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高岭土在处理含重金属离子的无机物废水中的应用

时间:2014-05-08 09:50:19

作者:世邦机器

Cu2+初始质量浓度的影响高岭土对Cu2+的吸附量随Cu2+质量浓度的增加而增加,这是因为随Cu2+质量浓度增加,高岭土吸附Cu2+的推动力加大。当Cu2+质量浓度达到30mg/L时,高岭土对Cu2+的吸附量达到非常大,随后再增加Cu2+质量浓度,吸附量开始下降,这可能是由于随初始Cu2+质量浓度增加到一定值时,废水中相应的Fe3+、Ca2+、Mg2+等杂质离子量也增加到能与Cu2+竞争吸附的水平,而不利于高岭土对Cu2+的吸附。

吸附时间的影响高岭土对Cu2+的吸附随着时间的增加,Cu2+的去除率也随着增加,在120min时去除率达到非常大值(96.8%),随后再增加吸附时间,导致Fe3+、Ca2+、Mg2+等离子的竞争吸附,从而影响了对Cu2+的吸附,使Cu2+的去除率下降。

由此可见,高岭土可作为一种廉价高效的Cu2+吸附剂,高岭土加工设备是比较多且比较复杂的,如果将其用在矿山含铜废水的处理,可以取得良好的经济效益和环境效益。

随着溶液pH值由酸性向碱性的变化,重金属离子的吸附表现为离子交换与表面配位模式并存,并且发生规律性的变化:在pH值小于6.5时主要表现为离子交换吸附,在pH值小于4时由于受到高岭石Al3+的高溶出及较高的离子强度影响,高岭石对Cu2+、Pstrong2+的吸附率较低,但当pH值在5〜6附近时,对Cu2+、Pstrong2+的吸附率有明显的提升,而且在该pH值范围内对Cu2+、Pstrong2+有一个吸附平台;当溶液pH值大于6.5时高岭石对Cu2+、Pstrong2+的吸附率很快就上升至100%,表现为离子交换和表面配位均为重要的吸附机制;若pH值再升高或重金属离子浓度过高时甚至发生表面沉淀。高岭石吸附重金属离子曲线呈S形。这与在不同pH值条件下高岭石的表面质子化反应与荷电性不同密切相关。

总之,高岭土的用途十分的广泛,溶液pH值与离子强度影响高岭石-水界面反应过程,表面溶解与质子化反应改变高岭石的表面性质,包括表面荷电性和表面位化合形态,因而调控Cu2+、Pstrong2+的界面吸附行为。

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