會寧凹凸棒石粘土的改性及對廢水中鎳的處理研究.pdf

1、目前用于處理低濃度(＜100mg/L)重金屬離子廢水的傳統方法存在效率低或成本高等不足之處,而吸附法由于操作簡便、成本低等優點成為近年來研究的熱點。凹凸棒石又名坡縷石,是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物,因具有特殊的纖維結構、不同尋常的膠體和吸附性能,而具有廣泛的應用領域。本文分別從靜態吸附實驗和動態吸附實驗對凹凸棒石粘土吸附Ni(Ⅱ)的行為進行研究。靜態吸附實驗考察了時間、初始濃度、pH值、吸附劑量以及溫度等因素對凹凸棒石粘土

2、吸附Ni(Ⅱ)效果的影響,并從吸附熱力學、動力學角度描述了凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附行為。動態吸附實驗對Ni(Ⅱ)溶液初始濃度、流速、初始pH值和吸附床高度對穿透曲線的影響進行了探討。實驗結果表明：
　　 ⑴凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附在吸附前10 min內基本完成,吸附率和吸附量都隨吸附時間的延長快速增加,10 min后均隨時間的延長而增長緩慢,表明吸附已趨于平衡。凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附量隨著Ni(Ⅱ)初始濃度的

3、增加,從10.25mg/g增加到32.20 mg/g,表明高濃度的Ni(Ⅱ)更能夠充分利用凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附能力。凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附率和吸附量都隨pH升高而增加,可見,宜在中性或偏堿性條件下進行。凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附量和吸附率都隨溫度升高而增加,但是影響并不明顯,所以會寧凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附可以在室溫下進行。
　　 ⑵Langrnuir和Freundlich方程擬合的線性相關系數R12

4、＞0.99＞R22,凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附能夠較好地符合Langmuir吸附等溫方程。凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附動力學符合準二級動力學方程,說明該吸附是以化學吸附為速率控制步驟;而表觀吸附活化能數據表明此吸附過程明顯帶有物理吸附的性質。因此,凹凸棒石粘土對Ni(Ⅱ)的吸附并不是單一的以化學吸附或物理吸附為吸附速率控制步驟的過程,而是由物理吸附和化學吸附共同控制的過程。
　　 ⑶吸附柱中凹凸棒石粘土吸附床高度、Ni(Ⅱ