膨润土碱性颗粒对Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附聚沉机理研究

作     者：耿莘惠 杨曦 刘羡鱼 马哲 盖科函 Geng Xinhui;Yang Xi;Liu Xianyu;Ma Zhe;Gai Kehan

作者机构：沈阳城市建设学院市政与环境工程学院辽宁沈阳110167 

出 版 物：《非金属矿》 (Non-Metallic Mines)

年 卷 期：2024年第47卷第5期

页      面：103-107页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 

基　　金：辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJKQZ20222294,JYTQN2023377) 沈阳城市建设学院科学研究发展基金项目(XKJYB-202409,XKJ-ZD-202402) 

主　　题：膨润土 钢渣 碱性颗粒 XRD SEM 吸附聚沉 

摘      要：为了解决单一材料处理含重金属离子废水的局限性,采用膨润土和钢渣两者复合制备碱性颗粒,通过宏观与微观相结合的手段,探究膨润土碱性复合颗粒吸附剂对Cu、Zn的吸附聚沉机理。结果表明,复合颗粒对Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附符合多分子层吸附(BET)理论,动力学方程符合拟二级动力学方程,说明吸附过程同时伴随着物理吸附与化学吸附。通过对吸附后的碱性颗粒进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征,分析其形貌结构及矿物相的变化。结果表明,吸附Cu^(2+)、Zn^(2+)后,复合颗粒的层间距由1.549 nm分别增加到1.593 nm和1.643 nm,说明Cu^(2+)、Zn^(2+)进入了复合颗粒的层间,使层间距变大,发生离子交换作用。同时,复合颗粒中增加了新的矿物相,如Na_(2)CuSi_(3)O_(8)、Ca_(2)CuO_(3)、Cu_(5)(SiO_(3))_(4)(OH)_(2)、Zn_(4)Si_(2)O_(7)(OH)_(2)、Ca_(2)ZnSi_(2)O_(7)等,说明存在表面络合反应,碱性矿物相可以与Cu^(2+)、Zn^(2+)发生沉淀反应,实现对重金属离子的吸附-聚沉,是一种优良的吸附剂。