本课题以改性高岭土粉末为原料,研究其造粒过程中,造孔剂加入量以及造孔方式对颗粒比表面积的影响,并由此确定比表面积最优工艺条件。在此基础上,论文进一步对改性高岭土颗粒脱除铵离子性能研究,包括其离子交换过程的影响因素及动力学过程研究。多孔交换材料颗粒制备实验中,首先对改性高岭土粉末成型工艺条件进行实验研究。在造粒过程中,实验重点是对颗粒比表面积最优工艺参数确定,包括造孔剂种类选择、造孔剂加入量、煅烧升温速率、煅烧温度、保温时间、降温速率最优条件的选取。另外,实验分析了粘结剂加入量对颗粒强度的影响,由此确定粘结剂最佳加入量。通过对交换材料颗粒表征结果分析,比表面积和强度均达到理想的效果。比表面积为68.52m2/g,强度为14.33N。论文进一步研究了材料脱铵性能。考察了颗粒比表面积、颗粒投加量、溶液pH值对NH4+交换容量和去除率的影响。实验还测试了25℃时的交换等温平衡曲线,并运用Langmuir和Freundlich模型对实验数据回归模拟,结果表明Langmuir模型可以更好地描述交换反应规律。在动力学研究方面,主要研究了不同比表面积、不同温度及不同NH4+初始浓度的交换反应过程。结果表明:材料比表面积越大,离子交换速率和平衡交换量越大;浓度的增加也可以提高其瞬时交换量和平衡交换容量,而温度对交换速率和平衡时间影响相对较小。此外,由动力学数据推出颗粒扩散为该反应控制步骤,并计算得出反应级数为1.32,反应扩散活化能为17.38KJ/mol。