磺化煤 :属于阳离子交换剂的多孔物质

更新时间:2023-09-26 17:29

磺化煤外观为黑色,不规则细粒,是多孔物质,属于阳离子交换剂一类。作为软化剂,它能与水中的阳离子,如铁、铝、钙、镁等作离子交换,从而除去这些阳离子,使水得到软化,此外磺化煤还可以吸收硬水中的有机化合物

正文

煤与发烟硫酸硫酸作用所得的磺化产物。色黑无光泽,呈不规则多孔颗粒状。磺化反应使煤结构(见煤化学)的芳香环上引入磺基(—SO3H);同时,由于浓硫酸的氧化作用,还把芳香环侧链上的烷基氧化为羧基(—COOH)和羟基(—OH)。这些基团上的氢都能被一些金属离子所置换。因此,磺化煤是一种阳离子交换剂(见离子交换剂),广泛用于锅炉用水的软化、废水中贵金属的回收和污水处理。

磺化煤交换金属离子能力的大小,通常以每克或每立方厘米磺化煤能交换钙离子的毫克当量数表示,一般约为1.6~2.0毫克当量(钙)/克(煤)。用食盐水处理磺化煤,得钠型磺化煤,其交换能力比氢型要高。

磺化煤的生产要经历煤的破碎(粒度2~4mm)、硫酸磺化(煤酸比约1:4,反应时间8h)、用水洗涤(回收稀酸)、纯碱(碳酸钠)中和、二次水洗(至 pH为6.5~7)、干燥和过筛(分为0.7~1.2mm小粒和0.3~0.7mm细粒)等步骤。原料煤要求采用机械强度好,水分、灰分、硫含量低,挥发分大于20%(质量)的烟煤。如中国抚顺老虎台煤,是较好的磺化原料,属于以镜煤、亮煤为主的低灰、低硫煤。

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