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高嶺土在處理含重金屬離子的無機物廢水中的應用

時間:2014-05-08 09:50:19

作者:世邦機器

Cu2+初始質量濃度的影響高嶺土對Cu2+的吸附量隨Cu2+質量濃度的增加而增加,這是因為隨Cu2+質量濃度增加,高嶺土吸附Cu2+的推動力加大。當Cu2+質量濃度達到30mg/L時,高嶺土對Cu2+的吸附量達到非常大,隨后再增加Cu2+質量濃度,吸附量開始下降,這可能是由于隨初始Cu2+質量濃度增加到一定值時,廢水中相應的Fe3+、Ca2+、Mg2+等雜質離子量也增加到能與Cu2+競爭吸附的水平,而不利于高嶺土對Cu2+的吸附。

吸附時間的影響高嶺土對Cu2+的吸附隨著時間的增加,Cu2+的去除率也隨著增加,在120min時去除率達到非常大值(96.8%),隨后再增加吸附時間,導致Fe3+、Ca2+、Mg2+等離子的競爭吸附,從而影響了對Cu2+的吸附,使Cu2+的去除率下降。

由此可見,高嶺土可作為一種廉價高效的Cu2+吸附劑,高嶺土加工設備是比較多且比較復雜的,如果將其用在礦山含銅廢水的處理,可以取得良好的經濟效益和環境效益。

隨著溶液pH值由酸性向堿性的變化,重金屬離子的吸附表現為離子交換與表面配位模式并存,并且發生規律性的變化:在pH值小于6.5時主要表現為離子交換吸附,在pH值小于4時由于受到高嶺石Al3+的高溶出及較高的離子強度影響,高嶺石對Cu2+、Pstrong2+的吸附率較低,但當pH值在5〜6附近時,對Cu2+、Pstrong2+的吸附率有明顯的提升,而且在該pH值范圍內對Cu2+、Pstrong2+有一個吸附平臺;當溶液pH值大于6.5時高嶺石對Cu2+、Pstrong2+的吸附率很快就上升至100%,表現為離子交換和表面配位均為重要的吸附機制;若pH值再升高或重金屬離子濃度過高時甚至發生表面沉淀。高嶺石吸附重金屬離子曲線呈S形。這與在不同pH值條件下高嶺石的表面質子化反應與荷電性不同密切相關。

總之,高嶺土的用途十分的廣泛,溶液pH值與離子強度影響高嶺石-水界面反應過程,表面溶解與質子化反應改變高嶺石的表面性質,包括表面荷電性和表面位化合形態,因而調控Cu2+、Pstrong2+的界面吸附行為。

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