏障性能热老化时效性具有较好的一致性;(3)高温条件下,MX80膨润土的工程屏障性能参数与其蒙脱石含量C_(m)、吸附水含量w均呈线性正相关,表明膨润土的矿物成分转化、土中吸附水变化、土体微结构演化是引起其工程屏障性能热老化时效性的本质原因。 展开更多
关键词 膨润土缓冲材料 屏障性能 热老化时间 高温状态 微观机理
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高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性 被引量：1
10
作者 曾召田 张瀚彬 +2 位作者 吕海波 车东泽 潘斌 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期49-56,共8页
在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作... 在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作用预处理(温度T=90℃,碱溶液浓度CNaOH=0.5 mol/L),通过室内试验研究了MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数等物理性能指标随反应时长t的变化规律,并选择部分代表性试样进行X射线衍射(XRD)试验和热重分析(TGA)试验,从微观角度对高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性进行解释。结果表明,高温强碱作用预处理后,MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数在0~45 d内急剧下降,45 d后趋于稳定,90 d后三者降幅分别为13.6%、18.5%、58.1%;膨润土的主要矿物蒙脱石含量大幅减少,钠长石含量有所增加,90 d后二者变化量分别为-23.3%、+3.7%;膨润土颗粒吸附的自由水、弱结合水和强结合水的含量减少,90 d后三者含量分别减少2.84%、0.13%、0.24%;高温强碱条件下膨润土物理性能随时间发生劣化效应的根本原因在于膨润土中有效成分蒙脱石发生溶解,其含量下降导致比重、膨胀指数和比表面积降低。 展开更多
关键词 膨润土 高温强碱条件 物理性能 时效性 蒙脱石溶解
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辽宁阜新低品位钙基膨润土的改性研究 被引量：1
11
作者 耿蓉蓉 王恩德 付建飞 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期89-90,共2页
我国膨润土资源丰富,储量占世界第二位。随着膨润土在化工、陶瓷等领域的应用,需要对钙基膨润土进行改性以拓展新的应用领域。辽宁省阜新北窝棚膨润土矿床是新近发现的风化残积型矿床,产于侏罗纪火山岩中。矿体似层状或透镜状。矿石中... 我国膨润土资源丰富,储量占世界第二位。随着膨润土在化工、陶瓷等领域的应用,需要对钙基膨润土进行改性以拓展新的应用领域。辽宁省阜新北窝棚膨润土矿床是新近发现的风化残积型矿床,产于侏罗纪火山岩中。矿体似层状或透镜状。矿石中蒙脱石含量约为40%-50%。 展开更多
关键词 钙基膨润土 酸性膨润土 低品位 改性膨润土 蒙脱石含量 提纯 钙蒙脱石 改性研究 膨润土矿床 辽宁省
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温控盐溶液入渗的GMZ膨润土膨胀变形研究
12
作者 叶为民 邵长跃 +2 位作者 王琼 陈永贵 陈亮 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第11期2237-2245,共9页
开展考虑温度影响的盐溶液入渗膨润土膨胀变形特性研究,对于高放废物深地质处置库的设计与安全运营具有重要意义。以高庙子膨润土为研究对象,开展了不同温度条件下NaCl和CaCl2溶液饱和的一维膨胀变形试验,分析了温度和盐溶液浓度对膨胀... 开展考虑温度影响的盐溶液入渗膨润土膨胀变形特性研究,对于高放废物深地质处置库的设计与安全运营具有重要意义。以高庙子膨润土为研究对象,开展了不同温度条件下NaCl和CaCl2溶液饱和的一维膨胀变形试验,分析了温度和盐溶液浓度对膨胀变形的影响;结合压汞试验和扫描电镜试验,揭示了温度和盐溶液对膨胀变形影响的微观机理。结果表明:温度和盐溶液浓度升高,达到最大膨胀应变时间缩短,最大膨胀应变减小。盐溶液浓度升高,扩散双电层厚度减小,渗透吸力和有效应力增大;同时,温度升高,集合体间孔隙收缩和晶格收缩,抑制扩散双层膨胀,导致集合体间孔隙的孔径密度降低,集合体间孔隙在水化过程中被填充堵塞,试样膨胀性能减小。在此基础上,建立了考虑温度影响的盐溶液入渗膨胀变形时程曲线模型。 展开更多
