Devonian clay of Liepa deposit (district of Cesis) and Quaternary clay of Laza deposit (district of Aizpute) was investigated. Pellets were fired at four different temperatures of 700, 800, 900, and 1050 °C. Porosity and surface area of pellets was determined by mercury porosimetry. The pH values after water immersion of fired pellets was determined with a pHmeter. The sorption ability of molecular substance (iodine) and ionic substances (ammonia and dichromate) were determined by titrimetric methods.The best sorption ability was found for iodine molecules. The entire amount of iodine in the water suspension was absorbed in two weeks, and the sorption ability reached 12.5 mg/g for samples fired at 700 and 800 °C temperature for the Liepa clay and 13.0 mg/g for the Laza clay. The sorption ability of these clay pellets for ammonia was lower and amounted to 3.0 and 2.5 mg/g, respectively. The sorption ability for dichromate ion was even less -only 0.6 mg/g for pellets of both clays.The investigated fired porous clay granules exhibited distinct sorption properties towards water-soluble ionic and molecular substances, which depended more on the firing temperature of granules and less on the source of clay.
Porous ceramic pellets for possible environmental application were produced from different Latvian clays by sintering at different temperatures. Their characteristics and influence of additives were analysed using X-ray diffraction, mercury porosimetry and BET tests. The obtained ceramic pellets from calcareous clays after immersion in distilled water change its pH value, which affects their capability to adsorb ions or molecules on the surface. The sorption capabilities are dependent on the pH level of water solution, composition of clays, and used adsorbate. Porosity of the produced pellets is mostly within range from 15 to 25 % throughout all sintering temperatures with a slight decrease at 1050 ?C. The specific surface area has a wide range up to 30 m2/g. The highest surface area has pellets sintered at lower temperatures. The adsorption capability of pellets was evaluated using water solutions with different ions. The most promising results were obtained with iodine sorption. For most pellets the sorption capacity was 12.7 mg/g, although for the pellets sintered at 1050 ?C it was lower.
Kopsavilkums. Analizētas iespējas izmantot apdedzinātu kvartāra mālu porainas granulas ūdens attīrīšanai. Izvēlēti Lažas un Progresa atradņu māli ar atšķirīgu ķīmisko un granulometrisko sastāvu un porainības palielināšanai izmantotas koksnes skaidas kā izdegošās piedevas. Sorbcijas aktivitāte noteikta attiecībā uz molekulāriem (jods) un jonogēniem (amonija jons) savienojumiem.Atslēgas vārdi: Latvijas kvartāra māli, porainas granulas, sorbcijas aktivitāte. I. IEVADSŅemot vērā arvien pieaugošo apkārtējās vides piesārņojumu ar dažādām vielām -smago metālu savienojumiem, šķīdinātājiem u.c., arvien pieaug pieprasījums pēc sorbentiem, filtriem, sorbējošām un filtrējošām membrānām u.tml. Ļoti piemērots materiāls vides attīrīšanas tehnoloģijām ir māls un keramikas materiāli uz māla bāzes. Dabīgiem māliem piemīt īpašība sorbēt dažādus savienojumus [1][2][3][4], bet šāda veida sorbējošiem materiāliem piemīt arī trūkums. Ņemot vērā mālu minerālu koloidālo raksturu, ūdens pēc attīrīšanas ar māliem iegūst cita veida piesārņojumu -tas satur koloidālās māla daļiņas, tādēļ nepieciešami papildus tehnoloģiskie procesi ūdens attīrīšanai. Šo trūkumu palīdz novērst apdedzinātas mālu keramikas izmantošana ūdens attīrīšanas tehnoloģijās. Literatūrā atrodams ļoti daudz materiālu par keramikas materiālu izmantošanu smago metālu jonu saistīšanai no ūdens šķīdumiem [5][6][7][8][9][10][11]. Klasiskajā keramikas tehnoloģijā ir labi zināms, ka, apdedzinot keramikas materiālus, to porainība un materiāla īpatnējā virsma samazinās. Tātad samazinās arī keramikas materiāla iespējamā sorbcijas spēja. Mūsdienās ir zināmi daudzi paņēmieni, kā palielināt apdedzināmā materiāla porainību. Visbiežāk tiek izmantoti dažādi vieglāk pieejami organiskas izcelsmes materiāli. Keramikas materiālu porainības palielināšanai izmantojamās vielas bieži ir dažādu ražošanas nozaru blakusprodukti vai atkritumi, piem., koksnes skaidas, kafijas biezumi, salmi, graudu sēnalas, papīrs, u.c. Ņemot vērā konkrēto izmantojamo mālu sastāvu un īpašības, iespējams izvēlēties konkrētu izejvielu maisījuma sastāvu, keramikas apdedzināšanas temperatūru, temperatūras celšanas ātrumu, lai iegūtu materiālu ar iespējami lielāko porainību un īpatnējo virsmu. II. MATERIĀLI UN METODESDarbā izmantoti divu dažādu Latvijas reģionu kvartāra māli -Lažas māli no Kurzemes Aizputes novada un Progresa māli no Zemgales Ozolnieku novada Lielupes labajā krastā. Progresa atradnes mālus izmanto AS "Lode" Ānes ražotnē siltumizolējošo "Keraterm" bloku ražošanai. No plastiskām abu pētīto mālu masām ar 3 masas % koksnes skaidu piedevu (skaidu diametrs ≤ 2 mm) ar ekstrūzijas paņēmienu veidotas mālu granulas ar diametru 4,5 mm. Granulas pēc izžāvēšanas apdedzinātas 700, 800, 900 un 1050˚C temperatūrās. Temperatūras celšanas ātrums krāsnī 300˚C/h, izturēšanas laiks apdedzināšanas temperatūrā 1 h. Apdedzināšanas temperatūras izvēlētas saskaņā ar izmantoto mālu diferenciālās termiskās analīzes rezultātiem [12].Granulu fāžu sastāva raksturošanai izmantota rentgena staru difrakcijas analīze (rentgendifraktometrs Ri...
In the present work porous clay ceramic pellets (porosity ≤ 30 %) are investigated for the wastewater purification technologies. Calcareous and non-calcareous illite containing clays with different content of fine clay fraction (particle size ≤ 0.005 mm) are used. Sawdust in amount of 3 wt% for the increasing of porosity and surface area is used. Non-calcareous clays are also used for the production of ceramic materials with porosity ≥ 50 %. Pores are formed in result of chemical reaction in clay suspension of aluminium paste with water. After sintering of dry samples the sorption ability of covalent (iodine) and ionic (ammonia) compounds are determined. Sorption ability depends on many factors such as chemical composition of clay, sintering temperature, pore size distribution in the ceramic materials, surface area, pH of water after immersion of pellets and adsorbable substances.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.