膨潤土復合顆粒對重金屬離子的吸附、固定及其再生試驗研究.pdf

1、針對含有大量的Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等重金屬離子以及酸度等問題的酸性礦山廢水(AMD)，采用靜態(tài)、動態(tài)試驗相結合的方法對Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的吸附、固定和顆粒再生進行了研究，開發(fā)探索出一種高效、低成本、可循環(huán)利用的膨潤土復合顆粒吸附劑以及環(huán)保經濟的AMD處理方法。
　　在前期研究基礎上，以膨潤土為主料，分別以不同堿性材料（白云石、粉煤灰、鋼渣）做輔料，以不同比例的碳酸鈉或硅酸鈉做粘結劑，高溫焙燒制

2、成膨潤土復合顆粒吸附劑。通過不同顆粒對Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+吸附效果、顆粒散失率、堿度釋放以及顆粒成本綜合對比研究，篩選出5％Na2CO3膨潤土-鋼渣為最優(yōu)顆粒吸附劑。
　　通過靜態(tài)和動態(tài)試驗對篩選出的顆粒吸附劑的吸附性能及機理進行了研究。結果表明:該吸附劑對Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的飽和吸附量分別為69.70mg/g、68.42mg/g、68.90mg/g、64.56mg/g。對Fe2+、Mn2+、

3、Cu2+的吸附符合BET吸附，對Zn2+的吸附符合Freundlich吸附。其對Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的吸附動力學均符合準二級動力學方程。吸附劑對Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除機理為吸附、離子交換、化學沉淀、絮凝的共同作用。
　　為了進一步固定重金屬離子和硫酸鹽還原菌還原SO42-放出的S2-以及實現吸附劑的多次循環(huán)利用，分別對吸附Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的復合顆粒吸附劑進行固定、再生試

4、驗研究。結果表明:對Fe2+的固定、再生試驗中，由于吸附Fe2+過程中改變了吸附劑的結構，當Na+與Fe2+發(fā)生離子交換時，會使蒙脫石晶層間的支架坍塌，導致顆粒變?yōu)榉勰?。對Mn2+、Cu2+、Zn2+的固定、再生表明，固定、再生效果顯著，顆粒吸附劑可多次循環(huán)利用。揭示了S2-與吸附的Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+可生成硫化物沉淀使S2-、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+真正固定、同時可使顆粒吸附劑的吸附點位獲得再生。