6種典型粘土礦物對Cr6+吸附特性的比較研究.pdf

1、鉻及其化合物在制革、電鍍、冶金、金屬加工、印染、油漆、鉻鹽等工業(yè)生產(chǎn)中有著極廣的應(yīng)用，生產(chǎn)過程產(chǎn)生了大量的含Cr6+廢水，多數(shù)廢水未經(jīng)有效處理而直接排入環(huán)境，導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染，特別是水體污染，給生態(tài)安全和人體健康帶來了巨大的威脅。因此，進行含Cr6+廢水有效處理技術(shù)及相關(guān)原理的研究具有重要意義。
　　處理含Cr6+廢水的方法很多，其中，吸附法因具有操作簡單、效果穩(wěn)定、二次污染小等優(yōu)點而被廣泛使用。在眾多吸附材料中，粘土礦物因具有

2、比表面積大，表面活性基團豐富，微孔多，負電性強，同時具備儲量豐富，價格相對較低等優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用。然而，典型粘土礦物（膨潤土、蒙脫石、水滑石、蛭石、沸石、硅藻土）對Cr6+的吸附性能與機理研究不夠系統(tǒng)、深入，實際應(yīng)用缺乏足夠的理論支撐。因此，本文采用靜態(tài)吸附試驗對膨潤土、蒙脫石、水滑石、蛭石、沸石、硅藻土吸附Cr6+的條件、性能、行為特征、機理進行了全面、深入的研究，獲得了一批重要數(shù)據(jù)，可為粘土礦物在含Cr6+廢水處理中的應(yīng)用提供理論

3、依據(jù)和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)粘土礦物對Cr6+的吸附影響因素及規(guī)律研究結(jié)果表明，水滑石、沸石、硅藻土、蒙脫石、膨潤土、蛭石的最佳投加量W0(吸附劑)分別為1g/L、1g/L、1g/L、1g/L、1g/L、1g/L;最佳Cr6+濃度C0(吸附質(zhì))分別為300mg/L、300mg/L、400mg/L、300mg/L、300mg/L、300mg/L;最佳pH條件分別為pH=5、pH=5、pH=8、pH=5、pH=5、p

4、H=5;最佳吸附溫度T0分別為25℃、35℃、35℃、25℃、25℃、25℃;最大吸附量分別為24.28mg/g、34.76mg/g、36.25mg/g、24.03mg/g、27.65mg/g、31.05mg/g。
　　(2)粘土礦物對Cr6+的吸附條件優(yōu)化及吸附能力研究結(jié)果表明，在最佳吸附條件下，六種粘土礦物中硅藻土的吸附效果是最好的，吸附量最大，其次為沸石。而水滑石和蒙脫石的最佳吸附條件是一致的，吸附效果也極其接近;
　

5、　(3)粘土礦物對Cr6+的吸附行為特性及機理分析結(jié)果表明，最適合描述天然水滑石、沸石、蒙脫石、膨潤土、蛭石對Cr6+吸附的模型是Freundlich模型。而天然硅藻土更適應(yīng)的吸附模型是Langmuir模型。同時發(fā)現(xiàn)常規(guī)模型存在參數(shù)意義不明確或參數(shù)估計值誤差較大等問題;天然水滑石、沸石、硅藻土、蒙脫石、膨潤土、蛭石對Cr6+的吸附動力學(xué)屬性更符合二級動力學(xué)方程。該方程可以描述這六種吸附劑對Cr6+的吸附過程，它包含了溶液中的Cr6+經(jīng)過