关键词 高庙子膨润土 膨胀变形 盐溶液 温度 微观结构 模型
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团粒膨润土振动密实性与恒刚度约束膨胀行为
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作者 谈云志 吴克宇 +1 位作者 明华军 孙德安 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2399-2408,共10页
压缩空气地下储能是实现大规模物理储能的理想方式,关键是要保证地下储气库长期气密性,据此,提出用膨润土-薄钢板构建复合密封层的概念。为验证利用膨润土辅助构建密封层的可行性,开展膨润土团粒振实试验与恒刚度膨胀试验。结果表明:由... 压缩空气地下储能是实现大规模物理储能的理想方式,关键是要保证地下储气库长期气密性,据此,提出用膨润土-薄钢板构建复合密封层的概念。为验证利用膨润土辅助构建密封层的可行性,开展膨润土团粒振实试验与恒刚度膨胀试验。结果表明:由膨润土通过压实再破碎形成不同尺寸团粒,团粒按比例重新组合成混合物,经过振动210 s后达到稳定密实状态;以最大尺寸5 mm的团粒为例,依据Andreasen公式,取级配指数n=0.5时混合,其振动堆积密度最大可达1.35 g/cm^(3);所有双粒组团粒混合物,粗粒组含量70%时达到最大振动堆积密度,基于等粒径团粒堆积状态理论解释了该现象的原因。膨润土团粒振动离析会降低堆积均匀度,但水化膨胀蠕动后,能挤密充填团粒间的大孔隙,调整了密实度的整体均匀性,保证薄钢板与围岩的均匀受力。恒刚度约束下膨润土的膨胀变形释放了部分膨胀潜势,剩余膨胀潜势以剩余膨胀力形式展现,建立了恒刚度约束下剩余膨胀力与膨胀变形率关系,可为构建膨润土-薄钢板复合密封层提供设计参考依据,避免薄钢板发生屈曲变形破坏。 展开更多
关键词 压气储能 团粒膨润土 振动密实 恒刚度 膨胀行为
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膨润土基复合材料的制备及其对铜离子吸附性能的研究
14
作者 吴雪兰 许倩倩 +3 位作者 张洋洋 龙红明 杨博 吴健辉 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期206-213,共8页
以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+... 以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+)浓度为100mg/L时,膨润土颗粒用量为50g/L,对Cu^(2+)的去除率达92.40%;而膨润土/钢渣颗粒用量为30g/L,对Cu^(2+)去除率达94.31%。膨润土颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠离子交换作用,且该过程更符合拟一级动力学模型、Langmuir吸附等温模型;膨润土/钢渣颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠沉淀作用和离子交换作用,且该过程更符合拟二级动力学模型、Freundlich吸附等温模型。热力学参数计算表明这两种颗粒对Cu^(2+)吸附是自发进行的吸热、熵增过程。 展开更多
关键词 膨润土 钢渣 吸附铜离子 吸附动力学 吸附热力学
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聚合物对膨润土基竖向防渗屏障工程性能的影响与机理表征
15
作者 袁小一 崔琦 陈兵 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1090-1097,共8页
