天然錳礦的改性及其對(duì)重金屬離子吸附性能的研究.pdf

1、含重金屬離子廢水是一種對(duì)生態(tài)環(huán)境危害極大的工業(yè)廢水，重金屬離子進(jìn)入環(huán)境后參與食物鏈直接威脅人體健康。為了提高天然錳礦自水中吸附重金屬離子的能力，分別通過(guò)草酸改性法、水合肼改性法、檸檬酸改性法及硫酸改性法制備了四種改性錳礦，比較研究了改性錳礦和天然錳礦對(duì)重金屬離子的吸附性能，采用正交試驗(yàn)法研究了草酸法改性的優(yōu)化反應(yīng)條件，重點(diǎn)討論了草酸改性法錳礦對(duì)幾種重金屬離子的吸附影響因素及競(jìng)爭(zhēng)吸附，展望了草酸改性法錳礦在實(shí)際電鍍廢水中的應(yīng)用前景。

2、 結(jié)果表明：與天然錳礦相比，Cu<'2+>在改性錳礦上的pH-吸附曲線及pH<,50>明顯地偏向低pH，飽和吸附量提高1.5～6.5倍，改性效果由大到小的順序?yàn)椋翰菟岣男苑ㄥi礦≈檸檬酸改性法錳礦>水合肼改性法錳礦>硫酸改性法錳礦，吸附Cu<'2+>后的改性錳礦能方便地用稀酸進(jìn)行解吸再生。改性錳礦有望成為處理含重金屬離子廢水的新型吸附材料。 采用正交試驗(yàn)法研究了草酸法改性反應(yīng)條件對(duì)錳礦吸附Cu<'2+>性能的影響，包括反應(yīng)介質(zhì)的

3、硫酸濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度及高錳酸鉀的用量等因素。結(jié)果表明：四種條件影響草酸法改性錳礦對(duì)Cu<'2+>吸附性能的顯著程度由高到低的次序?yàn)椋焊咤i酸鉀用量>酸度>改性時(shí)間>溫度。優(yōu)化的改性反應(yīng)工藝條件是：介質(zhì)中硫酸濃度為1mol/L，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間為60min，高錳酸鉀用量為0.5mmol/g(對(duì)礦粉)。 以草酸法改性錳礦和天然錳礦為吸附劑，研究了pHt直、吸附時(shí)間、投加量對(duì)Cu<'2+>、Ni<'2+>、Zn<'2+>

4、、Cd<'2+>和Cu(NH<,3>)<'2+><,4>吸附率的影響，并測(cè)定了吸附等溫線，結(jié)果表明：草酸法改性錳礦和天然錳礦對(duì)游離態(tài)的重金屬離子的吸附-pH曲線呈“S”形特征，對(duì)Cu(NH<,3>)<'2+><,4>呈“M”形特征，對(duì)不同離子的吸附率隨時(shí)間的延長(zhǎng)和改性錳礦投加量的增加而提高；不同離子在錳礦上的吸附等溫線符合Laulgmuir或Freundlich等溫吸附方程，可以看到草酸法改性處理可明顯提高天然錳礦對(duì)它們的界面吸附能力。

5、 研究了草酸改性法錳礦吸附銅、鎳、鋅重金屬兩兩共存金屬之間的影響情況，為進(jìn)一步研究草酸改性法錳礦對(duì)重金屬的吸附機(jī)理提供依據(jù)。 采用正交試驗(yàn)可以看到pH值在電鍍廢水的化學(xué)處理過(guò)程中是一項(xiàng)非常重要的一個(gè)控制條件，草酸法改性錳礦吸附處理含鎳電鍍廢水的優(yōu)化工藝條件為：pH值7.0，吸附劑用量2.0g/L，吸附時(shí)間1.0h，溫度25℃(室溫)。在室溫、吸附劑濃度為2.0g/L、吸附時(shí)間1.0h、pH6.0的條件下，草酸法改性錳礦吸