赤泥顆粒吸附劑的制備及其對重金屬的去除研究.pdf

1、針對赤泥產(chǎn)生量大、污染重且在工業(yè)化中難以廣泛應(yīng)用的問題，本論文以聯(lián)合法粉末赤泥為主要原料，通過添加少量的粘土為膠黏劑、煤粉為致孔劑，利用燒結(jié)法在低溫度短時(shí)間條件下制備了赤泥顆粒吸附劑，并對制備工藝進(jìn)行了研究與優(yōu)化。運(yùn)用現(xiàn)代化分析檢測手段，如SEM、XRD、差熱分析、氮吸附、紅外光譜及Zeta電位，測定了赤泥顆粒吸附劑的物理化學(xué)特征，并在此基礎(chǔ)上探討了其對模擬廢水中Cu2+、Cd2+和Pb2+重金屬的吸附機(jī)制。本論文主要包括以下三個(gè)部分:

2、
　　 (1)以對銅離子的吸附量和抗粉化率為指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)篩出了赤泥顆粒吸附劑的最佳制備條件為:原料質(zhì)量比:85∶10∶5，燒結(jié)溫度為400℃，燒結(jié)時(shí)間為20min。此條件下制備的吸附劑-85％(赤泥、粘土和煤粉的質(zhì)量比為85∶10∶5的赤泥顆粒吸附劑)對Cu2+的吸附量為1.89mg/g，抗粉化率為96.10％。表征結(jié)果表明，吸附劑-85％主要為介孔結(jié)構(gòu);制備的吸附劑中含有較多的利于吸附的化學(xué)成分，且表面帶負(fù)電

3、，這有利于其與廢水中的重金屬發(fā)生反應(yīng)。
　　 (2)吸附劑-85％對含Cu2+模擬廢水的處理結(jié)果表明，反應(yīng)體系溫度及初始pH對Cu2+吸附效果均有一定的影響。隨著反應(yīng)體系溫度的升高，Cu2+的去除率逐漸升高且達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短。升高初始pH對Cu2+的去除有利，當(dāng)初始pH小于2時(shí)，Cu2+的去除主要為吸附反應(yīng);當(dāng)初始pH大于3時(shí)，大部分的Cu2+將以Cu(OH)2沉淀的形式去除。動力學(xué)研究表明，吸附劑-85％對Cu2+的去除符

4、合偽二級動力學(xué)方方程。
　　 (3)靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明，吸附劑-85％對水中Cd2+和Pb2+等重金屬離子有較好的去除率。在單一體系中，Cd2+和Pb2+的去除率隨反應(yīng)溫度的升高不斷升高，最大去除率分別為99.7％和100％。在競爭吸附體系中，競爭吸附干擾使得Cd2+的去除率降低了14％，Pb2+的去除率基本不變，吸附劑對重金屬的吸附選擇順序?yàn)镻b2+＞Cd2+。機(jī)理討論結(jié)果表明，不同溫度和不同吸附時(shí)間下，吸附劑-85％對Cd2+