为增强屏障防渗性能,采用聚合物改性膨润土是可行且高效的方法。本文通过微观实验(包括X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电镜)研究了阳离子型、非离子型和阴离子型聚合物改性膨润土的改性机理。3类聚合物分别选择聚丙烯酰胺、羟丙甲基... 为增强屏障防渗性能,采用聚合物改性膨润土是可行且高效的方法。本文通过微观实验(包括X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电镜)研究了阳离子型、非离子型和阴离子型聚合物改性膨润土的改性机理。3类聚合物分别选择聚丙烯酰胺、羟丙甲基纤维素和羧甲基纤维素钠,均为已有研究中最常见类型。这3种聚合物都能够插层进入膨润土层间域,改变膨润土片层微观特性;对于聚丙烯酰胺、羟丙甲基纤维素和羧甲基纤维素钠,阳离子交换、氢键和阳离子桥架作用是产生插层作用的主要机理。采用自由膨胀、一维压缩和渗透试验,探究了聚合物种类和掺量对屏障工程性能的影响。结果表明:聚丙烯酰胺会削弱屏障压缩和防渗性能,而羟丙甲基纤维素和羧甲基纤维素钠能带来显著的提升。此外,屏障渗透系数和膨润土膨胀指数间存在对应关系,基于此提出了屏障渗透系数预测模型,并通过已有研究的数据和实测数据进行了验证。 展开更多
关键词 聚合物 膨润土 改性机理 屏障 渗透性 聚丙烯酰胺 羟丙甲基纤维素 羧甲基纤维素钠
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硅溶胶改性膨润土的研究 被引量：11
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作者 于华 刘子利 +2 位作者 张雪凤 陶杰 陈照峰 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期36-39,共4页
以南京汤山钙基膨润土为原料,研究了硅溶胶改性剂加入量、pH值、焙烧温度对钙基膨润土的吸附性、悬浮性和膨胀性的影响,并运用X射线衍射分析其改性机理。结果表明:随硅溶胶加入量的增加,膨润土的吸附性和悬浮性呈先上升后下降的趋势,膨... 以南京汤山钙基膨润土为原料,研究了硅溶胶改性剂加入量、pH值、焙烧温度对钙基膨润土的吸附性、悬浮性和膨胀性的影响,并运用X射线衍射分析其改性机理。结果表明:随硅溶胶加入量的增加,膨润土的吸附性和悬浮性呈先上升后下降的趋势,膨胀性降低,膨润土与硅溶胶质量比为8.0时改性效果最好;pH值对硅溶胶改性效果影响不大;随焙烧温度的升高,膨润土的吸附性和膨胀性呈先上升后下降的趋势,悬浮性提高,500℃焙烧土效果最佳,并且500℃焙烧后再用硅溶胶改性的膨润土的性能更好。 展开更多
关键词 膨润土 硅溶胶 改性 改性膨润土 X射线衍射分析 钙基膨润土 焙烧温度 改性效果 吸附性 膨胀性
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羟基金属柱撑膨润土吸附氟的性能研究 被引量：20
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作者 李益民 张华 李海洋 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-4,共4页
将膨润土进行改性制得4种羟基金属柱撑膨润土,用XRD考察了层间结构,并将它们应用于含氟废水的吸附处理中,研究了各种吸附剂的吸附速率、介质的pH、吸附剂用量、饱和吸附曲线和吸附剂的重复使用性。结果表明,改性得到的羟基金属柱撑膨润... 将膨润土进行改性制得4种羟基金属柱撑膨润土,用XRD考察了层间结构,并将它们应用于含氟废水的吸附处理中,研究了各种吸附剂的吸附速率、介质的pH、吸附剂用量、饱和吸附曲线和吸附剂的重复使用性。结果表明,改性得到的羟基金属柱撑膨润土的层间距都明显变大,在实验条件下对氟离子的吸附性能为羟基铁铝复合柱撑膨润土>羟基铁柱撑膨润土>羟基铝柱撑膨润土。该类吸附剂对氟离子还具有较好的重复使用性。 展开更多
关键词 氟离子 吸附 羟基铁柱撑膨润土 羟基铝柱撑膨润土 羟基铁铝柱撑膨润土
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膨润土改良土工程性能试验研究 被引量：1
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作者 李丽华 漆字巍 +3 位作者 李玉涛 毛望 乔丽平 李巍 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期93-97,共5页
