3. 2 　烧蚀时间的影响

烧蚀时间对产品脱色率及染料吸附量的影响如

图 2 所示 。

图

2

　烧蚀时间对产品脱色率及染料吸附量的影响

Fig. 2

　

Effect of heating ablation time on decoloring

rate and dye adsorptive capacity

从图 2 中可见 ,在 4 h 内 ,随烧蚀时间的延长 ,

产品脱色率和染料吸附量先是逐渐增加后快速下

降 ,波峰出现在 2～2

15 h 之间 ,烧蚀时间为 2 h 时其

脱色率达到 9 %。其变化规律的机理与烧蚀温度的
影响类似 ,即烧蚀时间超过 2

15 h 后一方面降低了

产品的表面活性 ,另一方面 ,过度的烧蚀会破坏部分
孔结构 ,从而使其吸附染料分子的能力降低 。考虑
到既要节省能源又要便于操作 ,将最佳的烧蚀时间
定为 2 h 。

3. 3 　烧蚀升温方式的影响

升温方式分为逐渐升温和定温 2 种 ,这 2 种方

式对产品脱色率和染料吸附量的影响如表 1 所示 。

从表 1 中可以看出 ,在 2 种不同升温方式下产

品的脱色率和染料吸附量有一定差别 ,定温方式略
差于逐渐升温方式 ,这是由于在逐渐升温过程中孔
结构逐渐扩大 ,烧蚀过程经历了一种广谱的温度范
围 ,使各种不同性质的杂质散失更为充分 ,从而使产
品的吸附性能略优 。因此 ,将升温方式确定为逐渐
升温 。

表

1

　烧蚀升温方式对产品脱色率及染料吸附量的影响

Table 1

　

Effect of heating ablation method

on decoloring rate and dye adsorptive capacity

指 标

升温方式

定 温

逐渐升温

脱色率

( %)

9 . 1

12 . 1

染料吸附量

( mg

染料

/ 5 g

样品

)

0. 070

0 . 093

3. 4 　添加剂的影响

常见的天然沸石升温烧蚀工艺一般不添加任何

添加剂 ,但本研究既要求中间产品具有较完整的天
然沸石骨架及良好的离子交换性 ,又要求其具有更
加广谱的孔径范围 ,这就需要添加一定量的某种添
加剂 ,在一定程度上可控地破坏一部分微孔使一部
分孔径达到介孔级或接近介孔级 (2～50 nm)

[ 2 ]

,而

此添加剂既要具有一定的稳定性从而不与原材料的
主要骨架成分发生反应 ,又要求其具有一定的氧化
作用和可燃性 ,因此 ,本步试验选择取自山西大同的
优质煤粉作为烧蚀添加剂 。

3. 4. 1 　添加剂粒度的影响

由于添加剂的粒度直接影响添加剂与烧蚀材料

的混合程度及接触程度 ,因此适当的粒度是最佳添
加剂混合烧蚀效果的前提 ,其对产品脱色率及染料
吸附量的影响如图 3 所示 。

图

3

　添加剂粒度对脱色率及染料吸附量的影响

Fig. 3

　

Effect of t he granularity of additive on decoloring

rate and dye adsorptive capacity

从图 3 中首先可看出 , 产品脱色率由上步的

12

11 %陡然增加了 1315 个百分点以上 ,这说明添加

剂的加入明显增强了烧蚀的效果 ,增加了产品中大
孔的比例 。另外 ,随着添加剂粒度变小 ,脱色率和染
料吸附量逐渐增加 ,说明添加剂粒度越细则混合 、

接

触效果越好 ,因此烧蚀效果也越好 ,但曲线有逐渐趋
于直线的趋势 ,也就是说粒度细到一定程度以后 ,对
试验效果影响越来越小 。图中粒度为 - 0

1043 mm

时的脱色率和染料吸附量与粒度为 - 0

1037 mm 时

差别已很小 ,因此选择 - 0

1043 mm 为最佳的添加

剂粒度 ,在此条件下产品的脱色率可达到 39

17 % ,

染料吸附量为 0

1305 mg 染料/ 5 g 样品。

3. 4. 2 　添加剂加入量的影响

添加剂加入量决定着烧蚀的强度 ,其对产品脱

色率和染料吸附量的影响试验结果如图 4 所示 。

8

3

环 境 污 染 治 理 技 术 与 设 备

第

6

卷