改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的研究進(jìn)展
摘要： 綜述了自2000年至今國(guó)內(nèi)外研究改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的研究情況。高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻土、沸石、鐵礦和錳礦等天然礦物來(lái)源廣泛， 價(jià)格低廉， 具有取代傳統(tǒng)的高成本處理重金屬?gòu)U水方法的潛力， 改性之后對(duì)重金屬離子有更好的效果。詳細(xì)介紹了用酸、堿， 氧化劑、有機(jī)物等改性天然礦物的研究進(jìn)展，指出其中問(wèn)題并展望了應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：吸附；礦物；改性；重金屬；廢水處理
由于工業(yè)化的加速而使得重金屬向自然界的排放大量增加的問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。鎘、鋅、銅、鎳、鉛、鉻和汞等重金屬離子是受到嚴(yán)格控制的污染物，主要來(lái)源是電鍍，金屬加工，礦石處理，礦物冶煉，電池制造，石油精煉，油漆制造，殺蟲(chóng)劑，顏料制造，印刷和電予等工業(yè)所產(chǎn)生的廢水川。在各種重金屬離子廢水的處理工藝中，吸附法被認(rèn)為是一種比較有效的方法，而在所有處理重金屬?gòu)U水的吸附劑中應(yīng)用最廣泛的是活性炭。然而，活性炭存在著一個(gè)最大的問(wèn)題就是成本太高，且質(zhì)量越高的活性炭本身成本越高，有的還需要一些復(fù)雜的試劑來(lái)提高其對(duì)無(wú)機(jī)污染物的吸附效果，正因?yàn)槿绱耍钚蕴课教幚韽U水很難大規(guī)模應(yīng)用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究的焦點(diǎn)就集中在尋找一種低成本的吸附劑上，粉煤灰、殼聚糖、木質(zhì)素等廉價(jià)的物品都受到了學(xué)者的重視。天然礦物如高嶺土、海泡石、蒙脫石等粘土類礦物以及硅藻土、沸石、鐵礦等具有來(lái)源廣泛、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)在近年受到了重視，但是這些天然礦物存在著吸附效率較低的問(wèn)題而不能直接在工程中投入使用。因此，如何通過(guò)一些簡(jiǎn)單的改性來(lái)提高這些物質(zhì)的吸附效果是目前的一個(gè)重要的研究方向。本文綜述了自2000年至今國(guó)內(nèi)外研究化學(xué)改性天然礦物吸附廢水中重金屬離子的情況。
1改性天然礦物的研究進(jìn)展
天然礦物在處理重金屬?gòu)U水中的應(yīng)用，目前研究較多的有高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻上、沸石以及鐵礦等。經(jīng)過(guò)改性，可以提高天然礦物對(duì)重金屬離予的吸附性能、離子交換性能及交換量等，從而提高其使用價(jià)值。改性的方法主要分內(nèi)孔結(jié)構(gòu)改性和表面結(jié)構(gòu)改性兩大類。改變內(nèi)孔結(jié)構(gòu)常見(jiàn)方法有焙燒法、酸化法、鈉化法等。焙燒法可以去除礦物表面吸附水、層間水及空隙中的一些雜質(zhì)，亦有焙燒時(shí)加入一定的添加劑使得礦物孔徑擴(kuò)大，從而使得吸附能力和陽(yáng)離子交換能力均有較大的提高。焙燒法常與酸化法或者鈉化法等結(jié)合。
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