为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土... 为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土作为防渗层的防渗特征。研究结果表明,随着纳米膨润土掺量增加,改良红粘土抗压强度呈先上升后下降的趋势,当掺量达到4%时红粘土抗压强度提升最明显;纳米膨润土掺量超过4%时土体的饱和渗透系数趋于稳定;纳米膨润土可有效减少土体孔隙和裂缝面积,产生的胶凝物质提高了骨架强度进而增强土体强度;纳米膨润土改良红粘土可作为防渗层加强毛细阻滞系统防渗性能。 展开更多
关键词 红粘土 纳米膨润土 抗压强度 渗透系数 降雨模拟试验
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聚丙烯酸钠改性钙基膨润土工程特性及微观结构研究 被引量：3
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作者 陈宏信 牛松荧 +3 位作者 冯世进 薛钦培 李正霏 石福江 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期860-868,共9页
中国钙基膨润土(CaB)资源丰富,近年来作为竖向隔离墙膨润土泥浆的替代材料备受关注。然而,由于天然钙基膨润土膨胀能力与化学相容性较差,对其工程特性的改进成为关键问题。为此,研究以聚丙烯酸钠(PAAS)为改性剂对钙基膨润土进行改良,确... 中国钙基膨润土(CaB)资源丰富,近年来作为竖向隔离墙膨润土泥浆的替代材料备受关注。然而,由于天然钙基膨润土膨胀能力与化学相容性较差,对其工程特性的改进成为关键问题。为此,研究以聚丙烯酸钠(PAAS)为改性剂对钙基膨润土进行改良,确定了制浆—干燥—研磨法制备聚丙烯酸钠改性钙基膨润土(PAAS―CaB)的最佳制备条件。系统测试了改性膨润土的工程特性及微观结构,结果表明,改性剂掺量为8%时,PAAS―CaB膨胀指数可达34.0 mL/(2g),聚丙烯酸钠改性显著提高了钙基膨润土的吸水膨胀性能及化学相容性,为降低了膨润土泥饼的渗透系数。随PAAS掺量的增加,泥浆马氏黏度增大,滤失量和pH值减小,泥浆密度则主要由膨润土掺量控制。与未改性的CaB相比,PAAS―CaB在微观上表现出整体性更好的片层结构、更小的蒙脱石晶层间距。聚丙烯酸钠主要通过桥联包覆作用与接枝共聚合作用改善钙基膨润土性能。研究为优化PAAS―CaB制备工艺提供了可靠依据,为CaB的工程应用提供了可行的技术路径。 展开更多
关键词 隔离墙 钙基膨润土 聚丙烯酸钠 工程特性 微观结构
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钻井泥浆用膨润土的复配及性能研究 被引量：1
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作者 蒋俊 罗利明 +4 位作者 孙红娟 赵猛 孟繁明 马亮 先子均 《矿物学报》 北大核心 2025年第5期994-1004,共11页
基于蒙脱石良好的悬浮分散性、阳离子交换性、黏结性等特性,本文采用CMC-Na和无机轻质氧化镁对膨润土进行复配改性制备系列膨润土钻井泥浆产品,通过高温热滚实验,并结合SEM、XRD、FT-IR及Zeta电位等分析手段研究了改性剂种类与用量等对... 基于蒙脱石良好的悬浮分散性、阳离子交换性、黏结性等特性,本文采用CMC-Na和无机轻质氧化镁对膨润土进行复配改性制备系列膨润土钻井泥浆产品,通过高温热滚实验,并结合SEM、XRD、FT-IR及Zeta电位等分析手段研究了改性剂种类与用量等对膨润土造浆性能的影响及作用机理,获得最优复配改性方案。结果表明,CMC-Na长碳链能够在蒙脱石边缘起桥联作用,显著提高泥浆的黏度,增强泥浆体系的稳定性,而氧化镁水化过程中生成氢氧化镁,提高了膨润土在水中的分散性与膨胀性。当CMC-Na和轻质氧化镁均为4%时,膨润土泥浆的黏度为高达42 mPa·s,滤失量低至22 mL,各项性能指标均满足国标要求。本研究提出的复配改性工艺方案简便、成本低,为膨润土改性增粘研究提供了坚实的实验基础和理论支撑,具有广泛的推广价值和应用前景。 展开更多
关键词 膨润土 复配改性 泥浆性能 PH调节 高温黏度
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