膨润土-钢渣复合吸附剂对Fe 2+ 的吸附性能

发布时间：2021-06-25 05:32

　　研究了膨润土-钢渣复合吸附剂对模拟酸性矿山废水中Fe²⁺的吸附去除效果、Fe²⁺在吸附剂表面的赋存形态及其吸附机理和规律。结果表明:复合吸附剂在处理含Fe²⁺模拟酸性矿山废水时,不仅能释放碱性物质中和酸,且发生了吸附-聚沉协同作用;Fe²⁺可与膨润土发生晶格置换,还可通过静电吸附作用形成硅酸盐类矿物相,还有一部分通过配合作用生成多金属氧化物,最后一类是通过化学沉淀作用生成的 Fe（OH）₂或Fe（OH）₃受热分解而形成Fe₂O₃;被吸附的Fe²⁺中98.62%以残渣态形式存在于复合吸附剂中;复合吸附剂对Fe²⁺的吸附行为符合BET等温吸附模型和准二级动力学模型。 

【文章来源】：化工环保. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

复合吸附剂对Fe2+的去除效果

原始复合吸附剂、吸附反应120 min和300 min的复合吸附剂的XRD谱图见图3。图3 原始复合吸附剂（a）、吸附反应120 min(b）和300 min(c）的复合吸附剂的XRD谱图

图2 原始复合吸附剂（a）、吸附反应120 min(b）和300 min(c）的复合吸附剂的SEM照片由图3可以看出,原始复合吸附剂的主要成分有Na2SiO3·6H2O、Na2AlSi3O8OH、CaAl2Si2O8、Ca2SiO4和FeO等。吸附反应后复合吸附剂中出现了不同的含Fe元素矿物相。膨润土四面体结构中的Si4+可以被Al3+置换,而八面体中的Si4+、Al3+可以被Fe3+、Fe2+等置换[13],可见反应120 min时出现的CaFe3Si2O8OH矿物相和反应300 min时出现的Ca0.032Fe1.337MgO0.631O6Si2和Ca2Fe1.796O5Si2矿物相均是由晶格置换而来,反应方程式见式(1)。原始复合吸附剂中的钢渣在溶液中能释放大量的SiO32-、SiO44-[14],可见反应120 min时出现的Fe2.35Si0.65O4矿物相是由静电吸附产生的,反应方程式见式(2)。此外,钢渣中的Si、Al、Ca、Fe等的氧化物表面离子配位不饱和,会与重金属离子发生配合作用,生成多元素氧化物,可见复合吸附剂反应120 min时出现的Al0.204Ca2Fe1.796O5以及300 min时出现的Al0.204Ca2Fe1.796O5和Ca2Fe2O2矿物相部分是由于配合作用而产生的,反应方程式见式(3)。钢渣水解会释放OH-,OH-与Fe2+发生化学沉淀作用生成Fe(OH)2或被氧化成Fe(OH)3。复合吸附剂中Fe2O3是由反应过程中生成的Fe(OH)2或Fe(OH)3受热分解而来,反应方程式见式(4)～式(6)。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3248599