改性秸稈對(duì)礦山廢水中銅離子的吸附性能研究.pdf

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1、第9卷第4期礦業(yè)工程2011年8月MiningEngineering57改性秸稈對(duì)礦山廢水中銅離子的吸附性能研究鄭天宇楊雪靜宋君楊亞玲。(1.中南大學(xué),湖南長(zhǎng)沙410012;2.昆明理工大學(xué),云南昆明650224)摘要:研究了經(jīng)堿改性秸稈對(duì)廢水中銅離子的吸附行為??疾炝宋絼┯昧?、pH和反應(yīng)時(shí)間對(duì)銅離子吸附容量的影響。同時(shí)用x射線衍射儀、掃描電子顯微鏡等表征手段,分析了樣品合成前后表觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)的變化。展望了改性秸稈的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:改性秸稈;銅離子;吸附性能中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—855

2、0(2011)04—0057—04貢,粉碎過100目篩;氫氧化鈉,五水硫酸銅;雷0引言磁PHSJ一4A實(shí)驗(yàn)室pH計(jì);SHY一2A水浴恒溫重金屬的工業(yè)廢水排人江河湖海,直接對(duì)漁業(yè)振蕩器;75I型紫外分光光度計(jì);布什漏斗;SHB和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,并對(duì)人類生存和身心健康產(chǎn)一Ⅲ循環(huán)水式真空泵;BPZ一6033型真空干燥箱。生嚴(yán)重危害。重金屬是一種永久性的污染物,它能實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純。在人體和生物體內(nèi)積累,且無法被微生物講解口]?!男越斩挊悠返暮铣?。將50g秸稈與銅作為動(dòng)植物所必需的微量元素,人體缺銅會(huì)造成0.1mol/L,l

3、000ml的NaOH在室溫,轉(zhuǎn)速為貧血、腹瀉等癥狀,但過量的銅對(duì)人和動(dòng)植物都有180r/min的條件下反應(yīng)4小時(shí)后過濾,用水清洗,害。當(dāng)水體含銅廢水超過1.0mg/L時(shí)可使白色織直至pH為中性,再于50℃條件下干燥過夜。物染色,超過1.5mg/L時(shí)水有異味,較高濃度的——樣品表征。用AdvanceD8型X射線衍射銅對(duì)生物體有毒]。因此,研究出一種可行的處理儀分析樣品組成。實(shí)驗(yàn)條件為:Cu靶,K輻射方法顯得非常必要。目前,從水中去除重金屬離子源,管電壓為50kV,管電流為50mA,2e范圍從的方法主要有化學(xué)沉淀法、膜分離法、離

4、子交換5?!?O。。用S一3000N型掃描電子顯微鏡觀察材料法、蒸發(fā)濃縮法、電解法、離子浮選法,在去除廢的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。用Q600型熱重分析儀(TG)測(cè)定水中的重金屬離子方面,這些方法普遍存在造價(jià)樣品的熱穩(wěn)定性。高,效率低等問題_3]。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),秸稈資源——一吸附實(shí)驗(yàn)。銅標(biāo)準(zhǔn)溶液:用分析天平準(zhǔn)確非常豐富,約占全世界秸稈總量的3O。秸稈是稱取CuSO·5HO0.05g,用水溶解,移入一種天然的生物聚合物,主要成分是纖維素、半纖1000mL的容量瓶中,用水稀釋至刻度后搖勻,維素和木質(zhì)素,具有離子交換特性。本文利用秸稈此溶液含銅

5、離子為50mg/L。實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。表面存在大量可改性的羥基,對(duì)秸稈進(jìn)行堿化處每次取一定量濃度的銅離子溶液5Oml,放人理,制得一種新型、高效的吸附劑。采用制得的秸100ml錐形瓶中,加入一定量的改性玉米芯材料,稈對(duì)含Cu(Ⅱ)的礦山廢水進(jìn)行處理,考察其吸調(diào)節(jié)pH值,使用恒溫振蕩器,在一定溫度下振蕩附行為。吸附一定時(shí)間離心、過濾。以銅試劑(二乙基二硫1材料與方法代氨基甲酸鈉鹽)為顯色劑,測(cè)定銅離子含量。吸附量Q的計(jì)算公式為:——試劑與儀器。實(shí)驗(yàn)用秸稈來自云南昆明呈Q===(C。一C)×V/(1)脫除率,7的計(jì)算公式為:基金

6、項(xiàng)目:大學(xué)生國(guó)家創(chuàng)新基金(091067445)。收稿日期:2011—03—18修回日期:2011—03—24卵一1O0×(C。一C)/c。(2)作者簡(jiǎn)介:鄭天宇(1990一),男(漢族),云南人,中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院本科,研究方向?yàn)榄h(huán)境與安全。式中C。、c——分別為吸附前后溶液中銅離子的Fre2011年第4期鄭天宇等改性秸稈對(duì)礦山廢水中銅離子的吸附性能研究U59ndCh低,吸附劑表面的負(fù)電荷吸附位點(diǎn)也隨之降低,正根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可采用Langmuir和電荷控制的吸附位點(diǎn)增加?。Cu本身帶正電荷,F(xiàn)reundlich

7、等溫吸附方程來研究Cu抖的吸附過程。234555當(dāng)吸附劑表面所帶的負(fù)電荷增多時(shí),才利于吸附反Langmuir等溫吸附方程]:應(yīng)的進(jìn)行。C/Q一1/()十C/q(3)式中c——溶液中銅離子的吸附平衡濃度,mmol/L;Q一吸附達(dá)到平衡時(shí)的吸附量,褂mmol/g;g——飽和吸附量,mmol/g;6——蓮Langmuir常數(shù)。Freundlich等溫吸附方程]:lnQ—inK,'+(1/n)InCe(4)pH值式中Kr、一為Freundlich常數(shù)。圖5pH值對(duì)CU2吸附反應(yīng)的影響由表1可知,F(xiàn)reundlich吸附等溫式可較好地

8、2.3.4吸附等溫線描述不同溫度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),主要由于Freundlich取吸附時(shí)間為8O分鐘,分別在25、35和45經(jīng)驗(yàn)方程模型認(rèn)為被吸附物在吸附劑上的吸附是非℃條件下進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。固定材料的用量,隨著起巧(船釘O¨舵OU("未..¨2均勻,各吸附活性點(diǎn)存在相互作用。在實(shí)驗(yàn)溫度范始Cu濃

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